CN113252346A - 一种自适应移动式试车台架及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应移动式试车台架及方法，解决利用现有试车台架试车存在的成本高、操作困难的问题。试车台架包括测试单元、台架壳体、伺服电机、定位单元、自适应连接单元和吊装单元；定位单元包括止口定位件、定位销、接近开关及杠杆式气缸；自适应连接单元包括滑动套、支撑轴承、花键套和浮动弹簧；吊装单元包括吊钩及吊钩的钢丝绳；在止口定位件与定位销分别与待测试产品止口及过孔定位过程中，浮动弹簧推动花键套在滑动套中滑动，至花键套套入待测试产品的输入轴，启动两个杠杆式气缸，夹紧待测试产品与台架壳体，此时伺服电机通过花键套带动输入轴低速转动；整个测试过程待测试产品与试车台架连接安全可靠，保证测试精度。

Description

一种自适应移动式试车台架及方法

技术领域

本发明涉及一种自适应移动式试车台架及方法。

背景技术

变速器和缓速器合箱后需要进行下线台架试车检验，当转速达到1500r/min，噪音小于80db时,表示总成合格。传统的变速器总成试车台架为固定式，在进行下线台架试车检验时，需要将变速器总成吊装到试车台架上进行试验，因变速器总成的重量接近400kg，吊装成本较高且操作较为困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应移动式试车台架及方法，以解决利用现有试车台架试车存在的成本高、操作困难的问题。

本发明的技术解决方案是提供一种自适应移动式试车台架，包括测试单元、台架壳体、伺服电机，所述测试单元包括手持式噪音仪，其特殊之处在于：

还包括定位单元、自适应连接单元和吊装单元；

上述伺服电机与台架壳体的后端面连接；

上述定位单元设置在台架壳体的前端面，包括止口定位件、定位销、接近开关及至少两个杠杆式气缸；上述止口定位件与待测试产品壳体止口相适配；上述定位销与待测试产品壳体止口过孔相适配；上述接近开关用于感应止口定位件与待测试产品壳体止口的配合定位；上述杠杆式气缸设置在台架壳体的前端面左右两侧，用于将待测试产品壳体止口与台架壳体的前端面夹紧；

上述自适应连接单元包括设置在台架壳体内的滑动套、支撑轴承、花键套和浮动弹簧；上述滑动套与伺服电机输出轴固连；上述支撑轴承设置在滑动套与台架壳体之间，用于支撑滑动套；上述花键套的后端套设在滑动套内，且外壁与滑动套为轴向滑动连接；上述浮动弹簧设置在花键套的后端面与电机输出轴之间，或者设置在花键套的后端面与滑动套底面之间；上述花键套的前端用于与待测试产品的输入轴适配连接；

上述吊装单元包括设置在台架壳体左右两侧的两个前吊钩、设置在伺服电机上的一个或两个后吊钩以及连接前吊钩和后吊钩的钢丝绳；上述前吊钩和后吊钩呈正三角形分布或矩形分布。

进一步地，该试车台架还包括设置在伺服电机外围的电机罩，上述后吊钩设置在电机罩上。

进一步地，该试车台架还包括气阀开关与开关指示灯；上述气阀开关设置在台架壳体或电机罩上，用于控制杠杆式气缸工作；上述开关指示灯设置在壳体或电机罩上。

进一步地，上述花键套与滑动套之间通过滑动键连接。

进一步地，上述定位销为弹簧式预定位导向销。

进一步地，上述待测试产品为：离合器，变速箱，或者变速器和缓速器合箱。

进一步地，上述接近开关为欧姆龙E2B-M12KS02-WZ-B12M型号的接近开关。

本发明还提供一种基于上述试车台架的自适应移动式试车方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1)、组装线上组装好的待测试产品原地不动；行车或悬臂吊通过钢丝绳分别连接于自适应移动式试车台架的吊钩上，保证试车台架悬空基本平衡且花键套与待测试产品的输入轴基本对准，启动伺服电机；

