CN107576517B - 一种车辆主动悬架性能测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种车辆主动悬架性能测试平台，主要包括3‑RPS和4TPS‑PS并联机构平台、拖车、导轨、外框架及加载液压缸。4套3‑RPS并联机构平台和2套4TPS‑PS并联机构平台构成路面模拟平台，并联机构平台底板上安装有压力传感器，用于数据测量和收集，外框架可对被测车辆加载，模拟不同载重状态，拖车与地板上的导轨活动连接，用于沿导轨移动被测车辆上下测试平台，加载液压缸通过螺栓固定在外框架顶部加载横梁上，用于给被测车辆加载并使车辆轮胎始终与并联机构平台底板保持接触。本发明可减少人工劳动强度，防止车辆滑动，保证检测时的安全性。本发明可用于路面模拟和车辆主动悬架动态性能试验，对车辆的技术升级具有重要辅助作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种路面模拟测试装置，具体涉及一种车辆主动悬架性能测试平台。
背景技术
车辆悬架系统不仅保证了车辆行驶过程中的平稳，同时对车辆的稳定操纵还有能否安全制动都会产生很大的影响。因此，对于悬架系统进行性能检测，检查汽车悬架是否符合要求、能否正常工作就显得尤为重要。过去悬架装置的性能检测一般有两种方法：一种方法是靠人工外观检查，查看弹簧是否有裂纹、断片、缺片等情况；减振器是否有漏油、缺油、损坏等预兆和失效现象，这种方法缺乏对内部性能状况的定性与定量分析。另一种方法是按压车体，然后突然释放，观察车体的上下运动情况，来评价减振器的技术状况，这种方法主要靠人工经验，主观因素大，可靠性差。
目前这种人工检测的方法正由悬架性能检测平台逐步取代，悬架性能测试平台通过对位移、速度、载荷和倾角等进行设置模拟，来模拟汽车悬架的跳动、车体的倾斜、车轮和地面间的力的作用，从而实现对悬架系统各项性能的检验。例如，公开号CN102788702A的中国专利公开了一种道路模拟试验台，其被测车辆轮胎通过螺栓螺钉与锥形体连接，整体安装在支撑架上，支撑架固定于振动台，通过振动台油缸的动作模拟路况，结合在一个工作条件下，用室内的模拟的方式来替代道路可靠性试验，可有效缩短新车型开发周期，降低道路试验成本，但该道路模拟试验台的振动台位置固定，不能适应对不同轮距和轴距的车辆的测量，并且车辆上下平台不方便，缺少配套辅助装置。
发明内容
针对上述存在问题，本发明旨在提供一种自动化和多功能化且系统结构简单的车辆主动悬架性能测试平台。
本发明通过下述技术方案来实现：一种车辆主动悬架性能测试平台，主要包括3-RPS并联机构平台、4TPS-PS并联机构平台、拖车、外框架和加载液压缸，在3-RPS并联机构平台下底板的下部设有导轨滑块，导轨滑块与安装于地板上的导轨B活动连接；在4TPS-PS并联机构平台下底板下部固定安装燕尾上台A，燕尾上台A与固定于地板上的燕尾台A活动连接；外框架通过螺栓固定在地板上；加载液压缸固定在外框架顶部，用于给被测车辆加载并使被测车辆轮胎始终与并联机构平台底板保持接触；拖车与地板上的导轨A活动连接，用于沿导轨A横向移动被测车辆并使被测车辆完成上、下移动；共有4套3-RPS并联机构平台和2套4TPS-PS并联机构平台构成路面模拟平台，3-RPS并联机构平台和4TPS-PS并联机构平台分别调整其并联机构平台底板位置，共同作用模拟不同路况；4TPS-PS并联机构平台和3-RPS并联机构平台底板上均装有压力传感器，实时测得各并联机构平台上所承受的动载荷，并将数据采集收集到计算机上。
所述4TPS-PS并联机构平台下底板上装有减速电机A，减速电机A的输出轴A上装有的齿轮A与固定于地板上的工字钢A上固定连接的齿条A啮合，通过减速电机A驱动齿轮A沿齿条A移动，带动4TPS-PS并联平台在燕尾台A上纵向滑动。
所述3-RPS并联机构平台下底板中间装有减速电机B，减速电机B的输出轴B上装有齿轮B，齿轮B与安装于地板上的齿条B啮合，减速电机B驱动齿轮B沿齿条B移动，带动3-RPS并联机构平台沿导轨B横向移动调整3-RPS并联机构平台的位置，3-RPS并联机构平台下底板上固定安装有固定装置，固定装置下部接触端通过电机驱动夹持住固定安装于地板上的工字钢B从而固定3-RPS并联机构平台。
