CN113702074A - 新能源汽车车架振动试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新能源汽车车架振动试验装置，属于新能源汽车技术领域。它包括振动架，所述的振动架上设有两根平行设置的横梁，每根横梁上设有两个高频振动机构，所述的高频振动机构与汽车的前后传动轴可拆卸连接，所述的振动架上还设有可调节两根横梁间距的轴距调节机构。高频振动机构能带动汽车车身高频振动以模拟汽车在颠簸路面行驶时的状态，从而能够对车身内蓄电池安装及管线接口安装的稳定性进行试验，能够检测新能源汽车在恶劣路况下整体的抗震性能，倾斜路面模拟机构能够在震动时对多种倾斜路面的路况进行模拟，从而提高振动试验的真实性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，涉及一种新能源汽车车架振动试验装置。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等；
目前，带有蓄电池的纯电动汽车越来越受到消费者的欢迎，但由于纯电动汽车的动力完全通过蓄电池提供，因此在车身内存在大量的电路管线，在汽车的行驶过程中必须保证蓄电池安装以及蓄电池与管线的接口的稳定性，防止在颠簸道路驾驶时出现接口或蓄电池损坏的情况出现。
为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种变速箱接地线振动试验设备[申请号：201420800022.1]，包括振动支架、振动点连接块、车身支架和车身固定块。振动支架上包括数个第一安装位置。振动点连接块固定在振动支架的第一安装位置中，接地线的第一端子固定在振动点连接块上。车身支架上包括数个第二安装位置。车身固定块固定在车身支架的第二安装位置中，接地线的第二端子固定在车身固定块上。第一端子和第二端子在投影平面上的方向互相垂直。本实用新型的变速箱接地线振动试验设备通过振动源提供的振动，在较短的时间内能够达到几十万甚至上百万次的振动试验，相当于传统跑车试验几个月的试验周期中的振动次数。能在较短的时间内完成等效试验。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种新能源汽车车架振动试验装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种新能源汽车车架振动试验装置，包括振动架，所述的振动架上设有两根平行设置的横梁，每根横梁上设有两个高频振动机构，所述的高频振动机构与汽车的前后传动轴可拆卸连接，所述的振动架上还设有可调节两根横梁间距的轴距调节机构，所述的横梁上还设有可调节两个高频振动机构间距的轮距调节机构，所述的振动架下侧还设有可调节振动架角度的倾斜路面模拟机构。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的倾斜路面模拟机构包括底座，所述的底座上通过车身左右角度调整组件连接有调节座，所述的调节座与振动架之间设有车身前后角度调整组件。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的车身前后角度调整组件包括固定在调节座中部的调节主轴，所述的振动架底部设有通过转轴与调节主轴转动连接的铰接座，所述的调节主轴两侧还对称设置有两组升降驱动器，每组升降驱动器内设有至少两个升降驱动器，所述的升降驱动器固定在调节座底部，升降驱动器的输出轴端部贯穿调节座并通过铰接块与振动架底部铰接。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的车身左右角度调整组件包括固定在底座两侧的下挡板，所述的下挡板外侧固连有调节驱动器，所述的调节驱动器具有可沿周向转动的输出轴，调节驱动器的输出轴贯穿下挡板并固连有旋转板，所述的旋转板侧壁顶部与调节座固连。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的高频振动机构包括顶部截面呈弧形的振动箱，所述的振动箱内设有竖直设置且顶部伸出至振动箱外的振动轴，所述的振动轴顶部设有传动轴固定结构，所述的振动箱内还设有两个支撑块，其中一个支撑块上固连有周向驱动器，所述的周向驱动器具有可沿周向往复运动的输出轴，周向驱动器的输出轴端部固连有一号转杆，所述的一号转杆上固连有一号凸轮，所述的一号凸轮通过转轴转动连接有一号连杆，所述的一号连杆与振动轴通过转轴转动连接，远离周向驱动器的支撑块上还转动连接有二号转杆，所述的二号转杆上固连有二号凸轮，所述的二号凸轮通过转轴转动连接有二号连杆，所述的二号连杆与振动轴通过转轴转动连接。