CN106468619A - 拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结构简单且设计合理的拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置。一种拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，包括箱体、框架体和高度调节机构，箱体顶部具有敞口其他各面封闭，敞口处设有外延板和带有滤孔的过滤板，箱体位于框架体内，箱体顶部通过高度调节机构与框架体连接为一体。

Description

拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置

技术领域

本发明涉及一种拖拉机防护装置检测技术领域，具体涉及拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置。

背景技术

拖拉机防翻架在拖拉机发生侧翻时可以有效降低对驾驶员的伤害，中国于2008年实施的GB18447《拖拉机安全要求》对拖拉机的安全架或安全驾驶室的强度均做了明确规定，要求拖拉机生产企业和质量监督检验机构必须对拖拉机的安全架或安全驾驶室进行强度试验，拖拉机所配备的防翻架的设计强度是否满足国标要求，从而将翻车事故造成驾驶员受伤的可能性减少至最小，对其如何检验是关键。而拖拉机防护装置强度试验台是实施水平加载和压垮试验进行强度检验的专用设备。

中国对拖拉机防护装置的研究工作开始于60年代早期，当时主要是以提高拖拉机整机的稳定性、防止拖拉机翻车的装置和防止拖拉机翻车的报警装置研究为主，而对在拖拉机发生翻车事故后保护驾驶员人身安全的防护装置的研究上一直没有受到很好的重视。随着拖拉机的逐步发展，拖拉机防护装置安全性能重要性的研究慢慢得到了中国的重视。到了80年代后期，中国才开始对拖拉机进行动态翻倾特性研究以及对其防护装置的研制工作，同时依据国际的相关标准，制定了属于中国自己的拖拉机防护装置强度试验方法及试验条件的国家标准，还在一些拖拉机研制单位建立了有关拖拉机防护装置的静态和动态强度研究室。

目前，中国拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置一般采用的技术方案是：压跨加载装置由一个加载横梁和两个液压加载油缸及两根链条组成，压跨装置加载高度位置可通过两根调节链条来根据被试验拖拉机防护装置的高度进行垂直方向上的调整，结构简单。但需要行车将压跨加载横梁吊起来进行压垮加载试验，操作比较复杂，劳动强度大，自动化程度低，且具有一定危险性。

发明内容

本发明目的是提供一种操作简单安全且设计合理的拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，包括压垮横梁，压垮横梁两端分别连接两个加载液压缸上端，两个加载液压缸的后方和其中一个加载液压缸的侧方均连接一个辅助支撑液压缸上端，辅助支撑液压缸及两个加载液压缸均能够相对强度试验台做纵向移动，当三个辅助支撑液压缸处于浮动位置时，加载液压缸处于二力杆状态，整个装置自由度为四个，当三个辅助支撑液压缸处于非浮动状态时，整个装置呈悬臂梁状态。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其还包括沿强度试验台纵向设置的三条以上导轨，加载液压缸及辅助支撑液压缸能够沿导轨前后移动，三个辅助支撑液压缸中两个辅助支撑液压缸上端分别与两个加载液压缸缸筒上端连接，且位于加载液压缸的后方，三个辅助支撑液压缸中另外一个辅助支撑液压缸上端与处于压垮横梁左侧的加载液压缸连接，且位于加载液压缸的左侧。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，导轨包括左导轨、右导轨和侧导轨，左导轨、右导轨和侧导轨上分别安装左调节座、右调节座、侧调节座和后调节座，左调节座、右调节座、侧调节座和后调节座上分别铰接压垮横梁左端的加载液压缸、压垮横梁右端的加载液压缸、压垮横梁左侧的辅助支撑液压缸和加载液压缸后方的辅助支撑液压缸，左调节座和和后调节座之间以及右调节座和后调节座之间均通过拉杆连接。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，两个加载液压缸上端均通过球铰结构与压垮横梁联结，两个加载液压缸下端通过球铰结构分别与左调节座、右调节座连接，三个辅助支撑液压缸上端通过球铰结构与两个加载液压缸缸筒上端连接，三个辅助支撑液压缸下端分别通过球铰结构与侧调节座和两个后调节座连接。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其还包括液压泵站，液压泵站与各个液压缸之间通过液压管路连接，液压泵站中油箱的出油管经过过滤器后与变量泵的进口连接，变量泵的出口经过单向阀后分别与第一电液比例控制阀、第二电液比例控制阀、第三电液比例控制阀、第四电液比例控制阀、第五电液比例控制阀的进油口连接，第一电液比例控制阀、第二电液比例控制阀及第五电液比例控制阀的出油口经电磁换向阀连接三个辅助支撑液压缸，第三电液比例控制阀及第四电液比例控制阀的出油口分别连接两个加载液压缸。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，三个辅助支撑液压缸的有杆腔和无杆腔均连接有压力表。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，两个加载液压缸上均安装有位移传感器及拉压力传感器，三个辅助支撑液压缸上均设有位移传感器。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，变量泵出油管上还连接储能器和总压力表。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，液压泵站还连接有安全溢流阀。

