CN108896286A - 一种气弹簧疲劳测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气弹簧疲劳测试装置，属于气弹簧测试设备技术领域。它包括不完全下齿轮、上齿轮、摆动支承轴、驱动压盘座、测试摆杆，不完全下齿轮和上齿轮相互啮合，测试摆杆铰接在摆动支承轴上，驱动压盘座的左驱动压盘和右驱动压盘的下端都固定在摆动支承轴上，第一驱动压杆和第二驱动压杆都安装在左驱动压盘和右驱动压盘之间，限位调节杆安装在限位支承座上，限位支架安装在限位调节杆的上侧，计数器安装在限位支架上，气弹簧的两端分别铰接在第一气弹簧支座和第二气弹簧支座上，配重组件安装在测试摆杆上。本发明能实现不同工况的模拟，实现对气弹簧的疲劳测试，结构合理，测试结果非常准确，可靠性好，使用寿命长。

Description

一种气弹簧疲劳测试装置

技术领域

本发明涉及气弹簧测试设备技术领域，特别涉及一种气弹簧疲劳测试装置。

背景技术

气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。它由以下几部分构成：压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物（惰性气体或者油气混合物），缸内控制元件与缸外控制元件（指可控气弹簧）和接头等。原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。由于原理上的根本不同，气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大（一般在1：1.2以内）、容易控制。气弹簧作用时，利用活塞两侧存在的压力差，实现活塞杆的运动。气弹簧有不同的结构和类型，用以满足不同的使用需求，工程机械上主要使用压缩式气弹簧，该类气弹簧主要起支撑作用，只有最短、最长两个工作位置，在行程中无法自行停止。根据其特点及应用领域的不同，气弹簧又被称为支撑杆、气支撑、调角器、气压棒、阻尼器等。根据气弹簧的结构和功能来分类，气弹簧有自由式气弹簧、自锁式气弹簧、牵引式气弹簧、随意停气弹簧、转椅气弹簧、气压棒、阻尼器等几种。该产品在汽车、航空、医疗器械、家具、机械制造等领域都有着广泛地应用。比如说气弹簧应用在汽车领域，经常应用在引擎盖和后备箱上，在使用时，气弹簧受到引擎盖或后备箱的重力，而且由于型号不同，气弹簧的行程和受到的压力也不同。气弹簧常常要进行疲劳测试，在多次载荷作用而不会产生破坏的最大次数。目前常见的气弹簧疲劳测试装置都是气缸来实现气弹簧的往复拉伸的，其模拟状态和现实使用的情况非常不同。在实际生产中，气弹簧受到了不同的压力，压力的受力点也不同，气弹簧的伸缩量也不同，但是用气缸驱动就无法模拟这样的工况，其疲劳测试的结果是不准确的。

发明内容

本发明的目的是提供一种气弹簧疲劳测试装置，能实现不同工况的模拟，实现对气弹簧的疲劳测试，结构合理，测试结果非常准确，可靠性好，使用寿命长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种气弹簧疲劳测试装置，它包括左支座、右支座、横梁、左支腿、右支腿、中支腿、左支承板、右支承板、中支承板、驱动电机、电机支板、不完全下齿轮、上齿轮、摆动支承轴、驱动压盘座、测试摆杆、第一压盘凸台、第二压盘凸台、第一气弹簧支座、第二气弹簧支座、第一紧固螺钉、第二紧固螺钉、气弹簧、配重组件、支承斜杆、限位支承座、限位调节杆、限位支架、计数器、计数显示器、计数连接线，所述左支座和右支座通过横梁连接，所述左支腿安装在左支座的下端，所述右支腿安装在右支座的下端，所述中支腿安装在横梁的下端，所述左支承板安装在左支座上，所述右支承板安装在右支座上，所述中支承板安装在横梁上，并且位于左支承板和右支承板之间，所述摆动支承轴可转动设置在左支承板、中支承板、右支承板上，所述上齿轮同轴心安装在摆动支承轴上，并且上齿轮位于左支承板和中支承板之间，所述不完全下齿轮和驱动电机同轴连接，所述驱动电机安装在电机支板上，所述电机支板安装在左支座上，所述不完全下齿轮和上齿轮相互啮合，所述测试摆杆铰接在摆动支承轴上，并且测试摆杆位于中支承板和右支承板之间，所述第一压盘凸台和第二压盘凸台都安装在测试摆杆上，并且第一压盘凸台和第二压盘凸台位于测试摆杆和摆动支承轴铰接点的两侧，所述驱动压盘座包括左驱动压盘、右驱动压盘、第一驱动压杆、第二驱动压杆，所述左驱动压盘和右驱动压盘的下端都固定在摆动支承轴上，并且左驱动压盘和右驱动压盘位于测试摆杆的两侧，所述第一驱动压杆和第二驱动压杆都安装在左驱动压盘和右驱动压盘之间，所述支承斜杆的一端固定在中支腿上，所述限位支承座安装在支承斜杆的另一端，所述限位调节杆安装在限位支承座上，所述限位支架安装在限位调节杆的上侧，所述计数器安装在限位支架上，所述计数显示器安装在限位支承座上，所述计数器和计数显示器通过计数连接线连接，所述第一气弹簧支座通过第一紧固螺钉安装在测试摆杆上，所述第二气弹簧支座通过第二紧固螺钉安装在支承斜杆上，所述气弹簧的两端分别铰接在第一气弹簧支座和第二气弹簧支座上，所述配重组件安装在测试摆杆上，所述配重组件包括配重下底板、配重安装座、配重块、连接螺柱、限位卡簧、配重上螺母、配重下螺母，所述配重下底板、配重安装座和配重块通过连接螺柱连接，所述配重上螺母螺纹连接在连接螺柱的上端，所述配重下螺母螺纹连接在连接螺柱的下端，所述配重安装座的下侧还设置有卡簧安装槽，所述连接螺柱上设置有卡簧槽，所述限位卡簧安装在连接螺柱上的卡簧槽上，所述限位卡簧位于卡簧安装槽内。