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的传动轴固定结构包括固定在振动轴顶部的下固定块，所述的下固定块顶部设有截面呈半圆形的下固定槽，所述的下固定块上侧还通过若干螺栓可拆卸的连接有上固定块，所述的上固定块底部设有截面呈半圆形且与下固定槽相对应的上固定槽。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的轴距调节机构包括固定在振动架中部的连接块，所述的振动架两侧还设有上挡板，所述的上挡板和连接块之间转动连接有一号螺杆，所述的一号螺杆贯穿横梁并与横梁螺接，所述的一号螺杆外端固连有一号转盘。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的振动架顶部还设有与一号螺杆平行设置的一号限位槽，所述的横梁底部设有插入至一号限位槽内的一号限位块，所述的一号限位块与一号限位槽滑动连接。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的轮距调节机构包括设置在横梁两侧的侧挡板，两个侧挡板之间转动连接有二号螺杆，所述的二号螺杆两侧的螺纹方向相反且二号螺杆两侧分别与振动箱螺接，所述的二号螺杆外端还固连有二号转盘。
在上述的新能源汽车车架振动试验装置中，所述的横梁顶部还设有两个与二号螺杆平行设置的二号限位槽，两个二号限位槽分别位于二号螺杆两侧，所述的振动箱底部还设有插入至二号限位槽内的二号限位块，所述的二号限位块与二号限位槽滑动连接。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、四个高频振动机构能分别与汽车前后传动轴的两端固连，高频振动机构能带动汽车车身高频振动以模拟汽车在颠簸路面行驶时的状态，从而能够对车身内蓄电池安装及管线接口安装的稳定性进行试验，能够检测新能源汽车在恶劣路况下整体的抗震性能，轴距调节机构和轮距调节机构能对四个高频振动机构的位置进行调节从而使本装置能够适配不同轴距和轮距的汽车，提高本装置的实用性，倾斜路面模拟机构能够在震动时对多种倾斜路面的路况进行模拟，从而提高振动试验的真实性和可靠性。
2、调节座上的车身前后角度调整组件能够对震动架以及安装在震动架上的车身前后高度进行调节，以模拟汽车在上下坡路段上的行驶状态，车身左右角度调整组件能够带动调节座左右倾斜从而能够使车身左右倾斜，以模拟汽车在倾斜路面上的行驶状态。
3、转动一号转盘能带动一号螺杆转动，一号螺杆转动能驱动横梁向另一根横梁方向靠近或远离，从而使本装置能够适配不同轴距的汽车，提高本装置的实用性。
4、转动二号转盘能带动二号螺杆转动，二号螺杆转动能通过二号螺杆上反向的螺纹驱动两个振动箱相互靠近或远离，从而使本装置能够适配不同轮距的汽车，提高本装置的实用性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明提供的整体结构示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的局部结构示意图；
图4是高频振动机构的结构示意图；
图5是图1中A处的放大示意图。
图中：振动架1、横梁2、高频振动机构3、轴距调节机构4、轮距调节机构5、倾斜路面模拟机构6、振动箱7、振动轴8、传动轴固定结构9、支撑块10、周向驱动器11、一号转杆12、一号凸轮13、一号连杆14、二号转杆15、二号凸轮16、二号连杆17、下固定块18、下固定槽19、上固定块20、上固定槽21、底座22、车身左右角度调整组件23、调节座24、车身前后角度调整组件25、调节主轴26、铰接座27、升降驱动器28、下挡板29、调节驱动器30、旋转板31、连接块32、上挡板33、一号螺杆34、一号限位槽35、一号限位块36、侧挡板37、二号螺杆38、二号限位槽39、二号限位块40。
具体实施方式
如图1-图5所示，一种新能源汽车车架振动试验装置，包括振动架1，所述的振动架1上设有两根平行设置的横梁2，每根横梁2上设有两个高频振动机构3，所述的高频振动机构3与汽车的前后传动轴可拆卸连接，所述的振动架1上还设有可调节两根横梁2间距的轴距调节机构4，所述的横梁2上还设有可调节两个高频振动机构3间距的轮距调节机构5，所述的振动架1下侧还设有可调节振动架1角度的倾斜路面模拟机构6。
本实施例中，四个高频振动机构3能分别与汽车前后传动轴的两端固连，高频振动机构能带动汽车车身高频振动以模拟汽车在颠簸路面行驶时的状态，从而能够对车身内蓄电池安装及管线接口安装的稳定性进行试验，能够检测新能源汽车在恶劣路况下整体的抗震性能，轴距调节机构4和轮距调节机构5能对四个高频振动机构的位置进行调节从而使本装置能够适配不同轴距和轮距的汽车，提高本装置的实用性，倾斜路面模拟机构6能够在震动时对多种倾斜路面的路况进行模拟，从而提高振动试验的真实性和可靠性。