步骤2)、手动调整试车台架的空间位置，使台架壳体上的止口定位件与待测试产品止口对准，且定位销插入待测试产品止口的止口过孔，在推动试车台架与测试产品止口定位过程中，浮动弹簧推动花键套在滑动套中滑动，直至听到花键套套入待测试产品的输入轴时的撞击声，且两个接近开关的开关指示灯全亮后，启动两个杠杆式气缸，使其夹紧待测试产品壳体止口与台架壳体的前端面，此时伺服电机通过花键套连接带动待测试产品输入轴低速转动；

步骤3)、通过调整伺服电机的扭矩参数，使伺服电机转速达到设定值，用噪音仪测试待测试产品的噪音。

本发明的有益效果是：

1、本发明改变常规的研发思路，将试车台架设计为移动式，固定待测产品，因自适应移动式试车台架相对于待测试产品的重量较轻，因此相对于待测产品，该试车台架起吊移动灵活，操作简便，占用空间小，满足了总成的试车质量测试要求。克服了利用现有固定式试车台架试车成本高、操作困难的问题。在总成特殊试验台架方面的自主研发方面具有里程碑的意义。

2、本发明采用自适应花键连接套结合止口及自适应定位销使得试车台架在低速旋转时能顺利插入待测试产品输入轴定位连接，传递动力，操作方便简单，避免插入偏差导致待测试输入轴损坏的问题。

3、本发明自适应移动式试车台架通过在止口定位件与定位销分别与待测试产品止口及过孔定位过程中，浮动弹簧推动花键套在滑动套中滑动，直至听到花键套套入待测试产品的输入轴时的撞击声，且两个接近开关的开关指示灯全亮后，启动两个杠杆式气缸，使其夹紧待测试产品壳体止口与台架壳体的前端面，此时伺服电机通过花键套连接带动待测试产品输入轴低速转动；通过声音及指示灯双重判断，确保花键套与待测试产品的输入轴完全啮合，之后再通过杠杆式气缸夹紧待测试产品与试车台架，最后才启动伺服电机带动待测试产品输入轴低速转动进行测试，整个测试过程待测试产品与试车台架连接安全可靠，保证测试精度。

附图说明

图1为本发明实施例自适应移动式试车台架的半剖视图；

图2为本发明实施例自适应移动式试车台架的轴测图；

图3为本发明实施例自适应移动式试车台架的俯视图；

图4为待测试产品的结构示意图。

图中附图标记为：

1-台架壳体，11-台架壳体的后端面，12-台架壳体的前端面，2-伺服电机，3-止口定位件，4-定位销，5-接近开关，6-杠杆式气缸，7-滑动套，8-支撑轴承，9-花键套，91-花键套的后端，92-花键套的前端，10-浮动弹簧，13-吊钩；14-电机罩，15-气阀开关，16-手柄；

01-待测试产品壳体止口，02-待测试产品壳体止口过孔，03-待测试产品的输入轴，04-离合器壳体。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步地描述。

如图1所示，为本实施例待测试产品，待测试产品可以为：离合器，变速箱，或者变速器和缓速器合箱。待测试产品的输入轴03伸出离合器壳体04，考虑可采用花键套结构与输入轴连接，通过电机带动输入轴转动，从而带动变速器箱内齿轮转动。待测试产品壳体止口01精度较高，用于在整车上和发动机连接，考虑可以设计定位结构和该止口配合；由于输入轴花键圆周位置不固定，必须使得电机带动花键套在转动的情况下套入，所以应保证相互连接时不能是刚性连接，否则会撞坏输入轴。因此，考虑设置弹簧式预定位导向销插入待测试产品壳体止口过孔02中定位，保证连接顺利，之后采用气动夹紧装置压紧离合器止口背面。由于试车台架是移动式，悬挂在空中时必须设计平衡吊装置，达到平衡省力并方便连接变速器。电机必须选用伺服电机，采用PLC控制，才能达到方便调整转速并控制输出扭矩的要求。