进一步地，所述驱动电机为步进电机。

进一步地，所述第一紧固螺钉和第二紧固螺钉均为内六角圆柱头螺钉。

进一步地，所述配重块设置有不同的重量规格。

进一步地，所述第一驱动压杆和第二驱动压杆均为金属压杆。

本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：驱动电机动作，通过不完全下齿轮和上齿轮带动摆动支承轴转动一定角度，摆动支承轴带动驱动压盘座顺时针摆动，驱动压盘座上的第一驱动压杆压在第一压盘凸台上，带动测试摆杆绕着摆动支承轴顺时针摆动，从而将气弹簧压缩。随着测试摆杆继续摆动，测试摆杆的一端触碰到限位支架上，从而触发计数器，实现一次计数，计数显示器显示累计的计数次数。驱动电机继续转动，不完全下齿轮和上齿轮脱离啮合，气弹簧自动复位，测试摆杆绕着摆动支承轴逆时针摆动复位。随着驱动电机继续转动，不完全下齿轮和上齿轮再次啮合，进入下一个循环。通过不同重量规格的配重块的调整，用于实现不同负载的模拟，从而适用于不同型号规格的气弹簧。限位调节杆上下位置的调整可实现对限位支架上下位置的微调，可靠性好。另外，拧松第一紧固螺钉，可实现第一气弹簧支座在测试摆杆上安装位置的调整，拧松第二紧固螺钉，可实现第二气弹簧支座在支承斜杆上安装位置的调整，从而适用于不同型号的气弹簧。第一驱动压杆和第二驱动压杆均为金属压杆，结构合理，刚度好，使用寿命长。驱动电机为步进电机，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的，实现气弹簧测试频率的调整。本发明能实现不同工况的模拟，实现对气弹簧的疲劳测试，结构合理，测试结果非常准确，可靠性好，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的左视图。