具体地说，结合图1-图3所示，倾斜路面模拟机构6包括底座22，所述的底座22上通过车身左右角度调整组件23连接有调节座24，所述的调节座24与振动架1之间设有车身前后角度调整组件25。调节座24上的车身前后角度调整组件25能够对震动架以及安装在震动架上的车身前后高度进行调节，以模拟汽车在上下坡路段上的行驶状态，车身左右角度调整组件23能够带动调节座左右倾斜从而能够使车身左右倾斜，以模拟汽车在倾斜路面上的行驶状态。
具体地说，结合图1-图3所示，车身前后角度调整组件25包括固定在调节座24中部的调节主轴26，所述的振动架1底部设有通过转轴与调节主轴26转动连接的铰接座27，所述的调节主轴26两侧还对称设置有两组升降驱动器28，每组升降驱动器28内设有至少两个升降驱动器28，所述的升降驱动器28固定在调节座24底部，升降驱动器28的输出轴端部贯穿调节座24并通过铰接块与振动架1底部铰接。振动架1底部的铰接座27通过转轴与调节主轴26转动连接使震动架能绕转轴转动，调节主轴两侧的两组升降驱动器28反向同步动作能驱动震动架绕转轴转动从而能够对震动架以及安装在震动架上的车身前后高度进行调节，以模拟汽车在上下坡路段上的行驶状态，每组升降驱动器28内设有至少两个升降驱动器28能提高稳定性。
本领域技术人员应当理解，升降驱动器可为油缸、气缸或直线电机等。
具体地说，结合图1-图3所示，车身左右角度调整组件23包括固定在底座22两侧的下挡板29，所述的下挡板29外侧固连有调节驱动器30，所述的调节驱动器30具有可沿周向转动的输出轴，调节驱动器30的输出轴贯穿下挡板29并固连有旋转板31，所述的旋转板31侧壁顶部与调节座24固连。两侧的调节驱动器30能同步驱动旋转板转动，旋转板转动能带动调节座转动从而能够使车身左右倾斜，以模拟汽车在倾斜路面上的行驶状态。
本领域技术人员应当理解，调节驱动器可为旋转油缸或电机等。
具体地说，结合图1和图4所示，高频振动机构3包括顶部截面呈弧形的振动箱7，所述的振动箱7内设有竖直设置且顶部伸出至振动箱7外的振动轴8，所述的振动轴8顶部设有传动轴固定结构9，所述的振动箱7内还设有两个支撑块10，其中一个支撑块10上固连有周向驱动器11，所述的周向驱动器11具有可沿周向往复运动的输出轴，周向驱动器11的输出轴端部固连有一号转杆12，所述的一号转杆12上固连有一号凸轮13，所述的一号凸轮13通过转轴转动连接有一号连杆14，所述的一号连杆14与振动轴8通过转轴转动连接，远离周向驱动器11的支撑块10上还转动连接有二号转杆15，所述的二号转杆15上固连有二号凸轮16，所述的二号凸轮16通过转轴转动连接有二号连杆17，所述的二号连杆17与振动轴8通过转轴转动连接。
周向驱动器能驱动一号转杆12转动，一号转杆转动能带动一号凸轮转动，一号凸轮转动能通过一号连杆带动振动轴沿竖直方向高频振动从而能够对车身的抗颠簸能力进行试验，与一号转杆12、一号转杆12和一号连杆对称设置的二号转杆15、二号凸轮16和二号连杆17能提高振动轴动作时的稳定性。
本领域技术人员应当理解，本实施例中的高频振动机构仅为实现高频振动的一种优选技术方案，周向驱动器可为旋转油缸或电机等。
具体地说，结合图4所示，传动轴固定结构9包括固定在振动轴8顶部的下固定块18，所述的下固定块18顶部设有截面呈半圆形的下固定槽19，所述的下固定块18上侧还通过若干螺栓可拆卸的连接有上固定块20，所述的上固定块20底部设有截面呈半圆形且与下固定槽相对应的上固定槽21。
在车身安装时，将上固定块拆下并将车身前后传动轴放置在下固定槽中，车身安装完成后将上固定块固定到下固定块上能够对车身进行固定。
具体地说，结合图1、图2和图5所示，轴距调节机构4包括固定在振动架1中部的连接块32，所述的振动架1两侧还设有上挡板33，所述的上挡板33和连接块32之间转动连接有一号螺杆34，所述的一号螺杆34贯穿横梁2并与横梁2螺接，所述的一号螺杆34外端固连有一号转盘。转动一号转盘能带动一号螺杆34转动，一号螺杆转动能驱动横梁向另一根横梁方向靠近或远离，从而使本装置能够适配不同轴距的汽车，提高本装置的实用性。
优选地，结合图1、图2和图5所示，振动架1顶部还设有与一号螺杆34平行设置的一号限位槽35，所述的横梁2底部设有插入至一号限位槽35内的一号限位块36，所述的一号限位块36与一号限位槽35滑动连接。一号限位槽35配合一号限位块36能对横梁的运动进行限位。