基于上述分析，结合图2至图4，本实施例自适应移动式试车台架，包括测试单元、台架壳体1、伺服电机2、设置在伺服电机2外围的电机罩14、定位单元、自适应连接单元和吊装单元；其中测试单元包括手持式噪音仪，运行过程中通过噪音仪进行测试变速器是否正常。

伺服电机2与台架壳体的后端面11连接；定位单元设置在台架壳体的前端面12，包括止口定位件3、定位销4、接近开关5、至少两个杠杆式气缸6、气阀开关15与开关指示灯(见图4)；止口定位件3与待测试产品壳体止口01相适配；定位销4与待测试产品壳体止口过孔02相适配；定位销4可以为弹簧式预定位导向销。接近开关5用于感应止口定位件3与待测试产品壳体止口01的配合定位，可以为欧姆龙E2B-M12KS02-WZ-B12M型号的接近开关；杠杆式气缸6设置在台架壳体的前端面12左右两侧，用于将待测试产品壳体止口01与台架壳体的前端面12夹紧，保证试车台架可靠夹紧。气阀开关15设置在台架壳体1或电机罩14上，用于控制杠杆式气缸6工作；开关指示灯设置在壳体或电机罩14上。采用弹簧式预定位导向销插入待测试产品壳体止口过孔02，止口定位件3与待测试产品止口01配合定位，启动气阀开关15，杠杆式气缸6压紧工件，同时开关指示灯亮，表示定位正确。

自适应连接单元包括设置在台架壳体1内的滑动套7、支撑轴承8、花键套9和浮动弹簧10；滑动套7与伺服电机2输出轴固连，图2中采用螺钉固连，传递伺服电机2输出的动力；支撑轴承8设置在滑动套7与台架壳体1之间，用于支撑滑动套7，增加传动轴刚性；花键套的后端91套设在滑动套7内，且外壁与滑动套7为轴向滑动连接，如图2，可以在花键套9与滑动套7之间设置滑动键，二者通过滑动键连接。浮动弹簧10设置在花键套的后端91面与电机输出轴之间，或者设置在花键套的后端91面与滑动套7底面之间；花键套的前端92用于与待测试产品的输入轴03适配连接；采用浮动弹簧10利用滑动键在滑动套7中滑动，保证顺利滑入待测试产品的输入轴03并与其相连接，同时结合止口、定位销4及杠杆式气缸6使得试车台架与待测试产品连接可靠，有效实现动力传递。

结合图3，吊装单元包括设置在台架壳体1左右两侧的两个前吊钩13、设置在伺服电机2罩上的一个或两个后吊钩13以及连接前吊钩13和后吊钩13的钢丝绳；前吊钩13和后吊钩13呈正三角形分布或矩形分布。借助吊装单元可轻松的吊装移动试车台架，且操作轻便灵活。

具体可通过下述方式实现试车：

步骤1、组装线上组装好的待测试产品原地不动；行车或悬臂吊通过钢丝绳分别连接于自适应移动式试车台架的吊钩13上，保证试车台架悬空基本平衡且花键套9与待测试产品的输入轴03基本对准，启动伺服电机2；

步骤2、手抓手柄16，手动调整试车台架的空间位置，使台架壳体1上的止口定位件3与待测试产品止口对准，且定位销4插入待测试产品止口的止口过孔，在推动试车台架与测试产品止口定位过程中，浮动弹簧10推动花键套9在滑动套7中滑动，直至听到花键套9套入待测试产品的输入轴03时的撞击声，且两个接近开关5的开关指示灯全亮后，启动两个杠杆式气缸6，使其夹紧待测试产品壳体止口(01)与台架壳体的前端面12，此时伺服电机2通过花键套9连接带动待测试产品输入轴低速转动；

步骤3、通过调整伺服电机2的扭矩参数，使伺服电机2转速达到设定值，用噪音仪测试待测试产品的噪音。

Claims (8)