上述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其还包括控制系统，控制系统包括微型计算机、编程设备、和控制柜，控制柜包括A/D、D/A、I/O模块、CPU模块、微处理器和存储器，A/D、D/A及I/O模块与存储器连接，第一电液比例控制阀、第二电液比例控制阀、第三电液比例控制阀、第四电液比例控制阀、第五电液比例控制阀与控制柜连接，拉压力传感器及位移传感器与控制柜连接。

本发明的有益效果是：

借助辅助支撑液压缸浮动作用配合加载液压缸及压垮横梁，可以完成拖拉机防护装置强度试验台的压垮实验；设有控制系统，可利用计算机远程加载装置的姿态参数及整个试验过程，加载准确、操纵方便、自动化程度高，有效提高了试验过程的安全性。

附图说明

图1为本发明的主视示意图。

图2为本发明的侧视示意图。

图3为液压系统原理图。

图4为控制系统原理图

图中1.压垮横梁，2. 左球铰结构，3.右球铰结构，4. 左拉压力传感器，5.右拉压力传感器，6. 左侧加载液压缸，7. 右侧加载液压缸，8. 左位移传感器，9.右位移传感器，10.侧支撑液压缸，11. 侧位移传感器，12. 侧调节座，13. 左调节座，14. 右调节座，15. 侧导轨，16. 左导轨，17.右导轨，18.试验台，19. 后位移传感器，20. 后支撑液压缸，21. 后调节座，22.拉杆， 27. 第三电液比例控制阀， 28. 第四电液比例控制阀， 29. 第一电液比例控制阀， 30. 第二电液比例控制阀， 31. 第五电液比例控制阀， 32. 第一电磁换向阀，33. 第二电磁换向阀，34. 第三电磁换向阀，35. 压力表，36. 压力表，37. 压力表，38. 压力表，39. 压力表，40.压力表，41.变量泵，42.单向阀，43.蓄能器，44.总压力表，45.安全溢流阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

一种拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，包括液压缸、压垮横梁1、导轨及控制系统，导轨包括左导轨16、右导轨17和侧导轨15，左导轨16、右导轨17、侧导轨15均沿强度试验台18纵向设置，侧导轨15位于左导轨16一侧，液压缸包括加载液压缸和三个辅助支撑液压缸，加载液压缸包括左侧加载液压缸6和右侧加载液压缸7，三个辅助支撑液压缸包括两个位于加载液压缸后方的后支撑液压缸20和位于左侧加载液压缸6一侧的侧支撑液压缸10，左侧加载液压缸6、右侧加载液压缸7、后支撑液压缸20和侧支撑液压缸10分别沿左导轨16、右导轨17和侧导轨15方向前后移动，左侧加载液压缸6、右侧加载液压缸7的上端连接压垮横梁1的两端，侧支撑液压缸10上端与左侧加载液压缸6缸筒上端连接，两个后支撑液压缸20上端分别与左侧加载液压缸6及右侧加载液压缸7缸筒上端连接。

左导轨16、右导轨17和侧导轨15上分别安装左调节座13、右调节座14、侧调节座12和后调节座21，左调节座13、右调节座14、侧调节座12和后调节座21上通过球铰结构分别铰接左侧加载液压缸6、右侧加载液压缸7、侧支撑液压缸10和后支撑液压缸20，左调节座13和和后调节座21之间以及右调节座14和后调节座21之间均通过拉杆22连接，左侧加载液压缸6上端通过左球铰结构2与压垮横梁1左端连接，右侧加载液压缸7上端通过右球铰结构3与压垮横梁1右端连接，侧支撑液压缸10上端通过球铰结构与左侧加载液压缸6缸筒上端连接，两个后支撑液压缸20上端分别通过球铰结构与左侧加载液压缸6及右侧加载液压缸7缸筒上端连接，压垮横梁1在前后方向的翻转角度由左球铰结构2及右球铰结构3进行限位。

