CN110261129B - 一种车辆拉线式位移测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆拉线式位移测量装置，包括拉线式位移传感器、第一移动组件、第二移动组件和锁紧机构，第一移动组件包括第一导向件和沿着第一导向件移动的第一移动件，第二移动组件包括第二导向件和沿着第二导向件移动的第二移动件，拉线式位移传感器安装在第二移动件上，第二导向件安装在第一移动件上，第一移动件和第二移动件的移动方向相垂直，第一导向件安装在锁紧机构上。本发明通过滚动轴承与轴承导轨、导轨滑块与直线光轴之间的相互滑动，具备纵向和横向两个自由度，在动态位移测试过程中可保证传感器拉线与车辆垂直方向基本一致，从而最大程度上降低了车辆俯仰、侧倾所产生的动态误差，提高位移测试精度。

Description

一种车辆拉线式位移测量装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆拉线式位移测量装置。

背景技术

随着汽车工业技术的快速发展，室内道路模拟试验与虚拟样机的CAE分应用于析技术广泛新车型的研究过程中，目前通常利用汽车轴端垂向载荷来复现车辆在道路试验场的行驶情况，进行车辆的可靠性、耐久性开发。另外，车轴与车身的相对位移是整车垂向通道的一个重要的监测输入信号，它是道路载荷谱采集试验过程中的重要测试参数，其测量精度对道路模拟及仿真的准确开展至关重要。

在现有测试技术中，一般采用拉线式位移传感器来测量车轴与车身的相对动行程。现状态测量相对位移时需要通过简易安装底座将位移传感器焊接至车身及车桥上，该安装方案主要存在以下缺点：

(1)安装不便。将装有位移传感器的简易底座焊接至车身或车桥处，拆装不便，耗时费力，并且容易造成车辆局部应力集中，影响车辆疲劳强度。

(2)测量数据精度低。一方面，位移传感器安装时，不能保证传感器拉线与车辆垂直方向完全一致，容易产生测量误差。另一方面，在实际行驶测试过程中，由于车辆在动态行驶俯仰、侧倾等作用，导致拉线上下两端存在纵向和横向的相对位移，使得测试数据非垂直方向上的位移，从而产生动态误差。

发明内容

本发明目的在于提供一种车辆拉线式位移测量装置，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种车辆拉线式位移测量装置，包括拉线式位移传感器、第一移动组件、第二移动组件和锁紧机构，所述第一移动组件包括第一导向件和可沿着第一导向件移动的第一移动件，所述第二移动组件包括第二导向件和可沿着所述第二导向件移动的第二移动件，所述拉线式位移传感器安装在所述第二移动件上，所述第二导向件安装在所述第一移动件上，所述第一移动件和第二移动件的移动方向相垂直，所述第一导向件安装在所述锁紧机构上。

进一步的，所述拉线式位移传感的拉线的末端连接有一底座，所述底座为一具有吸附性的磁体结构。

进一步的，所述第一导向件为轨道箱，所述第一移动件为轴承，该轨道箱内相对的上下侧均设置有导向槽，所述轴承卡设在所述导向槽内，所述导向槽的两端设置有轴承挡板，所述第二导向件安装在所述轴承上，且从所述轨道箱一侧的开口向外延伸。

进一步的，所述第二导向件为直线光轴，所述第二移动件为滑块，所述滑块套接在所述直线光轴上，所述直线光轴的一端设置有滑块限位件，另一端安装在所述轴承上，所述拉线式位移传感器安装在所述滑块上。

进一步的，所述轴承为滚动轴承，所述直线光轴的另一端安装在所述滚动轴承的内圈上。

进一步的，所述滑块与所述直线光轴套接的孔的内壁上设置有滚珠槽，所述滚珠槽内设置有与所述直线光轴滚动接触的滚珠。

进一步的，还包括导向管，所述导向管包括上导向管和下导向管，所述上导向管的一端与所述下导向管的一端为相对位置可调的螺纹连接，所述下导向管的另一端与所述底座连接，所述拉线式位移传感器的拉线从所述上导向管和下导向管内穿过，且该拉线与所述下导向管的另一端连接。

