CN111947946A - 一种用于z型导向臂台架试验的装置及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于Z型导向臂台架试验的装置，包括支撑支架、Z型导向臂、过渡板、夹紧机构、伺服液压缸，所述支撑支架前、后纵向设置，支撑支架前端与Z型导向臂橡胶衬套连接，后端与过渡板连接；所述过渡板上设有球铰支架总成，球铰支架总成与Z型导向臂后端连接；所述Z型导向臂中间设有夹紧机构，将Z型导向臂中间位置固定；夹紧机构一端设有竖直导向支架，另一端与伺服液压缸连接，并将伺服液压缸提供的垂向载荷作用在Z型导向臂上。本发明通过控制伺服液压缸和夹紧机构，输出垂直载荷，模拟车辆不同行驶过程中Z型导向臂在垂直方向上承受的载荷，及时为Z型导向臂的结构优化提供可靠的试验数据。

Description

一种用于Z型导向臂台架试验的装置及其试验方法

技术领域

本发明涉及Z型导向臂台架试验的装置及其试验方法，具体涉及一种用于Z型导向臂垂直载荷作用的台架试验的及其试验方法。

背景技术

空气悬架是一种广泛应用于客车、货车或卡车的悬架系统，它采用气囊代替传统的钢板弹簧进行缓冲减振，由于气囊减振系统进行缓冲减振的部件是气囊，因此相较于传统的减振系统，它具有缓冲平缓、减振效果好、行车舒适性高、结构紧凑、占用空间小等诸多优点。

导向臂是复合空气悬架的重要功能性元件，一方面起到连接导向的作用，也承担一部分垂直载荷。Z型导向臂布置在桥壳上方，使得固定端支架较短小；同时在Z型导向臂的基础上实现扭转可成为Z型扭转导向臂，空气弹簧直接安装在导向臂上，取消连接支撑横梁，实现空气悬架轻量化。由于Z型导向臂设计及制造工艺复杂，所以有必要对其进行台架试验验证其可靠性。但是由于Z型导向臂压弯深度、Z型扭转导向臂扭转角度以及弦长的差异性，对台架试验的工位的通用性提出很高的要求。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供了一种用于Z型导向臂台架试验的装置，包括支撑支架、Z型导向臂、、过渡板、夹紧机构、伺服液压缸，所述支撑支架前、后纵向设置，支撑支架前端与Z型导向臂橡胶衬套连接，后端与过渡板连接；

所述过渡板上设有球铰支架总成，球铰支架总成与Z型导向臂后端连接；所述Z型导向臂中间设有夹紧机构，将Z型导向臂中间位置固定；夹紧机构一端设有竖直导向支架，另一端与伺服液压缸连接，并将伺服液压缸提供的垂向载荷作用在Z型导向臂上。

在本发明的一些实施例中，所述夹紧机构包括支架、上横板、下横板、立板、上盖板、下盖板、垫板、U型螺栓，支架与伺服液压缸连接，并与上横板、下横板以及立板用螺栓连接成框架结构，上横板侧面开孔与竖直导向支架侧板通过螺栓连接。

在本发明的一些实施例中，所述竖直导向支架包括导向柱、竖向导轨滑块、侧板，侧板与夹紧机构上横板通过螺栓连接。

在本发明的一些实施例中，所述过渡板上横向与纵向都开孔，其中横向孔与支撑支架用螺栓连接紧固；纵向开多排孔，与水平导轨连接，可满足Z型及Z型扭转的导向臂试验。

在本发明的一些实施例中，所述球铰支架总成包括球铰、连接板及连接座，球铰与连接板通过螺栓连接，连接板与水平导轨连接；球铰与连接座通过螺栓连接，连接座与导向臂后端连接。进一步，所述球铰支架总成的后端设置有水平导轨滑块，通过调节滑块的位置，可满足不同弦长导向臂台架试验。

在本发明的一些实施例中，所述支撑支架包括多块板焊接，前端设有腰型长槽，可以调节竖向安装位置，满足不同压弯深度的Z型导向臂试验；后端焊接框架上开孔，与过渡板连接。

本发明还提供了一种Z型导向臂台架试验的装置的试验方法，包括如下步骤：

步骤1，确定悬架系统是否有路试载荷谱信号，若是，则执行步骤2；若否，则执行步骤3；

步骤2,根据获得的路试随机信号谱进行疲劳性能测试。

步骤3，根据导向臂的设计载荷确定竖向力的理论值进行疲劳性能测试；

在本发明的一些实施例中，所述步骤2包括如下步骤：

根据整车试验场采集的实际激励信号进行信号处理，获得导向臂的路试随机信号谱，然后利用控制系统对获得的随机信号谱进行二次处理，获得伺服液压系统的驱动信号谱，进行疲劳性能测试。