具体地说，结合图1、图2和图5所示，轮距调节机构5包括设置在横梁2两侧的侧挡板37，两个侧挡板37之间转动连接有二号螺杆38，所述的二号螺杆38两侧的螺纹方向相反且二号螺杆38两侧分别与振动箱7螺接，所述的二号螺杆38外端还固连有二号转盘。转动二号转盘能带动二号螺杆转动，二号螺杆转动能通过二号螺杆上反向的螺纹驱动两个振动箱相互靠近或远离，从而使本装置能够适配不同轮距的汽车，提高本装置的实用性。
优选地，结合图1、图2和图5所示，横梁2顶部还设有两个与二号螺杆38平行设置的二号限位槽39，两个二号限位槽39分别位于二号螺杆38两侧，所述的振动箱7底部还设有插入至二号限位槽39内的二号限位块40，所述的二号限位块40与二号限位槽39滑动连接。二号限位槽39和二号限位块40能对振动箱的运动进行限位。
本发明的工作原理是：四个高频振动机构3能分别与汽车前后传动轴的两端固连，高频振动机构能带动汽车车身高频振动以模拟汽车在颠簸路面行驶时的状态，从而能够对车身内蓄电池安装及管线接口安装的稳定性进行试验，能够检测新能源汽车在恶劣路况下整体的抗震性能，轴距调节机构4和轮距调节机构5能对四个高频振动机构的位置进行调节从而使本装置能够适配不同轴距和轮距的汽车，提高本装置的实用性，倾斜路面模拟机构6能够在震动时对多种倾斜路面的路况进行模拟，从而提高振动试验的真实性和可靠性；
调节座24上的车身前后角度调整组件25能够对震动架以及安装在震动架上的车身前后高度进行调节，以模拟汽车在上下坡路段上的行驶状态，车身左右角度调整组件23能够带动调节座左右倾斜从而能够使车身左右倾斜，以模拟汽车在倾斜路面上的行驶状态，振动架1底部的铰接座27通过转轴与调节主轴26转动连接使震动架能绕转轴转动，调节主轴两侧的两组升降驱动器28反向同步动作能驱动震动架绕转轴转动从而能够对震动架以及安装在震动架上的车身前后高度进行调节，以模拟汽车在上下坡路段上的行驶状态，每组升降驱动器28内设有至少两个升降驱动器28能提高稳定性，两侧的调节驱动器30能同步驱动旋转板转动，旋转板转动能带动调节座转动从而能够使车身左右倾斜，以模拟汽车在倾斜路面上的行驶状态；
周向驱动器能驱动一号转杆12转动，一号转杆转动能带动一号凸轮转动，一号凸轮转动能通过一号连杆带动振动轴沿竖直方向高频振动从而能够对车身的抗颠簸能力进行试验，与一号转杆12、一号转杆12和一号连杆对称设置的二号转杆15、二号凸轮16和二号连杆17能提高振动轴动作时的稳定性，在车身安装时，将上固定块拆下并将车身前后传动轴放置在下固定槽中，车身安装完成后将上固定块固定到下固定块上能够对车身进行固定，转动一号转盘能带动一号螺杆34转动，一号螺杆转动能驱动横梁向另一根横梁方向靠近或远离，从而使本装置能够适配不同轴距的汽车，提高本装置的实用性，一号限位槽35配合一号限位块36能对横梁的运动进行限位，转动二号转盘能带动二号螺杆转动，二号螺杆转动能通过二号螺杆上反向的螺纹驱动两个振动箱相互靠近或远离，从而使本装置能够适配不同轮距的汽车，提高本装置的实用性，二号限位槽39和二号限位块40能对振动箱的运动进行限位。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。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，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了振动架1、横梁2、高频振动机构3、轴距调节机构4、轮距调节机构5、倾斜路面模拟机构6、振动箱7、振动轴8、传动轴固定结构9、支撑块10、周向驱动器11、一号转杆12、一号凸轮13、一号连杆14、二号转杆15、二号凸轮16、二号连杆17、下固定块18、下固定槽19、上固定块20、上固定槽21、底座22、车身左右角度调整组件23、调节座24、车身前后角度调整组件25、调节主轴26、铰接座27、升降驱动器28、下挡板29、调节驱动器30、旋转板31、连接块32、上挡板33、一号螺杆34、一号限位槽35、一号限位块36、侧挡板37、二号螺杆38、二号限位槽39、二号限位块40等，使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种新能源汽车车架振动试验装置，包括振动架(1)，其特征在于，所述的振动架(1)上设有两根平行设置的横梁(2)，每根横梁(2)上设有两个高频振动机构(3)，所述的高频振动机构(3)与汽车的前后传动轴可拆卸连接，所述的振动架(1)上还设有可调节两根横梁(2)间距的轴距调节机构(4)，所述的横梁(2)上还设有可调节两个高频振动机构(3)间距的轮距调节机构(5)，所述的振动架(1)下侧还设有可调节振动架(1)角度的倾斜路面模拟机构(6)。