进一步的，所述第二导向件通过所述锁紧机构安装在所述车辆的纵梁上，所述拉线式位移传感器的拉线与所述车辆的车桥连接。

进一步的，所述锁紧机构包括连接杆、前锁紧板、后锁紧板和锁紧螺母，所述前锁紧板与所述第一导向件固接，所述连接杆的两端设置有可与所述锁紧螺母螺纹连接的螺纹部，所述前锁紧板和后锁紧板的两端设置有腰型孔，所述前锁紧板、后锁紧板与所述纵梁贴合，所述连接杆穿过前锁紧板和后锁紧板的腰型孔后通过所述锁紧螺母锁紧。

进一步的，所述连接杆上设置有贴合所述纵梁的凹槽，且该连接杆上设置有贯通到凹槽的多个调平螺钉，所述轨道箱上设置有用于安装水平仪的水平仪槽。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、结构简单，拆装方便。拉线式位移测量装置通过螺栓与磁吸附式底座将其固定在车架纵梁与前桥或后桥上，不需要进行焊接等破坏性连接，降低试验过程中出现局部应力集中的风险。

2、通用性强。拉线式位移测量装置通过锁紧机构连接杆及锁紧板的腰型孔调节，可适用于各类具备纵梁的不同型号的商用车。

3、测试精度高。拉线式位移测量装置通过滚动轴承与轴承导轨、导轨滑块与直线光轴之间的相互滑动，具备纵向和横向两个自由度，在动态位移测试过程中可保证传感器拉线与车辆垂直方向基本一致，从而最大程度上降低了车辆俯仰、侧倾所产生的动态误差，提高位移测试精度。

下面将参照附图，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为本发明实施例公开的拉线式位移测量装置立体结构示意图；

图2为本发明实施例公开的拉线式位移传感器立体结构示意图；

图3为本发明实施例公开的导轨滑块立体结构示意图；

图4为本发明实施例公开的导轨滑块剖面示意图；

图5为本发明实施例公开的直线光轴立体结构示意图；

图6为本发明实施例公开的移动轨道箱立体结构示意图；

图7为本发明实施例公开的锁紧机构的连接杆立体结构示意图；

图8为本发明实施例公开的锁紧机构的前锁紧板立体结构示意图；

图9为本发明实施例公开的锁紧机构的后锁紧板立体结构示意图；

图10为本发明实施例公开的导向杆及底座立体结构示意图；

图11为本发明实施例公开的导向杆底座一端立体结构的放大示意图。

图12为本发明实施例公开的前锁紧板焊接至移动轨道箱上的结构示意图。

图例说明：

1、拉线式位移传感器；11、传感器底板；12、拉线；13、信号输出端；14、底板螺纹孔；2、滑块；21、滚珠槽；22、光轴孔；23、螺栓孔；24、滚珠；3、直线光轴；31、滑块限位件；32、螺纹端；4、滚动轴承；5、轨道箱；51、水平仪槽；52、导向槽；53、轴承挡板；6、锁紧机构；61、连接杆；62、调平孔；63、螺纹部；64、前锁紧板；65、腰型孔；66、后锁紧板；67、凹槽；68、锁紧螺母；7、调平螺钉；8、导向管；81、下导向管；82、上导向管；83、拉线连接端；84、拉线固定孔；9、底座；10、纵梁。

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，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-图12所示，本发明公开了一种车辆拉线式位移测量装置，包括拉线式位移传感器1、第一移动组件、第二移动组件和锁紧机构6，第一移动组件包括第一导向件和可沿着第一导向件移动的第一移动件，第二移动组件包括第二导向件和可沿着第二导向件移动的第二移动件，拉线式位移传感器1安装在第二移动件上，第二导向件安装在第一移动件上，第一移动件和第二移动件的移动方向相垂直，第一导向件安装在锁紧机构6上。从而，拉线式位移传感器1能够在前、后、左、右的方向上无约束移动(即具有纵向和横向两个自由度)，从而消除动态位移测试过程中由于车辆俯仰、侧倾所产生的动态误差，提高位移测量数据精度。

具体的，在本实施例中，拉线式位移传感器1的拉线12的末端连接有一底座9，底座9为一具有吸附性的强力磁体结构，形状可为长方形、正方形或圆形，从而拉线12可以便捷地安装和拆除，避免传统的焊接式连接带来的破坏，也降低试验过程中出现局部应力集中的风险。