在本发明的一些实施例中，所述步骤3包括如下步骤：根据导向臂的设计载荷确定竖向力的理论值，然后通过控制系统，输出相应的伺服液压系统信号，进行疲劳性能测试。

本发明的有益效果是：

1.支撑支架前端设计为腰型长槽，在垂直方向上可以调节安装位置，可满足不同压弯深度Z型导向臂台架试验；

2.过渡板纵向设计为多排孔，同时与横向孔错位布置，保证与支撑支架的安装连接；纵向多排孔与水平导轨连接，通过改变水平导轨的位置，可满足Z型导向臂台架试验，也可满足Z型扭转(不同扭转角度)导向臂台架试验；

3.球铰支架总成的后端设置有水平导轨滑块，通过调节滑块的位置，可满足不同弦长导向臂台架试验；

4.通过控制伺服液压缸和夹紧机构，输出垂直载荷，模拟汽车行驶过程中Z型导向臂在垂直方向上承受的载荷，同时校核其疲劳寿命，及时为Z型导向臂结构优化提供可靠的试验数据。

附图说明

图1是本发明的一些实施例中的总体示意图；

图2是本发明的一些实施例中主视图；

图3是本发明的一些实施例中俯视图；

图4是本发明的一些实施例中侧视图；

图5是本发明的一些实施例中夹紧机构的示意图；

图6是本发明的一些实施例中球铰支架总成的示意图；

图7是本发明的一些实施例中竖直导向支架的示意图；

图8是本发明的一些实施例中支撑支架的示意图；

图9是本发明的一些实施例中过渡板的示意图；

图10是本发明的一些实施例中Z型导向臂的示意图；

图11是本发明的一些实施例中Z型导向臂台架试验的装置的试验方法基本流程图；

图12是本发明的一些实施例中Z型导向臂台架试验的装置的试验方法具体流程图。

其中附图中的附图标记所对应的名称为：

1-伺服液压缸，2-夹紧机构，201-支架，202-上横板，203-下横板，204-立板，205-上盖板，206-垫板，207-下盖板，3-支撑支架，4-竖直导向支架，401-导向柱，402-竖向导轨滑块，403-侧板，5-Z型导向臂，6-过渡板，7-球铰支架总成，701-球铰，702-连接板，703-连接座，8-水平导轨滑块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参阅图1、图2、图3、图4和图10，一种用于Z型导向臂台架试验的装置，包括支撑支架3，所述的支撑支架3两个并排设置，支撑支架3前端与Z型导向臂5橡胶衬套连接；后端与过渡板6连接，过渡板6上设有球铰支架总成7，球铰支架总成7与导向臂5后端连接；Z型导向臂的中间设有夹紧机构2，将Z型导向臂5中间位置固定；夹紧机构2一端设有竖直导向支架4，一端与伺服液压缸1连接，并将伺服液压缸1提供的垂向载荷作用在Z型导向臂5上。

参阅图1、图2、图3、图4和图5，夹紧机构2包括支架201、上横板202、下横板203、立板204、上盖板205，垫板206，下盖板207，支架201连接伺服液压缸1，上横板202、下横板203与立板204组成框架结构，并用螺栓紧固；上盖板205、垫板206、下盖板207以及立板204通过U型螺栓将Z型导向臂5中部固定。

上横板202侧面开孔，通过螺栓与竖直导向支架侧板403连接。其主要作用是将伺服液压缸1输出的力传递到Z型导向臂5上，并将竖直导向支架4连接起来。

参阅图1、图2、图3、图4和图6，球铰支架总成7包括球铰701、连接板702及连接座703，球铰701与连接板702通过螺栓连接，连接板702与水平导轨滑块8连接；球铰701与连接座703通过螺栓连接，连接座703与导向臂5后端连接。

参阅图1、图2、图3、图4和图7，竖直导向支架4包括导向柱401、竖向导轨滑块402、侧板403，侧板403与夹紧机构上横板202通过螺栓连接。其主要作用是垂直导向，保证伺服液压缸1输出的力垂直作用在Z型导向臂5上。