1.一种自适应移动式试车台架，包括测试单元、台架壳体(1)与伺服电机(2)，所述测试单元包括手持式噪音仪，其特征在于：

还包括定位单元、自适应连接单元和吊装单元；

所述伺服电机(2)与台架壳体的后端面(11)连接；

所述定位单元设置在台架壳体的前端面(12)，包括止口定位件(3)、定位销(4)、接近开关(5)及至少两个杠杆式气缸(6)；所述止口定位件(3)与待测试产品壳体止口(01)相适配；所述定位销(4)与待测试产品壳体止口过孔(02)相适配；所述接近开关(5)用于感应止口定位件(3)与待测试产品壳体止口(01)的配合定位；所述杠杆式气缸(6)设置在台架壳体的前端面(12)左右两侧，用于将待测试产品壳体止口(01)与台架壳体的前端面(12)夹紧；

所述自适应连接单元包括设置在台架壳体(1)内的滑动套(7)、支撑轴承(8)、花键套(9)和浮动弹簧(10)；所述滑动套(7)与伺服电机(2)输出轴固连；所述支撑轴承(8)设置在滑动套(7)与台架壳体(1)之间，用于支撑滑动套(7)；所述花键套的后端(91)套设在滑动套(7)内，且外壁与滑动套(7)为轴向滑动连接；所述浮动弹簧(10)设置在花键套的后端(91)与电机输出轴之间，或者设置在花键套的后端(91)与滑动套(7)底面之间；所述花键套的前端(92)用于与待测试产品的输入轴(03)适配连接；

所述吊装单元包括设置在台架壳体(1)左右两侧的两个前吊钩(13)、设置在伺服电机(2)上的一个或两个后吊钩(13)以及连接前吊钩(13)和后吊钩(13)的钢丝绳；所述前吊钩(13)和后吊钩(13)呈正三角形分布或矩形分布。

2.根据权利要求1所述的自适应移动式试车台架，其特征在于：还包括设置在伺服电机(2)外围的电机罩(14)，所述后吊钩(13)设置在电机罩(14)上。

3.根据权利要求1或2所述的自适应移动式试车台架，其特征在于：还包括气阀开关(15)与开关指示灯；所述气阀开关(15)设置在台架壳体(1)或电机罩(14)上，用于控制杠杆式气缸(6)工作；所述开关指示灯设置在壳体或电机罩(14)上。

4.根据权利要求3所述的自适应移动式试车台架，其特征在于：所述花键套(9)与滑动套(7)之间通过滑动键连接。

5.根据权利要求4所述的自适应移动式试车台架，其特征在于：所述定位销(4)为弹簧式预定位导向销。

6.根据权利要求5所述的自适应移动式试车台架，其特征在于：所述待测试产品为：离合器，变速箱，或者变速器和缓速器合箱。

7.根据权利要求6所述的自适应移动式试车台架，其特征在于：所述接近开关(5)为欧姆龙E2B-M12KS02-WZ-B12M型号的接近开关。

8.一种基于权利要求1-7任一所述试车台架的自适应移动式试车方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、组装线上组装好的待测试产品原地不动；行车或悬臂吊通过钢丝绳分别连接于自适应移动式试车台架的吊钩(13)上，保证试车台架悬空基本平衡且花键套(9)与待测试产品的输入轴(03)基本对准，启动伺服电机(2)；

步骤2)、手动调整试车台架的空间位置，使台架壳体(1)上的止口定位件(3)与待测试产品止口对准，且定位销(4)插入待测试产品止口的止口过孔，在推动试车台架与待测试产品壳体止口(01)定位过程中，浮动弹簧(10)推动花键套(9)在滑动套(7)中滑动，直至听到花键套(9)套入待测试产品的输入轴(03)时的撞击声，且两个接近开关(5)的开关指示灯全亮后，启动两个杠杆式气缸(6)，使其夹紧待测试产品壳体止口(01)与台架壳体的前端面(12)，此时伺服电机(2)通过花键套(9)连接带动待测试产品输入轴低速转动；

步骤3)、通过调整伺服电机(2)的扭矩参数，使伺服电机(2)转速达到设定值，用噪音仪测试待测试产品的噪音。

Images