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的倾斜路面模拟机构(6)包括底座(22)，所述的底座(22)上通过车身左右角度调整组件(23)连接有调节座(24)，所述的调节座(24)与振动架(1)之间设有车身前后角度调整组件(25)。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的车身前后角度调整组件(25)包括固定在调节座(24)中部的调节主轴(26)，所述的振动架(1)底部设有通过转轴与调节主轴(26)转动连接的铰接座(27)，所述的调节主轴(26)两侧还对称设置有两组升降驱动器(28)，每组升降驱动器(28)内设有至少两个升降驱动器(28)，所述的升降驱动器(28)固定在调节座(24)底部，升降驱动器(28)的输出轴端部贯穿调节座(24)并通过铰接块与振动架(1)底部铰接。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的车身左右角度调整组件(23)包括固定在底座(22)两侧的下挡板(29)，所述的下挡板(29)外侧固连有调节驱动器(30)，所述的调节驱动器(30)具有可沿周向转动的输出轴，调节驱动器(30)的输出轴贯穿下挡板(29)并固连有旋转板(31)，所述的旋转板(31)侧壁顶部与调节座(24)固连。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的高频振动机构(3)包括顶部截面呈弧形的振动箱(7)，所述的振动箱(7)内设有竖直设置且顶部伸出至振动箱(7)外的振动轴(8)，所述的振动轴(8)顶部设有传动轴固定结构(9)，所述的振动箱(7)内还设有两个支撑块(10)，其中一个支撑块(10)上固连有周向驱动器(11)，所述的周向驱动器(11)具有可沿周向往复运动的输出轴，周向驱动器(11)的输出轴端部固连有一号转杆(12)，所述的一号转杆(12)上固连有一号凸轮(13)，所述的一号凸轮(13)通过转轴转动连接有一号连杆(14)，所述的一号连杆(14)与振动轴(8)通过转轴转动连接，远离周向驱动器(11)的支撑块(10)上还转动连接有二号转杆(15)，所述的二号转杆(15)上固连有二号凸轮(16)，所述的二号凸轮(16)通过转轴转动连接有二号连杆(17)，所述的二号连杆(17)与振动轴(8)通过转轴转动连接。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的传动轴固定结构(9)包括固定在振动轴(8)顶部的下固定块(18)，所述的下固定块(18)顶部设有截面呈半圆形的下固定槽(19)，所述的下固定块(18)上侧还通过若干螺栓可拆卸的连接有上固定块(20)，所述的上固定块(20)底部设有截面呈半圆形且与下固定槽相对应的上固定槽(21)。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的轴距调节机构(4)包括固定在振动架(1)中部的连接块(32)，所述的振动架(1)两侧还设有上挡板(33)，所述的上挡板(33)和连接块(32)之间转动连接有一号螺杆(34)，所述的一号螺杆(34)贯穿横梁(2)并与横梁(2)螺接，所述的一号螺杆(34)外端固连有一号转盘。
8.根据权利要求7所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的振动架(1)顶部还设有与一号螺杆(34)平行设置的一号限位槽(35)，所述的横梁(2)底部设有插入至一号限位槽(35)内的一号限位块(36)，所述的一号限位块(36)与一号限位槽(35)滑动连接。
9.根据权利要求5所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的轮距调节机构(5)包括设置在横梁(2)两侧的侧挡板(37)，两个侧挡板(37)之间转动连接有二号螺杆(38)，所述的二号螺杆(38)两侧的螺纹方向相反且二号螺杆(38)两侧分别与振动箱(7)螺接，所述的二号螺杆(38)外端还固连有二号转盘。
10.根据权利要求9所述的新能源汽车车架振动试验装置，其特征在于，所述的横梁(2)顶部还设有两个与二号螺杆(38)平行设置的二号限位槽(39)，两个二号限位槽(39)分别位于二号螺杆(38)两侧，所述的振动箱(7)底部还设有插入至二号限位槽(39)内的二号限位块(40)，所述的二号限位块(40)与二号限位槽(39)滑动连接。
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