参阅图8，支撑支架3包括多块焊接板，前端设有腰型长槽；后端焊接框架上开孔，与过渡板6连接。

参阅图9，过渡板6上横向与纵向都开孔，其中横向孔与支撑支架用螺栓连接紧固；纵向开多排孔，与水平导轨连接。

本发明还提供了一种Z型导向臂台架试验的装置的试验方法，包括如下步骤：

步骤1，确定悬架系统是否有路试载荷谱信号，若是，则执行步骤2；若否，则执行步骤3；

步骤2,根据获得的路试随机信号谱进行疲劳性能测试；

步骤3，根据导向臂的设计载荷确定竖向力的理论值进行疲劳性能测试。

在本发明的一些实施例中，上述的步骤2包括如下步骤：

S21.根据整车试验场采集的实际激励信号进行信号处理，获得导向臂的路试随机信号谱；

S22.然后利用控制系统对获得的随机信号谱进行二次处理，获得伺服液压系统的驱动信号谱，进行疲劳性能测试；

在本发明的一些实施例中，上述的步骤3包括如下步骤：S31.根据导向臂的设计载荷确定竖向力的理论值，例如，某列车在工况情况下，垂直载荷在12-18kg之间波动；

S32.然后通过控制系统，输出相应的伺服液压系统信号，进行疲劳性能测试。通常，采用等效应力幅来反映结构在一定的工艺条件、工况、里程下的动应力状况，并采用等效应力幅来评估车辆的疲劳强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种用于Z型导向臂台架试验的装置，包括支撑支架、Z型导向臂、过渡板、夹紧机构、伺服液压缸，其特征在于,

所述支撑支架前、后纵向设置，支撑支架前端与Z型导向臂橡胶衬套连接，后端与过渡板连接；

所述过渡板上设有球铰支架总成，球铰支架总成与Z型导向臂后端连接；所述Z型导向臂中间设有夹紧机构，将Z型导向臂中间位置固定；夹紧机构一端设有竖直导向支架，另一端与伺服液压缸连接，并将伺服液压缸提供的垂向载荷作用在Z型导向臂上。

2.根据权利要求1所述的用于Z型导向臂台架试验的装置，其特征在于，所述夹紧机构包括支架、上横板、下横板、立板、上盖板、下盖板、垫板、U型螺栓，支架与伺服液压缸连接，并与上横板、下横板以及立板用螺栓连接成框架结构，上横板侧面开孔与竖直导向支架通过螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的用于Z型导向臂台架试验的装置，其特征在于，所述竖直导向支架包括导向柱、竖向导轨滑块、侧板，侧板与夹紧机构上横板通过螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的用于Z型导向臂台架试验的装置，其特征在于，所述过渡板上横向与纵向都开孔，其中横向孔与支撑支架用螺栓连接紧固；纵向开多排孔，与水平导轨连接。

5.根据权利要求1所述的用于Z型导向臂台架试验的装置，其特征在于，所述球铰支架总成包括球铰、连接板及连接座，球铰与连接板通过螺栓连接，连接板与水平导轨连接；球铰与连接座通过螺栓连接，连接座与导向臂后端连接。

6.根据权利要求5所述的用于Z型导向臂台架试验的装置，其特征在于，所述球铰支架总成的后端设置有水平导轨滑块，通过调节滑块的位置，可满足不同弦长导向臂台架试验。

7.根据权利要求1所述的用于Z型导向臂台架试验的装置，其特征在于，所述支撑支架包括多块焊接板，前端设有腰型长槽；后端焊接框架上开孔，与过渡板连接。

8.一种Z型导向臂台架试验的装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，确定悬架系统是否有路试载荷谱信号，若是，则执行步骤2；若否，则执行步骤3；

步骤2,根据获得的路试随机信号谱进行疲劳性能测试；

步骤3，根据导向臂的设计载荷确定竖向力的理论值进行疲劳性能测试。

9.根据权利要求8所述的Z型导向臂台架试验的装置的试验方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤：

根据整车试验场采集的实际激励信号进行信号处理，获得导向臂的路试随机信号谱，然后利用控制系统对获得的随机信号谱进行二次处理，获得伺服液压系统的驱动信号谱，进行疲劳性能测试。

10.根据权利要求8所述的Z型导向臂台架试验的装置的试验方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：根据导向臂的设计载荷确定竖向力的理论值，然后通过控制系统，输出相应的伺服液压系统信号，进行疲劳性能测试。

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