CN111721548B - 一种气簧装置及测试台架 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种气簧装置及测试台架，涉及汽车测试领域，包含压力组件和配气组件，压力组件包含活塞容器、活塞板和垫板，垫板与活塞板平行固定连接；配气组件包含阀体和两根调节杆，阀体固定于活塞容器的外壁，且其包含两个均与活塞容器内部连通的空腔；两个空腔分别用于进气和排气；两根调节杆的顶部均垂直固定在垫板下表面，两根调节杆的底部分别插入两个空腔，并与空腔形成两个分别控制进气和排气的开关阀；当垫板因外部荷载变化上升或下降时，两个开关阀控制充气或放气使垫板复位至初始位置。本申请能确保测试台架在各种载荷状态下均能够复位至初始位置，能够适应多种不同类型的发动机或动力总成，适用面广。

Description

一种气簧装置及测试台架

技术领域

本申请涉及属于汽车测试领域，特别涉及一种气簧装置及测试台架。

背景技术

随着国家排放法规逐渐完善，对发动机油耗限制的日益加严，发动机的技术复杂程度日益提高，发动机机型越来越多。在进行发动机或动力总成测试时，经常会因为发动机或动力总成类型的不同，需要更换不同试验台架以满足不同的载荷要求，这不仅影响施工效率，还加大了经济成本。人们迫切的希望发动机或动力总成的试验台架不再只针对一种类型发动机或动力总成，而是能够适应多种不同发动机机型、多种不同的动力总成搭载的形式和多种类型燃油(汽油/柴油)的发动机等多种不同载荷的情形。

发明内容

本申请实施例提供一种气簧装置及测试台架，能够适应多种不同类型的发动机或动力总成，使测试台架始终处于初始位置，并能在偏离初始位置后进行复位，适用面广，实用性高。

第一方面，本申请提供了一种气簧装置，包含：压力组件，其包含开口朝上的活塞容器、设置于活塞容器内的活塞板、以及覆盖在所述开口上的垫板，所述垫板与所述活塞板平行固定连接；

配气组件，其包含阀体和两根调节杆，所述阀体固定于所述活塞容器的外壁，且其包含两个均与所述活塞容器内部连通的空腔；两个所述空腔分别用于进气和排气；所述两根调节杆的顶部均垂直固定在所述垫板下表面，所述两根调节杆的底部分别插入两个空腔，并与所述空腔形成两个分别控制进气和排气的开关阀；