在本实施例中，第一导向件为轨道箱5，轨道箱5为槽型结构件，第一移动件为轴承，第二导向件为直线光轴3，第二移动件为滑块2，具体的，轴承为滚动轴承4，该轨道箱5内相对的上下侧均设置有导向槽52，滚动轴承4卡设在导向槽52内，导向槽52的两端设置有轴承挡板53，直线光轴3的另一端安装在滚动轴承4的内圈上，其一端设置有轴肩和螺纹端32，通过螺母将滚动轴承4的内圈锁紧在其一端的轴肩处。同时，直线光轴3从轨道箱5一侧的开口向外延伸。滑块2套接在直线光轴3上，直线光轴3的一端设置有滑块限位件31，拉线式位移传感器1安装在滑块2上(拉线式位移传感器1上设置有信号输出端13，其一侧设置有传感器底板11，传感器底板11上设置有底板螺纹孔14，与滑块2上的螺栓孔23一一对应，通过螺栓将传感器底板11与滑块2连接)。其中，为了进一步减少滑块2与直线光轴3滑接时的摩擦力，使车辆俯仰、侧倾时，拉线12能拉动拉线式位移传感器1的本体快速移动到底座9的正上方，滑块2与直线光轴3套接的光轴孔22的内壁上设置有滚珠槽21，滚珠槽21内设置有与直线光轴3滚动接触的滚珠24。

在本实施例中，为了对拉线12进行导向，确保拉线12沿着竖直方向位移，还包括导向管8，导向管8包括中空的上导向管82和下导向管81，上导向管82的一端与下导向管81的一端为相对位置可调的螺纹连接，从而可以适应不同商用车辆测试时对拉线12的保护，下导向管81的另一端与底座9连接，拉线式位移传感器1的拉线12从上导向管82和下导向管81内穿过，下导向管81的另一端开设有拉线固定孔84，而拉线12的拉线连接端83则连接固定在拉线固定孔84内。

在本实施例中，第二导向件通过锁紧机构6安装在车辆的纵梁10上，拉线式位移传感器1的拉线12与车辆的车桥(未示出)连接，由于纵梁10通常为规则的槽型结构，具有相互平行的夹持面，从而便于第一移动组件和第二移动组件的固定安装，其中，锁紧机构6包括连接杆61、前锁紧板64、后锁紧板66和锁紧螺母68，前锁紧板64与轨道箱5固接，连接杆61的两端设置有螺纹部63，螺纹部63与锁紧螺母68螺纹连接，前锁紧板64和后锁紧板66的两端设置有腰型孔65，前锁紧板64、后锁紧板66与纵梁10贴合，纵梁10的上下侧贴合设置连接杆61，连接杆61的两端贯穿前锁紧板64、后锁紧板66的腰型孔65，且通过锁紧螺母68锁紧，在具体设置时，前锁紧板64可以采用分体式结构，通过焊接固定在轨道箱5的上下两侧，从而，连接杆61、前锁紧板64和后锁紧板66所形成的夹持空间的长度和宽度都可以调节，进而能够适应不同商用车辆的纵梁10的尺寸，从而使装置具有通用性，扩大了装置的使用范围。

同时，为了保证滚动轴承4和滑块2能够在水平面上移动，连接杆61上设置有贴合纵梁10的凹槽67，凹槽67的底部为贴合的平面，且该连接杆61上设置有贯通到凹槽67的多个调平孔62，调平孔62内设置有调平螺钉7，轨道箱5上设置有用于安装水平仪的水平仪槽51，当锁紧机构6安装好后，通过调平螺钉7调节水平。

本发明拉线式位移测量装置的安装步骤如下：

(1)将滚动轴承4安装在轨道箱5内，将轨道箱5通过锁紧机构6固定在车架的纵梁10上；将锁紧机构6的连接杆61穿过前锁紧板64的后锁紧板66的腰型孔65后，用螺母预紧。