所述外框架的下部由六根立柱型钢用螺栓固定在地板上，所述外框架的上部由四根型钢用螺栓连接并焊接在所述六根立柱型钢上，所述外框架的顶部设有加载横梁，所述加载液压缸通过螺栓固定在所述加载横梁的中间。
所述拖车通过拖车驱动电机驱动沿所述导轨A移动位置，所述拖车上设有丝杠升降机A和丝杠升降机B，所述丝杠升降机A和丝杠升降机B分别通过丝杆升降电机驱动丝杠升降机螺杆上升和下降，所述丝杠升降机A的下部固定连接在燕尾槽上连接板上，所述燕尾槽上连接板下部与燕尾上台B固定连接，所述燕尾上台B与固定在工字钢C上的燕尾台B活动连接，移动燕尾上台B可横向调节丝杠升降机A与丝杠升降机B的距离。
本发明在使用时，根据被测试车辆尺寸，拖车丝杠升降机A沿燕尾台B横向移动，调节升降机A与丝杠升降机B的距离，升降机电机驱动丝杠升降机A和丝杠升降机B上升将被测车辆顶起。拖车驱动电机驱动拖车沿导轨A将被测车辆送入主动悬架测试平台。根据被测车辆的轮距，4TPS-PS并联机构平台A和4TPS-PS并联机构平台B分别在减速电机的驱动下沿燕尾台A(1)和燕尾台A(2)相对移动，调节4TPS-PS并联机构平台A和4TPS-PS并联机构平台B之间的距离并自锁。根据被测车辆的轴距，3-RPS并联机构平台A和3-RPS并联机构平台B、3-RPS并联机构平台C和3-RPS并联机构平台D分别在电机的驱动下沿导轨B横向同步平移运动，调节3-RPS并联机构平台和4TPS-PS并联机构平台之间的距离。固定装置在伺服电机驱动下通过螺杆带动接触端夹持住固定安装于地板上的工字钢B固定3-RPS并联机构平台。电机驱动丝杠升降机A和丝杠升降机B同步下降，将被测车辆放置在并联机构平台上。加载液压缸给被测车辆加载，使被测车辆轮胎始终与并联机构平台底板保持接触。计算机控制3-RPS并联机构平台和4TPS-PS并联机构平台的伺服电动机输出指定的激振信号，通过电动缸完成激振动作使并联机构平台底板分别偏转，模拟出各种路面不平度。通过安装于并联机构平台底板上的压力传感器实时测得平台所承受的载荷，并将数据收集到计算机上。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的路面模拟平台由4套3-RPS并联机构平台和2套4TPS-PS并联机构平台组成，各并联机构平台可在电机驱动下横向和纵向调整位置，可适用于不同轴距和轮距的车辆。每个并联机构平台具有六个自由度，通过计算机控制各个平台位置调整相互配合可以模拟各种复杂的路面情况。本发明有专用的拖车辅助被测车辆上下平台，大大减少了人工劳动强度。本发明的外框架对被测车辆可进行加载，模拟不同载重状态，同时还能保证被测车辆贴合在并联机构平台上，防止车辆滑动，保证了检测时的安全性。
本发明可用于路面模拟和车辆主动悬架动态性能检测试验，对于车辆的技术升级发挥重要的辅助作用。
附图说明
图1为车辆主动悬架性能测试平台组成示意图。
图2为图1所示测试平台的路面模拟平台示意图。
图3为图2所示模拟平台的4TPS-PS并联机构平台结构示意图。
图4为图3所示并联机构平台的传动部件布置示意图。
图5为图2所示模拟平台的3-RPS并联机构平台与导轨位置示意图。
图6为图5所示并联机构平台的底部传动及固定装置位置示意图。
图7为图5所示并联机构平台的传动部件与导轨、齿条位置关系示意图。
图8为图1所示测试平台的拖车等轴测投影图。
图9为图8所示拖车的底部结构示意图。
图10为图1所示测试平台的外框架结构示意图。
图中：1-外框架，2-加载横梁，3-加载液压缸，4-测试车辆，5-3-RPS并联机构平台C，6-3-RPS并联机构平台A，7-4TPS-PS并联机构平台A，8-齿条A(1)，9-燕尾台A(1)，10-地板，11-导轨A，12-燕尾台A(2)，13-4TPS-PS并联机构平台B，14-齿条A(2)，15-拖车，16-3-RPS并联机构平台B，17-3-RPS并联机构平台D，18-导轨B，19-4TPS-PS并联机构平台底板，20-电动缸，21-4TPS-PS并联机构平台下底板，22-燕尾上台A，23-输出轴A，24-齿轮A，25-工字钢A，26-减速电机A，27-3-RPS并联机构平台底板，28-减速电机B，29-3-RPS并联机构平台下底板，30-齿条B，31-工字钢B，32-固定装置，33-导轨滑块A，34-齿轮B，35-固定装置接触端，36-导轨滑块B，37-输出轴B，38-丝杠升降机B，39-丝杠升降机电机，40-拖车驱动电机，41-丝杠升降机A，42-燕尾上台B，43-燕尾台B，44-工字钢C，45-燕尾槽上连接板，46-立柱型钢，47-型钢。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：