当所述垫板因外部荷载变化上升或下降时，两个所述开关阀控制充气或放气使所述垫板复位至初始位置。

一些实施例中，两个所述开关阀分别是进气调节阀和排气调节阀，所述初始位置为预设高度，且所述垫板位于预设高度时，所述进气调节阀和排气调节阀均关闭；

当所述垫板因外部荷载变化下降时，所述进气调节阀开启，排气调节阀关闭，所述垫板因所述活塞容器内部压力增大而上升；

当所述垫板因外部荷载变化上升时，所述进气调节阀关闭，排气调节阀开启，所述垫板因所述活塞容器内部压力减小而下降。

一些实施例中，所述两根调节杆分别是进气调节杆和排气调节杆，所述进气调节杆包含部分下锥形杆，所述排气调节杆包含部分上锥形杆；

两个所述空腔分别设置有进气口和排气口，所述进气口和排气口内均设置活动的阀塞，所述垫板位于所述预设高度时，所述阀塞封闭所述进气口和排气口；

当所述进气调节杆下降时，所述下锥形杆顶开所述进气口的阀塞；所述排气调节杆上升时，所述上锥形杆顶开所述排气口的阀塞。

一些实施例中，所述阀塞包含密封球和弹簧，所述弹簧一端固定于进气口或排气口的内壁，另一端固定于所述密封球；

所述进气口和排气口与所述空腔相通处呈锥口，所述垫板在所述预设高度时，所述密封球与所述锥口匹配密封。

一些实施例中，所述阀体包含两个平行的长圆通孔，所述进气调节杆和排气调节杆沿所述长圆通孔做往复运动；位于所述下锥形杆和上锥形杆两端的杆体与所述长圆通孔密封。

一些实施例中，位于所述下锥形杆和上锥形杆两端的杆体上开设密封槽，所述密封槽内安装密封圈。

一些实施例中，所述进气调节杆和排气调节杆均分为上部的固定杆和下部的活动杆，所述固定杆和活动杆通过螺纹连接；所述预设高度通过所述固定杆和活动杆螺纹连接的长度设定。

一些实施例中，所述活动杆的底端面开设便于调节的内六角孔。

一些实施例中，所述活塞容器内壁设置用于给所述活塞板限位的上限位卡环和下限位卡环。

第二方面，本申请公开了一种基于上述气簧装置的测试台架，包含：所述测试台架包含四个以上所述气簧装置，所述气簧装置均设置于所述测试台架的铁地板下方，且所有所述垫板紧贴所述铁地板下表面。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种气簧装置及测试台架，气簧装置包含压力组件和配气组件，压力组件的垫板与配气组件的两根调节杆固定连接，垫板因外部荷载的变化改变两个开关阀的开关状态，配气组件针对两个开关阀开关状态的变化，对活塞容器充气或放气，始终保持垫板工作状态处于初始位置，并在偏离初始位置后恢复至初始位置，能够确保测试台架的铁地板在各种载荷状态下均保持预设支撑高度，能够适应各种载荷状态，适应多种不同类型的发动机或动力总成，实用性高，适用面广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的测试台架上放置测功机的示意图。

图2为本申请实施例提供的气簧装置示意图。

图3为本申请实施例提供的配气装置的进气调节阀剖视图；

图4为本申请实施例提供的配气装置的排气调节阀剖视图；

图5为图4中的进气口和排气口与空腔相通处的放大图；

图6为本申请实施例提供的进气调节杆和排气调节杆的下部示意图；

图7为本申请实施例提供的气簧装置的剖视图。

附图标记：1-活塞容器、101-上限位卡环、102-下限位卡环、2-活塞板、3-垫板、4-进气调节杆、5-排气调节杆、6-紧固螺栓、7-管口、8-下锥形杆、9-上锥形杆、10-进气口、11-排气口、13-密封球、14-弹簧、15-密封槽、16-密封圈、17-锥口、20-阀体、40-进气调节阀、50-排气调节阀、100-压力组件、200-配气组件、300-气簧装置、400-铁地板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图2所示，一个实施例中，一种气簧装置，包含压力组件100和配气组件200。压力组件100包含活塞容器1、活塞板2和垫板3；活塞容器1开口朝上，活塞板2设置于活塞容器1内，且能够做做上下往复运动；垫板3覆盖在垫板3的开口上方，垫板3与活塞板2平行固定连接。

配气组件200包含阀体20和两根调节杆，阀体20固定在活塞容器1的外壁，阀体20内包含两个独立的空腔，两个空腔均与活塞容器1内部连通。两个空腔分别用于进气和排气，用于排气的空腔于外部排气管连通，用于进气的空腔与外部进气管连通。两根调节杆的顶部均垂直固定在垫板3下表面，两根调节杆的底部分别插入两个空腔，并与空腔形成两个开关阀；两个开关阀分别控制活塞容器1的进气和排气。当垫板3上方承载的荷载变大或变小时，垫板3会因为荷载变化上升或下降时，两个开关阀通过开启或关闭，控制对活塞容器1充气或放气，使得活塞容器1内的气压升高或降低，进而使得垫板3复位至初始位置。

优选地，垫板3比活塞容器1开口更大，能够起到安全止位的作用，防止垫板3过渡下压。

优选地，两个平行的垫板3与活塞板2之间通过多根金属管固定连接，每根金属杆的两端分别垂直焊接于垫板3和活塞板2。

一个实施例中，活塞容器1为开口朝上的圆柱形壳体，且活塞板2和垫板3均为圆形，圆柱形壳体的活塞容器1与圆形的活塞板2匹配更能运动性能更好，活塞容器1内的气压更加均匀稳定。

优选地，阀体20内的两个空腔通过金属管与活塞容器1内部连通，金属管能够承受更大的压力，防止活塞容器1内部压力过大时出现管道炸裂的情况。

在一个实施例中，两个开关阀分别是进气调节阀40和排气调节阀50，垫板3的初始位置为根据实际需求的预设高度(垫板3相对于活塞容器1底部的高度)，当垫板3位于预设高度时，进气调节阀40和排气调节阀50均关闭。

当垫板3因外部荷载变化下降时，进气调节阀40开启，排气调节阀50关闭；活塞容器1充气，其内部气压增大，垫板3因活塞容器1内部压力增大而上升，直到垫板3上升至预设高度，进气调节阀40关闭。

当垫板3因外部荷载变化上升时，进气调节阀40关闭，排气调节阀50开启，活塞容器1排气，其内部气压减小，垫板3因活塞容器1内部压力减小而下降。

如图3和图4所示，在一个实施例中，两根调节杆分别是进气调节杆4和排气调节杆5，进气调节杆4包含部分下锥形杆8，排气调节杆5包含部分上锥形杆9。

两个空腔分别设置有进气口10和排气口11，进气口10和排气口11内均设置活动的阀塞，垫板3位于预设高度时，阀塞封闭进气口10和排气口11。

当垫板3上的荷载变大时，垫板3下降，带动进气调节杆4下降，进气调节杆4的下锥形杆8顶开进气口10的阀塞，进气口10充气；当垫板3上的荷载变小时，垫板3上升，带动排气调节杆5上升，排气调节杆5的上锥形杆9顶开排气口11的阀塞，排气口11排气。