图3为本发明图1中的A-A向视图。

图4为本发明图1中的B-B向视图。

图中：1.左支座，2.右支座，3.横梁，4.左支腿，5.右支腿，6.中支腿，7.左支承板，8.右支承板，9.中支承板，10.驱动电机，11.电机支板，12.不完全下齿轮，13.上齿轮，14.摆动支承轴，15.驱动压盘座，16.测试摆杆，17.第一压盘凸台，18.第二压盘凸台，19.第一气弹簧支座，20.第二气弹簧支座，21.第一紧固螺钉，22.第二紧固螺钉，23.气弹簧，24.配重组件，25.支承斜杆，26.限位支承座，27.限位调节杆，28.限位支架，29.计数器，30.计数显示器，31.计数连接线，32.左驱动压盘，33.右驱动压盘，34.第一驱动压杆，35.第二驱动压杆，36.配重下底板，37.配重安装座，38.配重块，39.连接螺柱，40.限位卡簧，41.配重上螺母，42.配重下螺母，43.卡簧安装槽，44.卡簧槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1、图2、图3和图4所示，一种气弹簧疲劳测试装置，它包括左支座1、右支座2、横梁3、左支腿4、右支腿5、中支腿6、左支承板7、右支承板8、中支承板9、驱动电机10、电机支板11、不完全下齿轮12、上齿轮13、摆动支承轴14、驱动压盘座15、测试摆杆16、第一压盘凸台17、第二压盘凸台18、第一气弹簧支座19、第二气弹簧支座20、第一紧固螺钉21、第二紧固螺钉22、气弹簧23、配重组件24、支承斜杆25、限位支承座26、限位调节杆27、限位支架28、计数器29、计数显示器30、计数连接线31，所述左支座1和右支座2通过横梁3连接，所述左支腿4安装在左支座1的下端，所述右支腿5安装在右支座2的下端，所述中支腿6安装在横梁3的下端，所述左支承板7安装在左支座1上，所述右支承板8安装在右支座2上，所述中支承板9安装在横梁3上，并且位于左支承板7和右支承板8之间，所述摆动支承轴14可转动设置在左支承板7、中支承板9、右支承板8上，所述上齿轮13同轴心安装在摆动支承轴14上，并且上齿轮13位于左支承板7和中支承板9之间，所述不完全下齿轮12和驱动电机10同轴连接，所述驱动电机10安装在电机支板11上，所述电机支板11安装在左支座1上，所述驱动电机10为步进电机，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的，实现气弹簧23测试频率的调整。所述不完全下齿轮12和上齿轮13相互啮合，所述测试摆杆16铰接在摆动支承轴14上，并且测试摆杆16位于中支承板9和右支承板8之间，所述第一压盘凸台17和第二压盘凸台18都安装在测试摆杆16上，并且第一压盘凸台17和第二压盘凸台18位于测试摆杆16和摆动支承轴14铰接点的两侧，所述驱动压盘座15包括左驱动压盘32、右驱动压盘33、第一驱动压杆34、第二驱动压杆35，所述左驱动压盘32和右驱动压盘33的下端都固定在摆动支承轴14上，并且左驱动压盘32和右驱动压盘33位于测试摆杆16的两侧，所述第一驱动压杆34和第二驱动压杆35都安装在左驱动压盘32和右驱动压盘33之间，所述第一驱动压杆34和第二驱动压杆35均为金属压杆，结构合理，刚度好，使用寿命长。所述支承斜杆25的一端固定在中支腿6上，所述限位支承座26安装在支承斜杆25的另一端，所述限位调节杆27安装在限位支承座26上，所述限位支架28安装在限位调节杆27的上侧，所述计数器29安装在限位支架28上，所述计数显示器30安装在限位支承座26上，所述计数器29和计数显示器30通过计数连接线31连接，所述第一气弹簧支座19通过第一紧固螺钉21安装在测试摆杆16上，所述第二气弹簧支座20通过第二紧固螺钉22安装在支承斜杆25上，所述第一紧固螺钉21和第二紧固螺钉22均为内六角圆柱头螺钉，结构合理，可快速实现拧动，调节非常方便。所述气弹簧23的两端分别铰接在第一气弹簧支座19和第二气弹簧支座20上，所述配重组件24安装在测试摆杆16上，所述配重组件24包括配重下底板36、配重安装座37、配重块38、连接螺柱39、限位卡簧40、配重上螺母41、配重下螺母42，所述配重下底板36、配重安装座37和配重块38通过连接螺柱39连接，所述配重上螺母41螺纹连接在连接螺柱39的上端，所述配重下螺母42螺纹连接在连接螺柱39的下端，所述配重块38设置有不同的重量规格，用于实现不同负载的模拟。所述配重安装座37的下侧还设置有卡簧安装槽43，所述连接螺柱39上设置有卡簧槽44，所述限位卡簧40安装在连接螺柱39上的卡簧槽40上，所述限位卡簧40位于卡簧安装槽43内。