如图1～10所示，本发明实施例的一种车辆主动悬架性能测试平台，主要包括2套4TPS-PS并联机构平台、4套3-RPS并联机构平台、拖车15、外框架1和加载液压缸3(参见图1)。
2套4TPS-PS并联机构平台和4套3-RPS并联机构平台组成路面模拟平台(参见图2)。
4TPS-PS并联机构平台B13下底板21下部固定安装燕尾上台A22，燕尾上台A22与固定于地板10上的燕尾台A12活动连接，4TPS-PS下底板21上装有减速电机A26，减速电机输出轴A23上装有的齿轮A24与固定于地板10上的工字钢A25上固定连接的齿条A14啮合，通过减速电机A26驱动齿轮A24沿齿条A14移动，带动4TPS-PS平台在燕尾台A12上纵向滑动。
本测试平台中有2套4TPS-PS并联机构平台，4-TPS-PS并联机构平台A7所对应的燕尾台A9和齿条A8与4-TPS-PS并联机构平台B13所对应的燕尾台A12和齿条A14分别对称布置，根据被测车辆4的轮距，4TPS-PS并联机构平台A7和4TPS-PS并联机构平台B13分别在减速电机A26的驱动下沿燕尾台A9和燕尾台A12相对移动，调节4TPS-PS并联机构平台A7和4TPS-PS并联机构平台B13之间的距离并自锁。
在3-RPS并联机构平台下底板29的下部设有导轨滑块33和导轨滑块36，导轨滑块33和导轨滑块36分别与安装于地板10上的导轨B18活动相连，3-RPS并联机构平台下底板29中间装有减速电机B28，减速电机输出轴B37上装有齿轮B34，齿轮B34与安装于地板10上的工字钢B31上固定连接的齿条B30啮合，减速电机B28驱动齿轮B34沿齿条B30移动，带动3-RPS并联机构平台沿导轨B18横向移动调整3-RPS并联机构平台的位置，3-RPS并联机构平台下底板29上固定安装有固定装置32，固定装置下部接触端35通过电机驱动夹持住固定安装于地板10上的工字钢B31固定3-RPS并联机构平台。
本测试平台中有4套3-RPS并联机构平台，根据被测车辆4的轴距，3-RPS并联机构平台A6和3-RPS并联机构平台B16、3-RPS并联机构平台C5和3-RPS并联机构平台D17分别在减速电机B28的驱动下沿导轨B18横向同步平移运动，调节3-RPS并联机构平台和4TPS-PS并联机构平台之间的距离。固定装置32在电机驱动下通过螺杆带动接触端35夹持住固定安装于地板10上的工字钢B31固定3-RPS并联机构平台。
外框架1通过螺栓固定在地板上，外框架六根立柱型钢46由螺栓固定在地板10上，外框架1上部由四根型钢47螺栓连接并焊接在立柱上，加载液压缸3通过螺栓固定在外框架顶部加载横梁2的中间。
拖车15与地板上的导轨A11活动连接，拖车15通过拖车驱动电机40驱动沿导轨A11横向移动，拖车丝杠升降机A41下部固定连接在燕尾槽上连接板45上，燕尾槽上连接板45下部与燕尾上台B42固定连接，燕尾上台B42与固定在拖车工字钢C44上的燕尾台B43活动连接，移动燕尾上台B42可横向调节拖车丝杠升降机A41与丝杠升降机B38的距离。丝杠升降机电机39驱动丝杠升降机螺杆上升和下降，完成被测试车辆4的顶起和放置。