本实施例中左侧加载液压缸6上安装有左位移传感器8及左拉压力传感器4，以便对左侧加载液压缸6位移变化及载荷变化进行测量，右侧加载液压缸7上安装有右位移传感器9及右拉压力传感器5，以便对右侧加载液压缸7位移变化及载荷变化进行测量，左位移传感器8、左拉压力传感器4右、位移传感器及右拉压力传感器5与控制系统连接，控制系实施对左位移传感器8、左拉压力传感器4、右位移传感器9及右拉压力传感器5的数据进行采集，并根据采集的数据绘制载荷及位移变化曲线；侧支撑液压缸10和后支撑液压缸20上部分别设有侧位移传感器11及后位移传感器19。

本实施例中还包括液压泵站，液压泵站与各个液压缸之间通过液压管路连接，液压泵站中油箱的出油管经过过滤器后与变量泵的进口连接，变量泵的出口经过单向阀后分别与第一电液比例控制阀29、第二电液比例控制阀30、第三电液比例控制阀27、第四电液比例控制阀28、第五电液比例控制阀31的进油口连接，电液比例控制阀29的进油口连接，第一电液比例控制阀29出油口经第一电磁换向阀32连接侧支撑液压缸10、第二电液比例控制阀30出油口经第二电磁换向阀33连接后支撑液压缸20、第五电液比例控制阀31的出油口经第三电磁换向阀34连接另外一个后支撑液压缸20，第三电液比例控制阀27、第四电液比例控制阀28的出油口分别连接左侧加载液压缸6、右侧加载液压缸7。变量泵41用于提供液压系统所需的压力，同时可以在变频器的控制下实现流量大小的变化与调节。单向阀 42 安装在液压泵的出口处，可以防止液压系统的压力突然升高而损坏油泵，即起止回作用 。

侧支撑液压缸10和后支撑液压缸20的有杆腔和无杆腔均连接有压力表，用于检测液压缸工作状态。变量泵出油管上还连接储能器43、总压力表44及安全溢流阀45；总压力表44起到显示压力，用于确定当前液压系统的压力；储能器43用来储存能量；溢流阀45则对整个液压系统起安全保护作用。

控制系统包括微型计算机25、编程设备23、控制柜24、和显示打印记录报警模块，控制柜24包括：A/D、D/A、I/O模块26，CPU模块，微处理器和存储器，A/D、D/A及I/O模块与存储器连接，第一电液比例控制阀29、第二电液比例控制阀30、第三电液比例控制阀27、第四电液比例控制阀28、第五电液比例控制阀31与控制柜24连接，拉压力传感器及位移传感器与控制柜24连接。