(2)将水平仪放至轨道箱5上的水平仪槽51中，通过调平螺钉7调节锁紧机构6至水平；调平后拧紧连接杆61上相应的螺母，并取走水平仪。

(3)将直线光轴3穿过滑块2后与滚动轴承4配合，用螺母将滚动轴承4和直线光轴3拧紧固定。

(4)采用螺栓穿过传感器底板11与滑块2上的螺栓孔23，用螺母拧紧安装。

(5)将拉线12穿过导向管8，采用螺栓穿过下导向管81下端的拉线固定孔84，用螺母拧紧安装。

(6)通过调节上导向管82、下导向管81的旋入深度来调节导向管8至适当高度；将底座9吸附在车桥的平面上，并用502胶水或AB胶等强力胶水固定，一方面加强底座9的连接强度，另一方面也用于验证试验过程中底座9是否移动。

以上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 (8)

1.一种车辆拉线式位移测量装置，其特征在于，包括拉线式位移传感器(1)、第一移动组件、第二移动组件和锁紧机构(6)，所述第一移动组件包括第一导向件和可沿着第一导向件移动的第一移动件，所述第二移动组件包括第二导向件和可沿着所述第二导向件移动的第二移动件，所述拉线式位移传感器(1)安装在所述第二移动件上，所述第二导向件安装在所述第一移动件上，所述第一移动件和第二移动件的移动方向相垂直，所述第一导向件安装在所述锁紧机构(6)上，所述第一导向件为轨道箱(5)，所述第一移动件为轴承，该轨道箱(5)内相对的上下侧均设置有导向槽(52)，所述轴承卡设在所述导向槽(52)内，所述导向槽(52)的两端设置有轴承挡板(53)，所述第二导向件安装在所述轴承上，且从所述轨道箱(5)一侧的开口向外延伸，所述第二导向件为直线光轴(3)，所述第二移动件为滑块(2)，所述滑块(2)套接在所述直线光轴(3)上，所述直线光轴(3)的一端设置有滑块限位件(31)，另一端安装在所述轴承上，所述拉线式位移传感器(1)安装在所述滑块(2)上。

2.根据权利要求1所述的车辆拉线式位移测量装置，其特征在于，所述拉线式位移传感器(1)的拉线(12)的末端连接有一底座(9)，所述底座(9)为一具有吸附性的磁体结构。

3.根据权利要求1所述的车辆拉线式位移测量装置，其特征在于，所述轴承为滚动轴承(4)，所述直线光轴(3)的另一端安装在所述滚动轴承(4)的内圈上。

4.根据权利要求1所述的车辆拉线式位移测量装置，其特征在于，所述滑块(2)与所述直线光轴(3)套接的孔的内壁上设置有滚珠槽(21)，所述滚珠槽(21)内设置有与所述直线光轴(3)滚动接触的滚珠(24)。

5.根据权利要求2所述的车辆拉线式位移测量装置，其特征在于，还包括导向管(8)，所述导向管(8)包括上导向管(82)和下导向管(81)，所述上导向管(82)的一端与所述下导向管(81)的一端为相对位置可调的螺纹连接，所述下导向管(81)的另一端与所述底座(9)连接，所述拉线式位移传感器(1)的拉线(12)从所述上导向管(82)和下导向管(81)内穿过，且该拉线(12)与所述下导向管(81)的另一端连接。

6.根据权利要求1-4任一所述的车辆拉线式位移测量装置，其特征在于，所述第二导向件通过所述锁紧机构(6)安装在所述车辆的纵梁(10)上，所述拉线式位移传感器(1)的拉线(12)与所述车辆的车桥连接。

7.根据权利要求6所述的车辆拉线式位移测量装置，其特征在于，所述锁紧机构(6)包括连接杆(61)、前锁紧板(64)、后锁紧板(66)和锁紧螺母(68)，所述前锁紧板(64)与所述第一导向件固接，所述连接杆(61)的两端设置有可与所述锁紧螺母(68)螺纹连接的螺纹部(63)，所述前锁紧板(64)和后锁紧板(66)的两端设置有腰型孔(65)，所述前锁紧板(64)、后锁紧板(66)与所述纵梁(10)贴合，所述连接杆(61)穿过前锁紧板(64)和后锁紧板(66)的腰型孔(65)后通过所述锁紧螺母(68)锁紧。

8.根据权利要求7所述的车辆拉线式位移测量装置，其特征在于，所述连接杆(61)上设置有贴合所述纵梁(10)的凹槽(67)，且该连接杆(61)上设置有贯通到凹槽(67)的多个调平螺钉(7)，所述轨道箱(5)上设置有用于安装水平仪的水平仪槽(51)。

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