CN106092621A - 一种弹性车轮扭转测试工装 - Google Patents
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Abstract
一种弹性车轮扭转测试工装，包括安装面板(1)、定位环(2)、固定块(3)、轮箍压板(4)、试验轴(5)及加载力臂(6)，定位环用于对待测车轮(7)从径向方向进行定位，定位环的径向外围设有固定在安装面板上的固定块，轮箍压板用于将待测车轮沿轴向方向压紧在安装面板与轮箍压板之间或定位环与轮箍压板之间，压紧待测车轮的轮箍压板与固定块固连在一起；实验轴中间部位与待测车轮轮芯固定连接，实验轴轴向两端分别与加载力臂固连。本发明的测试工装结构简单，测试流程简化，试验成本低，适用于大批量的检测试验；且车轮装夹定位方便，精度高，测试效率高，车轮的压紧受力点均匀分布，压紧效果更好；可适用于不同厚度的车轮测试。
Description
技术领域
本发明涉及弹性车轮检测装置，特别的，涉及一种弹性车轮扭转测试工装。
背景技术
弹性车轮用于城市轨道交通领域，弹性车轮的轮芯71与轮箍72之间设有弹性元件，用于减轻车轮与轨道之间的冲击，降低噪音污染，目前公开的对弹性车轮扭转刚度进行测试的方案较少。
中国专利201510522298.7公开了一种弹性车轮扭转刚度测量辅助夹具，其通过盈轴进行扭转测试，用于支撑过盈轴的支撑框上端具有两个圆形凹槽，过盈轴上具有与支撑框上端两个圆形凹槽相配合的两个环形槽，该方案中，过盈轴转动过程中，会受到支撑框上圆形凹槽的摩擦阻力矩，测出的扭转刚度值与实际的会有偏差，准确度较难保证；且该方案中固定轮箍的点仅为下部两点，夹紧力不均匀，在给轮芯加载扭矩过程中，轮箍上下位置的固定力不同会导致上下位置测试得到的扭转刚度值不同，影响整体测试精度。
发明内容
本发明目的在于提供一种弹性车轮扭转测试工装，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种弹性车轮扭转测试工装，包括安装面板1、定位环2、固定块3、轮箍压板4、试验轴5及加载力臂6，所述安装面板1固定在试验台上且安装面板1的板面沿竖直方向设置，所述定位环2固定在安装面板1上且定位环2的环面沿竖直方向设置，定位环用于对待测车轮7的轮箍72从径向方向进行定位，定位环2的径向外围设有固定在安装面板1上的所述固定块3，所述轮箍压板4用于将待测车轮7的轮箍沿轴向方向压紧在安装面板1上，压紧轮箍72后的轮箍压板4与固定块3固连在一起；所述实验轴5中间部位位于待测车轮轮芯71的中心轴孔内并与之产生过盈配合而固定连接或者所述实验轴5中间部位通过法兰与待测车轮轮芯固定连接，实验轴5轴向两端位于中心轴孔外并分别与所述加载力臂6固连，加载力臂6连接有加载驱动装置，加载驱动装置通过加载力臂6及实验轴5对轮芯71提供扭矩。
进一步的，轮箍压板4通过压紧螺栓8固连在固定块3上且同时将待测车轮7的轮箍沿轴向方向压紧，固定块3上还旋设有用于调节轮箍压板4最接近固定块3的极限位置的调节螺栓9，且径向上压紧螺栓8位于调节螺栓9与待测车轮7之间，调节螺栓9的螺纹端旋入固定块3预设的螺孔内，调节螺栓9的头部在轮箍压板4将待测车轮7的轮箍压紧时抵住轮箍压板4而对轮箍压板4起限位作用。
进一步的，所述轮箍压板4为一块整体式的环状结构的板件，所述固定块3为成中心对称式分布在定位环2的径向外围的若干块，每一块固定块对应有一个压紧螺栓8与调节螺栓9。
进一步的，所述加载力臂6包括与试验轴(5)的轴向垂直设置的两根第一加载力臂61及与试验轴(5)的轴向平行设置的第二加载力臂62，两根第一加载力臂61一端分别与试验轴5的轴向两端垂直固连，两根第一加载力臂61另一端分别与第二加载力臂62垂直固连，第二加载力臂62的顶部铰接有用于连接加载驱动装置的铰支座63。
进一步的，铰支座上设有用于检测铰支座位移的位移传感器。
进一步的，所述定位环定位环2的环面上设有横截面呈L形的环形缺口21，环形缺口底面211沿竖直方向设置并作为与待测车轮7端面压靠在一起的定位面，环形缺口侧壁212为与待测车轮轮箍72内圆面匹配的弧面，环形缺口的侧壁212用于对待测车轮7沿径向方向进行定位。