利用本发明工作过程如下：

试验准备，首先将拖拉机防护装置固定在试验台18上，左调节座13、右调节座14、侧调节座12上分别沿左导轨16、右导轨17、侧导轨15移动，使左调节座13、右调节座14、侧调节座12与压垮横梁1的加载位置处于同一垂直平面内。左调节座13与后调节座21之间以及右调节座14与后调节座21之间通过连接拉杆22相连，保证其相对位置不变。通过计算机远程控制调节辅助支撑液压缸，使左侧加载液压缸6及右侧加载液压缸7姿态处于垂直状态；调节左侧加载液压缸6及右侧加载液压缸7的位移，使压垮横梁1逐渐接触固定好的拖拉机防护装置。由于左球铰结构2及右球铰结构3的限位作用，压垮横梁1在前后方向的翻转角度在±30°以内，在压垮横梁1逐渐接触拖拉机防护装置的过程中，在拖拉机防护装置的作用下，压垮横梁1不断调整其翻转角度，直至处于水平状态，试验准备过程结束。试验过程开始时，首先将第一电磁换向阀32，第二电磁换向阀33、第三电磁换向阀34打到浮动状态，使辅助支撑液压缸处于浮动状态，左侧加载液压缸6及右侧加载液压缸7处于二力杆状态，自由度为4，然后控制左侧加载液压缸6及右侧加载液压缸7以设定的目标值和加载速度进行压垮试验。试验结束以后，首先将第一电磁换向阀32，第二电磁换向阀33、第三电磁换向阀34打到非浮动状态，辅助支撑液压缸处于受力状态，此时左侧加载液压缸6及右侧加载液压缸7便在辅助支撑液压缸的作用下处于悬臂梁状态，姿态唯一可控，然后通过调节左侧加载液压缸6及右侧加载液压缸7的位移，使压垮横梁1处于合适高度，准备第二次压垮试验。试验结束以后，调整各个油缸恢复至初始状态。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施方式。但是凡是未脱离本发明技术原理的前提下，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与改型，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：包括压垮横梁，压垮横梁两端分别连接两个加载液压缸上端，两个加载液压缸的后方和其中一个加载液压缸的侧方均连接一个辅助支撑液压缸上端，辅助支撑液压缸及两个加载液压缸均能够相对强度试验台做纵向移动，当三个辅助支撑液压缸处于浮动位置时，加载液压缸处于二力杆状态，整个装置自由度为四个，当三个辅助支撑液压缸处于非浮动状态时，整个装置呈悬臂梁状态。

2.根据权利要求1所述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：其还包括沿强度试验台纵向设置的三条以上导轨，加载液压缸及辅助支撑液压缸能够沿导轨前后移动，三个辅助支撑液压缸中两个辅助支撑液压缸上端分别与两个加载液压缸缸筒上端连接，且位于加载液压缸的后方，三个辅助支撑液压缸中另外一个辅助支撑液压缸上端与处于压垮横梁左侧的加载液压缸连接，且位于加载液压缸的左侧。

3.根据权利要求2所述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：导轨包括左导轨、右导轨和侧导轨，左导轨、右导轨和侧导轨上分别安装左调节座、右调节座、侧调节座和后调节座，左调节座、右调节座、侧调节座和后调节座上分别铰接压垮横梁左端的加载液压缸、压垮横梁右端的加载液压缸、压垮横梁左侧的辅助支撑液压缸和加载液压缸后方的辅助支撑液压缸，左调节座和和后调节座之间以及右调节座和后调节座之间均通过拉杆连接。

4.根据权利要求1所述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：两个加载液压缸上端均通过球铰结构与压垮横梁联结，两个加载液压缸下端通过球铰结构分别与左调节座、右调节座连接，三个辅助支撑液压缸上端通过球铰结构与两个加载液压缸缸筒上端连接，三个辅助支撑液压缸下端分别通过球铰结构与侧调节座和两个后调节座连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：其还包括液压泵站，液压泵站与各个液压缸之间通过液压管路连接，液压泵站中油箱的出油管经过过滤器后与变量泵的进口连接，变量泵的出口经过单向阀后分别与第一电液比例控制阀、第二电液比例控制阀、第三电液比例控制阀、第四电液比例控制阀、第五电液比例控制阀的进油口连接，第一电液比例控制阀、第二电液比例控制阀及第五电液比例控制阀的出油口经电磁换向阀连接三个辅助支撑液压缸，第三电液比例控制阀及第四电液比例控制阀的出油口分别连接两个加载液压缸。

6.根据权利要求5所述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：三个辅助支撑液压缸的有杆腔和无杆腔均连接有压力表。

7.根据权利要求5所述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：两个加载液压缸上均安装有位移传感器及拉压力传感器，三个辅助支撑液压缸上均设有位移传感器。

8.根据权利要求5所述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：变量泵出油管上还连接储能器和总压力表。

9.根据权利要求5所述拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征在于：液压泵站还连接有安全溢流阀。

10.根据权利要求5所述的拖拉机防护装置强度试验台的压垮装置，其特征是：其还包括控制系统，控制系统包括微型计算机、编程设备、和控制柜，控制柜包括A/D、D/A、I/O模块、CPU模块、微处理器和存储器，A/D、D/A及I/O模块与存储器连接，第一电液比例控制阀、第二电液比例控制阀、第三电液比例控制阀、第四电液比例控制阀、第五电液比例控制阀与控制柜连接，拉压力传感器及位移传感器与控制柜连接。