通过上述技术方案，本发明一种气弹簧疲劳测试装置使用时，驱动电机10动作，通过不完全下齿轮12和上齿轮13带动摆动支承轴14转动一定角度，摆动支承轴14带动驱动压盘座15顺时针摆动，驱动压盘座15上的第一驱动压杆34压在第一压盘凸台17上，带动测试摆杆16绕着摆动支承轴14顺时针摆动，从而将气弹簧23压缩。随着测试摆杆16继续摆动，测试摆杆16的一端触碰到限位支架28上，从而触发计数器29，实现一次计数，计数显示器30显示累计的计数次数。驱动电机10继续转动，不完全下齿轮12和上齿轮13脱离啮合，气弹簧23自动复位，测试摆杆16绕着摆动支承轴14逆时针摆动复位。随着驱动电机10继续转动，不完全下齿轮12和上齿轮13再次啮合，进入下一个循环。通过不同重量规格的配重块38的调整，用于实现不同负载的模拟，从而适用于不同型号规格的气弹簧23。限位调节杆27上下位置的调整可实现对限位支架28上下位置的微调，可靠性好。另外，拧松第一紧固螺钉21，可实现第一气弹簧支座19在测试摆杆16上安装位置的调整，拧松第二紧固螺钉22，可实现第二气弹簧支座20在支承斜杆25上安装位置的调整，从而适用于不同型号的气弹簧23。本发明能实现不同工况的模拟，实现对气弹簧23的疲劳测试，结构合理，测试结果非常准确，可靠性好，使用寿命长。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种气弹簧疲劳测试装置，其特征在于：它包括左支座、右支座、横梁、左支腿、右支腿、中支腿、左支承板、右支承板、中支承板、驱动电机、电机支板、不完全下齿轮、上齿轮、摆动支承轴、驱动压盘座、测试摆杆、第一压盘凸台、第二压盘凸台、第一气弹簧支座、第二气弹簧支座、第一紧固螺钉、第二紧固螺钉、气弹簧、配重组件、支承斜杆、限位支承座、限位调节杆、限位支架、计数器、计数显示器、计数连接线，所述左支座和右支座通过横梁连接，所述左支腿安装在左支座的下端，所述右支腿安装在右支座的下端，所述中支腿安装在横梁的下端，所述左支承板安装在左支座上，所述右支承板安装在右支座上，所述中支承板安装在横梁上，并且位于左支承板和右支承板之间，所述摆动支承轴可转动设置在左支承板、中支承板、右支承板上，所述上齿轮同轴心安装在摆动支承轴上，并且上齿轮位于左支承板和中支承板之间，所述不完全下齿轮和驱动电机同轴连接，所述驱动电机安装在电机支板上，所述电机支板安装在左支座上，所述不完全下齿轮和上齿轮相互啮合，所述测试摆杆铰接在摆动支承轴上，并且测试摆杆位于中支承板和右支承板之间，所述第一压盘凸台和第二压盘凸台都安装在测试摆杆上，并且第一压盘凸台和第二压盘凸台位于测试摆杆和摆动支承轴铰接点的两侧，所述驱动压盘座包括左驱动压盘、右驱动压盘、第一驱动压杆、第二驱动压杆，所述左驱动压盘和右驱动压盘的下端都固定在摆动支承轴上，并且左驱动压盘和右驱动压盘位于测试摆杆的两侧，所述第一驱动压杆和第二驱动压杆都安装在左驱动压盘和右驱动压盘之间，所述支承斜杆的一端固定在中支腿上，所述限位支承座安装在支承斜杆的另一端，所述限位调节杆安装在限位支承座上，所述限位支架安装在限位调节杆的上侧，所述计数器安装在限位支架上，所述计数显示器安装在限位支承座上，所述计数器和计数显示器通过计数连接线连接，所述第一气弹簧支座通过第一紧固螺钉安装在测试摆杆上，所述第二气弹簧支座通过第二紧固螺钉安装在支承斜杆上，所述气弹簧的两端分别铰接在第一气弹簧支座和第二气弹簧支座上，所述配重组件安装在测试摆杆上，所述配重组件包括配重下底板、配重安装座、配重块、连接螺柱、限位卡簧、配重上螺母、配重下螺母，所述配重下底板、配重安装座和配重块通过连接螺柱连接，所述配重上螺母螺纹连接在连接螺柱的上端，所述配重下螺母螺纹连接在连接螺柱的下端，所述配重安装座的下侧还设置有卡簧安装槽，所述连接螺柱上设置有卡簧槽，所述限位卡簧安装在连接螺柱上的卡簧槽上，所述限位卡簧位于卡簧安装槽内。

2.根据权利要求1所述的一种气弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述驱动电机为步进电机。

3.根据权利要求1所述的一种气弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述第一紧固螺钉和第二紧固螺钉均为内六角圆柱头螺钉。

4.根据权利要求1所述的一种气弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述配重块设置有不同的重量规格。

5.根据权利要求1所述的一种气弹簧疲劳测试装置，其特征在于：所述第一驱动压杆和第二驱动压杆均为金属压杆。