如图5所示，进一步的，阀塞包含密封球13和弹簧14，弹簧14一端固定于进气口10或排气口11的内壁，且弹簧的轴线与进气口10或排气口11的轴线重合，弹簧14另一端固定于密封球13。进气口10和排气口11与空腔相通处呈锥口17，垫板3在预设高度时，密封球13与锥口17匹配密封。

如图3和图4所示，在一个实施例中，阀体20包含两个平行的长圆通孔，进气调节杆4和排气调节杆5沿长圆通孔做往复运动；位于下锥形杆8和上锥形杆9两端的杆体与长圆通孔密封，长圆通孔与下锥形杆8或上锥形杆9之间的空隙即为阀体20的空腔。

优选地，阀体20的两个空腔还均具有一个管口7，管口7通过管道连通与活塞容器1，每个空腔的管口7的轴线均垂直于进气口10或排气口11。

如图6和图7所示，进一步的，位于下锥形杆8和上锥形杆9两端的杆体上均开设密封槽15，密封槽15内安装密封圈16，使得进气调节杆4的下锥形杆8和排气调节杆5的上锥形杆9既能在长圆孔内运动，又能保持密封，防止泄压。

如图3和图4所示，进气调节杆4和排气调节杆5均分为上部的固定杆和下部的活动杆，固定杆具有外螺纹，活动杆具有内螺纹，固定杆和活动杆通过螺纹连接；预设高度可以通过固定杆和活动杆螺纹连接的长度进行设定。

当需要调大预设高度时，减小固定杆和活动杆的螺纹连接长度，让进气调节杆4和排气调节杆5长度增大即可；当需要调小预设高度时，增大固定杆和活动杆的螺纹连接长度，让进气调节杆4和排气调节杆5长度减小即可。

优选地，活动杆的顶端还设置紧固螺栓6，在调好固定杆和活动杆的螺纹连接长度之后，用紧固螺栓6进行锁紧，防止在试验过程中，螺纹连接长度发生变化。

如图6所示，进一步的，活动杆的底端面开设便于调节的内六角孔，内六角孔使得在不拆卸配气组件200的前提下，方便调节进气调节杆4和排气调节杆5的长度，改变预设高度，方便快捷。

如图2所示，优选的，活塞容器1内壁设置用于给活塞板2限位的上限位卡环101和下限位卡环102。当活塞板2在上限位卡环101和下限位卡环102之间运动时，对应的下锥形杆8和上锥形杆9始终在长圆通孔内运动。上限位卡环101和下限位卡环102的设置能够保证活塞板2和垫板3不会出现过度上升和过度下降的情况，保证配气组件200的安全性，提升配气组件200的耐用性能。

如图1所示，本申请的一个测试台架的实施例，测试台架包含四个以上气簧装置300，气簧装置300均设置于测试台架的铁地板400下方，且垫板3紧贴铁地板400下表面。多个气簧装置300设定的初始位置相同，多个气簧装置300用于能够承载测试台架的铁地板400上方的荷载，并根据荷载的变化做出相应的反应，使得铁地板400在各种载荷状态下均能够复位并保持至初始位置。

本申请的气簧装置300包含压力组件100和配气组件200，压力组件100的垫板3与配气组件200的两根调节杆固定连接，垫板3因外部荷载的变化改变进气调节阀40和排气调节阀50的开关状态，配气组件200针对进气调节阀40和排气调节阀50开关状态的变化，对活塞容器1充气或放气，始终保持垫板3工作状态处于预设高度，并在偏离预设高度时，进行复位；能够确保测试台架的铁地板400在各种载荷状态下均保持预设支撑高度，能够适应各种载荷状态，适应多种不同类型的发动机或动力总成，实用性高，适用面广。

气簧装置300的配气组件200，当垫板3上的荷载增加时，垫板3推动活塞板2在活塞容器1内下降，同时带动进气调节杆4和排气调节杆5下降，排气调节杆5下降时，其上锥形杆9不会顶开对应的密封球13移动，排气口11保持密封；与此同时，进气调节杆4下降，其下锥形杆8顶开对应的密封球13，打开进气口10，通过进气口10向活塞容器1内充气，推动活塞板2和垫板3复位至预设高度，防止垫板3因为荷载增加而下沉。