本发明的一种实施顺序：根据被测试车辆4尺寸，拖车丝杠升降机A41沿燕尾台B43横向移动，调节升降机A41与丝杠升降机B38的距离，升降机电机39驱动丝杠升降机A41和丝杠升降机B38上升将被测车辆4顶起。拖车驱动电机40驱动拖车沿导轨A11将被测车辆送入主动悬架测试平台。根据被测车辆4的轮距，4TPS-PS并联机构平台A7和4TPS-PS并联机构平台B13分别在减速电机A26的驱动下沿燕尾台A9和燕尾台A12相对移动，调节4TPS-PS并联机构平台A7和4TPS-PS并联机构平台B13之间的距离并自锁。根据被测车辆4的轴距，3-RPS并联机构平台A6和3-RPS并联机构平台B16、3-RPS并联机构平台C5和3-RPS并联机构平台D17分别在减速电机B28的驱动下沿导轨B18横向同步平移运动，调节3-RPS并联机构平台和4TPS-PS并联机构平台之间的距离。固定装置32在伺服电机驱动下通过螺杆带动接触端35夹持住固定安装于地板10上的工字钢B31固定3-RPS并联机构平台。电机驱动丝杠升降机A41和丝杠升降机B38同步下降，将被测车辆4放置在并联机构平台上。加载液压缸3给被测车辆加载4，使车辆轮胎始终与并联机构平台底板保持接触。
计算机控制3-RPS并联机构平台和4TPS-PS并联机构平台的伺服电动机输出指定的激振信号，通过电动缸20完成激振动作使3-RPS并联机构平台底板27和4TPS-PS并联机构平台底板19分别偏转，模拟出各种路面不平度。通过安装于并联机构平台底板上的压力传感器实时测得平台所承受的载荷，并将数据收集到计算机上。
以上仅是本发明的具体实施方式之一，并不对本发明的保护构成任何限制。本发明还可以有其他实施方式。凡采用同等替换或采用等效变换形式的变化方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (5)
1.一种车辆主动悬架性能测试平台，主要包括3-RPS并联机构平台、4TPS-PS并联机构平台、拖车、外框架和加载液压缸，其特征在于：在3-RPS并联机构平台下底板的下部设有导轨滑块，所述导轨滑块与安装于地板上的导轨B活动连接；在4TPS-PS并联机构平台下底板下部固定安装燕尾上台A，所述燕尾上台A与固定于地板上的燕尾台A活动连接；所述外框架通过螺栓固定在地板上；所述加载液压缸固定在外框架顶部，用于给被测车辆加载并使被测车辆轮胎始终分别与3-RPS并联机构平台底板和4TPS-PS并联机构平台并联机构平台底板保持接触；所述拖车与地板上的导轨A活动连接，用于沿导轨A横向移动被测车辆并使被测车辆完成上、下移动；共有4套3-RPS并联机构平台和2套4TPS-PS并联机构平台构成路面模拟平台，所述3-RPS并联机构平台和4TPS-PS并联机构平台分别调整其并联机构平台底板位置，共同作用模拟不同路况；所述4TPS-PS并联机构平台和3-RPS并联机构平台底板上均装有压力传感器，实时测得各并联机构平台上所承受的动载荷，并将数据采集收集到计算机上。
2.根据权利要求1所述的一种车辆主动悬架性能测试平台，其特征在于：所述4TPS-PS并联机构平台下底板上装有减速电机A，所述减速电机A的输出轴A上装有的齿轮A与固定于地板上的工字钢A上固定连接的齿条A啮合，通过所述减速电机A驱动齿轮A沿齿条A移动，带动4TPS-PS并联平台在燕尾台A上纵向滑动。
3.根据权利要求1所述的一种车辆主动悬架性能测试平台，其特征在于：所述3-RPS并联机构平台下底板中间装有减速电机B，所述减速电机B的输出轴B上装有齿轮B，所述齿轮B与安装于地板上的齿条B啮合，所述减速电机B驱动齿轮B沿齿条B移动，带动3-RPS并联机构平台沿所述导轨B横向移动调整所述3-RPS并联机构平台的位置，所述3-RPS并联机构平台下底板上固定安装有固定装置，所述固定装置下部接触端通过电机驱动夹持住固定安装于地板上的工字钢B从而固定3-RPS并联机构平台。
4.根据权利要求1所述的一种车辆主动悬架性能测试平台，其特征在于：所述外框架的下部由六根立柱型钢用螺栓固定在地板上，所述外框架的上部由四根型钢用螺栓连接并焊接在所述六根立柱型钢上，所述外框架的顶部设有加载横梁，所述加载液压缸通过螺栓固定在所述加载横梁的中间。
5.根据权利要求1所述的一种车辆主动悬架性能测试平台，其特征在于：所述拖车通过拖车驱动电机驱动沿所述导轨A移动位置，所述拖车上设有丝杠升降机A和丝杠升降机B，所述丝杠升降机A和丝杠升降机B分别通过丝杆升降电机驱动丝杠升降机螺杆上升和下降，所述丝杠升降机A的下部固定连接在燕尾槽上连接板上，所述燕尾槽上连接板下部与燕尾上台B固定连接，所述燕尾上台B与固定在工字钢C上的燕尾台B活动连接，移动燕尾上台B可横向调节丝杠升降机A与丝杠升降机B的距离。
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