进一步的，被压紧的待测车轮7端面与定位环2环面或安装面板1板面之间夹设有垫块A101，被压紧的待测车轮7端面与轮箍压板4板面之间夹设有垫块B102，垫块A101及垫块B102用于保护待测车轮7表面。
优选的，所述垫块A101与定位环2或安装面板1固定在一起，所述垫块B102与轮箍压板4固定在一起。
有益效果：
1、本发明通过加载力臂来提供扭矩，并通过加载力臂的位移来计算扭转角度，结构简单，测试流程得到简化，降低试验成本，适用于大批量的检测试验。
2、本发明设有对待测车轮进行径向定位的定位环2，并通过固定块3与轮箍压板4对车轮沿轴向方向压紧固定，车轮装夹定位方便，精度高，测试效率高。
3、本发明中，试验轴5轴向两端分别与加载力臂6固连，有效保证了车轮两侧力矩平衡。
4、本发明中，固定块3与压紧螺栓8成中心对称式分布在定位环2的径向外围，使得车轮的压紧受力点均匀分布，压紧效果更好。
5、本发明中，固定块3上还设有调节螺栓9，调整调节螺栓9的高度，可适用于不同厚度的车轮测试。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的测试工装整体装配左视剖面图；
图2是本发明优选实施例的测试工装整体装配主视图；
图3是本发明图1中的N处局部放大视图；
图4是本发明优选实施例的测试工装整体效果图。
图中：1-安装面板，11-U形连接板，12-底板，13-过孔，14-试验台，2-定位环，21-环形缺口，211-环形缺口底面，212-环形缺口侧壁，3-固定块，4-轮箍压板，5-试验轴，6-加载力臂，61-第一加载力臂，62-第二加载力臂，63-铰支座，7-待测车轮，71-轮芯，72-轮箍，8-压紧螺栓，9-调节螺栓，101-垫块A；102-垫块B。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1～图4的一种弹性车轮扭转测试工装，包括安装面板1、定位环2、固定块3、轮箍压板4、试验轴5及加载力臂6，安装面板1固定在试验台上且安装面板1的板面沿竖直方向设置，定位环2固定在安装面板1上且定位环2的环面沿竖直方向设置，定位环2上设有用于对待测车轮7的轮箍从径向方向进行定位的L形缺口21，定位环2的径向外围呈中心对称分布有八块固定在安装面板1上的固定块3，轮箍压板4用于将待测车轮7的轮箍沿轴向方向压紧在定位环2与轮箍压板4之间，压紧待测车轮7的轮箍压板4与固定块3通过压紧螺栓8固连在一起；实验轴5中间部位可卡在待测车轮轮芯71的中心轴孔内并与之产生过盈配合固定连接，实验轴5轴向两端位于中心轴孔外并分别与加载力臂6固连，加载力臂6连接有加载驱动装置，加载驱动装置通过加载力臂6及实验轴5对轮芯71提供扭矩。
本实施例中，试验台14上用螺栓可拆卸的固定有水平设置的底板12，安装面板1垂直焊接在底板12上，底板12与安装面板1之间焊接有与底板12及安装面板1均垂直的U形连接板11，且U形连接板11的U形开口朝向待测车轮，安装面板1上开设有对准待测车轮轮芯71的中心轴孔以供试验轴伸出的过孔13。
本实施例中，加载驱动装置采用液压油缸。
轮箍压板4通过压紧螺栓8固连在固定块3上且同时将待测车轮7压紧，固定块3上还旋设有用于调节轮箍压板4最接近固定块3的根限位置的调节螺栓9，且压紧螺栓8位于调节螺栓9与待测车轮7之间，调节螺栓9的螺纹端旋入固定块3预设的螺孔内，调节螺栓9的头部在轮箍压板4将待测车轮7压紧时抵住轮箍压板4。
本实施例中，轮箍压板4为一块整体式的环状结构的板件，每一块固定块3对应有一个压紧螺栓8与调节螺栓9。
加载力臂6包括水平设置的两根第一加载力臂61及竖直设置的第二加载力臂62，两根第一加载力臂61一端分别与试验轴5的轴向两端垂直固连，两根第一加载力臂61另一端分别与第二加载力臂62垂直固连，第二加载力臂62的顶部铰接有用于连接加载驱动装置的铰支座63，本实施例中，铰支座63为球铰支座，使得加载驱动装置在提供扭矩时，加载驱动装置的力作用线与待测车轮7的竖向径线之间可以有一定的夹角。
本实施例中，铰支座上设有用于检测铰支座位移的位移传感器(图中未示出)。
参见图3，环形缺口底面211沿竖直方向设置并作为与待测车轮7端面压靠在一起的定位面，环形缺口侧壁212为与待测车轮轮箍72内圆面匹配的弧面，环形缺口的侧壁212用于对待测车轮7沿径向方向进行定位。