同样地，当垫板3上的荷载减小时，垫板3和活塞板2在活塞容器1内压缩气体的推动下上升，带动进气调节杆4和排气调节杆5上升，进气调节杆4上升时，其下锥形杆8不会顶开对应的密封球13，进气口10保持密封；与此同时，排气调节杆5上升，其上锥形杆9会顶开对应的密封球13，打开排气口11，通过排气口11排出活塞容器1内的压缩气体，使垫板3下降至预设高度。

如此，不论垫板3承受的荷载如何变化，垫板3都可自动调节至预设高度，一旦偏离预设高度可自动复位至预设高度，保证被测件始终处于同一状态下进行测试，为测试提供良好的试验环境；本申请的气簧装置及测试台架适应多种不同类型的发动机或动力总成，实用性高，适用面广，具有良好的经济效应。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种气簧装置，其特征在于，包含：

压力组件(100)，其包含开口朝上的活塞容器(1)、设置于活塞容器(1)内的活塞板(2)、以及覆盖在所述开口上的垫板(3)，所述垫板(3)与所述活塞板(2)平行固定连接；

配气组件(200)，其包含阀体(20)和两根调节杆，所述阀体(20)固定于所述活塞容器(1)的外壁，且其包含两个均与所述活塞容器(1)内部连通的空腔；两个所述空腔分别用于进气和排气；所述两根调节杆的顶部均垂直固定在所述垫板(3)下表面，所述两根调节杆的底部分别插入两个空腔，并与所述空腔形成两个分别控制进气和排气的开关阀；

当所述垫板(3)因外部荷载变化上升或下降时，两个所述开关阀控制充气或放气使所述垫板(3)复位至初始位置；

两个所述开关阀分别是进气调节阀(40)和排气调节阀(50)，所述初始位置为预设高度，且所述垫板(3)位于预设高度时，所述进气调节阀(40)和排气调节阀(50)均关闭；

当所述垫板(3)因外部荷载变化下降时，所述进气调节阀(40)开启，排气调节阀(50)关闭，所述垫板(3)因所述活塞容器(1)内部压力增大而上升；

当所述垫板(3)因外部荷载变化上升时，所述进气调节阀(40)关闭，排气调节阀(50)开启，所述垫板(3)因所述活塞容器(1)内部压力减小而下降。

2.如权利要求1所述的一种气簧装置，其特征在于：所述两根调节杆分别是进气调节杆(4)和排气调节杆(5)，所述进气调节杆(4)包含部分下锥形杆(8)，所述排气调节杆(5)包含部分上锥形杆(9)；

两个所述空腔分别设置有进气口(10)和排气口(11)，所述进气口(10)和排气口(11)内均设置活动的阀塞，所述垫板(3)位于所述预设高度时，所述阀塞封闭所述进气口(10)和排气口(11)；

当所述进气调节杆(4)下降时，所述下锥形杆(8)顶开所述进气口(10)的阀塞；所述排气调节杆(5)上升时，所述上锥形杆(9)顶开所述排气口(11)的阀塞。

3.如权利要求2所述的一种气簧装置，其特征在于：所述阀塞包含密封球(13)和弹簧(14)，所述弹簧(14)一端固定于进气口(10)或排气口(11)的内壁，另一端固定于所述密封球(13)；

所述进气口(10)和排气口(11)与所述空腔相通处呈锥口(17)，所述垫板(3)在所述预设高度时，所述密封球(13)与所述锥口(17)匹配密封。

4.如权利要求2所述的一种气簧装置，其特征在于：所述阀体(20)包含两个平行的长圆通孔，所述进气调节杆(4)和排气调节杆(5)沿所述长圆通孔做往复运动；位于所述下锥形杆(8)和上锥形杆(9)两端的杆体与所述长圆通孔密封。

5.如权利要求4所述的一种气簧装置，其特征在于：位于所述下锥形杆(8)和上锥形杆(9)两端的杆体上开设密封槽(15)，所述密封槽(15)内安装密封圈(16)。

6.如权利要求2所述的一种气簧装置，其特征在于：所述进气调节杆(4)和排气调节杆(5)均分为上部的固定杆和下部的活动杆，所述固定杆和活动杆通过螺纹连接；所述预设高度通过所述固定杆和活动杆螺纹连接的长度设定。

7.如权利要求6所述的一种气簧装置，其特征在于：所述活动杆的底端面开设便于调节的内六角孔。

8.如权利要求1所述的一种气簧装置，其特征在于：所述活塞容器(1)内壁设置用于给所述活塞板(2)限位的上限位卡环(101)和下限位卡环(102)。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述气簧装置的测试台架，其特征在于：所述测试台架包含四个以上所述气簧装置(300)，所述气簧装置均设置于所述测试台架的铁地板(400)下方，且所有所述垫板(3)紧贴所述铁地板(400)下表面。

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