本实施例中，被压紧的待测车轮7轮箍端面与环形缺口底面211之间夹设有垫块A101，被压紧的待测车轮7轮箍端面与轮箍压板4板面之间夹设有垫块B102，垫块A101及垫块B102用于保护待测车轮7表面。
本实施例中，垫块A101与定位环2固定在一起，垫块B102与轮箍压板4固定在一起。
本发明的原理大致如下：
加载驱动装置的油缸活塞杆通过加载力臂6给一个垂直向下或向上的载荷，即给车轮轮芯71一个顺时针方向或逆时针方向的力矩M，在加载的同时通过设置在铰支座上的位移传感器测量加载力臂6的上下运动位移H，并已知第一加载力臂61的长度L，即可以通过L与H近似计算出扭转角θ，最终通过M/θ得出车轮扭转刚度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种弹性车轮扭转测试工装，其特征在于，包括安装面板(1)、定位环(2)、固定块(3)、轮箍压板(4)、试验轴(5)及加载力臂(6)，所述安装面板(1)固定在试验台上且安装面板(1)的板面沿竖直方向设置，所述定位环(2)固定在安装面板(1)上且定位环(2)的环面沿竖直方向设置，定位环用于对待测车轮(7)的轮箍从径向方向进行定位，定位环(2)的径向外围设有固定在安装面板(1)上的所述固定块(3)，所述轮箍压板(4)用于将待测车轮(7)的轮箍沿轴向方向压紧在安装面板(1)上，压紧轮箍后的轮箍压板(4)与固定块(3)固连在一起；所述实验轴(5)中间部位位于待测车轮轮芯(71)的中心轴孔内并与之产生过盈配合而固定连接或者所述实验轴(5)通过法兰与待测车轮轮芯固定连接，实验轴(5)轴向两端位于中心轴孔外并分别与所述加载力臂(6)固连，加载力臂(6)连接有加载驱动装置，加载驱动装置通过加载力臂(6)及实验轴(5)对轮芯(71)提供扭矩。
2.根据权利要求1所述的一种弹性车轮扭转测试工装，其特征在于，轮箍压板(4)通过压紧螺栓(8)固连在固定块(3)上且同时将待测车轮(7)的轮箍沿轴向方向压紧，固定块(3)上还旋设有用于调节轮箍压板(4)最接近固定块(3)的极限位置的调节螺栓(9)，且径向方向上压紧螺栓(8)位于调节螺栓(9)与待测车轮(7)之间，调节螺栓(9)的螺纹端旋入固定块(3)预设的螺孔内，调节螺栓(9)的头部在轮箍压板(4)将待测车轮(7)压紧时抵住轮箍压板(4)而对轮箍压板(4)起限位作用。
3.根据权利要求2所述的一种弹性车轮扭转测试工装，其特征在于，所述轮箍压板(4)为一块整体式的环状结构的板件，所述固定块(3)为成中心对称式分布在定位环(2)的径向外围的若干块，每一块固定块对应有一个压紧螺栓(8)与调节螺栓(9)。
4.根据权利要求1所述的一种弹性车轮扭转测试工装，其特征在于，所述加载力臂(6)包括与试验轴(5)的轴向垂直设置的两根第一加载力臂(61)及与试验轴(5)的轴向平行设置的第二加载力臂(62)，两根第一加载力臂(61)一端分别与试验轴(5)的轴向两端垂直固连，两根第一加载力臂(61)另一端分别与第二加载力臂(62)垂直固连，第二加载力臂(62)的顶部铰接有用于连接加载驱动装置的铰支座(63)。
5.根据权利要求1所述的一种弹性车轮扭转测试工装，其特征在于，所述定位环(2)的环面上设有横截面呈L形的环形缺口(21)，环形缺口底面(211)沿竖直方向设置并作为与待测车轮(7)轮箍的端面压靠在一起的定位面，环形缺口侧壁(212)为与待测车轮轮箍(72)内圆面匹配的弧面，环形缺口的侧壁(212)用于对待测车轮(7)的轮箍沿径向方向进行定位。
6.根据权利要求1所述的一种弹性车轮扭转测试工装，其特征在于，被压紧的待测车轮(7)轮箍端面与定位环(2)环面或安装面板(1)板面之间夹设有垫块A(101)，被压紧的待测车轮(7)轮箍端面与轮箍压板(4)板面之间夹设有垫块B(102)，垫块A(101)及垫块B(102)用于保护待测车轮(7)表面。
7.根据权利要求6所述的一种弹性车轮扭转测试工装，其特征在于，所述垫块A(101)与定位环(2)或安装面板(1)固定在一起，所述垫块B(102)与轮箍压板(4)固定在一起。
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