CN113899513B - 一种油气悬架试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气悬架试验台架，试验台架采用四立柱结构，包括底座及底座上安装设置的下横梁，下横梁与顶部上横梁之间通过四根光轴立柱固定连接，下横梁与上横梁之间的光轴立柱上安装设置有滑块组件一和滑块组件二，拉压式力传感器安装在油气悬架与两滑块组件之间，滑块组件二底部设置有液压锁紧器，滑块组件二上端放置有配重砝码，滑块组件一下方与轮胎组件连接，轮胎组件直接落在自导向作动缸上。自导向作动缸垂直安装在台架底座上，可以将激振直接或间接传递给油气悬架，为油气悬架试验提供不同形式激振。

Description

一种油气悬架试验台架

技术领域

本发明涉及汽车作业技术领域，具体为一种油气悬架试验台架。

背景技术

目前，油气悬架测试主要有两种形式。一是整车道路模拟试验系统，二是静态加载试验系统。

其中，整车道路模拟试验系统能够模拟汽车在不同路面条件下的行驶状况，一般为四立柱道路模拟系统或六立柱道路模拟系统。该系统需要用两个或两个以上的独立坐标才能描述其运动的振动系统，各个自由度彼此相互联系，某一自由度的振动往往导致整个系统振动。试验系统复杂，装机功率较大，设备制造及试验成本较高。一般仅适用于整车、车厢、车架及车载设备等研发测试中。

油气悬架试验一般应用静态加载试验系统。该系统由龙门架、作动油缸、基座组成，油气悬架顶部固定在龙门架上，底部直接与作动油缸连接。但是，由于试验系统结构简单，一般仅适用于疲劳加载试验，无法进行油气悬架装车模拟试验。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种油气悬架试验台架，台架采用四立柱结构，作动单元垂直安装在台架底座上，可以将激振直接或间接传递给油气悬架，为油气悬架试验提供不同形式激振。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种油气悬架试验台架，包括底座之上安装设置的下横梁，下横梁与顶部上横梁之间通过四根光轴立柱固定连接，下横梁与上横梁之间的光轴立柱上安装设置有滑块组件一和滑块组件二，拉压式力传感器安装在油气悬架与两滑块组件之间，滑块组件二底部设置有液压锁紧器，滑块组件二上端放置有配重砝码，滑块组件一下方与轮胎组件连接，轮胎组件直接落在自导向作动缸上。

作为优选，所述底座上还安装设置有DDVC电液顶升缸。

作为优选，所述油气悬架两端设置有拉压式力传感器，油气悬架通过拉压式力传感器安装在两滑块组件之间。

作为优选，所述台架配置加速度传感器，拉压式力传感器之上集成设置有加速度传感器，加速度传感器固定于拉压式力传感器油气悬架连接固定端。

作为优选，试验台架上配置有双磁铁位移传感器，两块磁铁分别安装在滑块组件一和滑块组件二上。

作为优选，所述自导向作动缸内置位移传感器。

作为优选，所述自导向作动缸还配置独立控制阀组和蓄能器。

作为优选，所述滑块组件一和滑块组件二与四根光轴立柱之间的滑动部件采用自润滑球面导套。

作为优选，所述滑块组件二与四根光轴立柱之间还安装有液压锁紧器。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种油气悬架试验台架，具备以下有益效果：

该试验台架采用四立柱结构，通过简化油气悬架试验模型，实现了油气悬架装车模拟试验、静态加载试验。由于设备直接对油气悬架进行单体测试，简化后的模拟试验系统使得试验数据更加直观，降低了油气悬架试验难度，大大缩短了油气悬架产品研发测试周期。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1立体结构示意图；

图3为本发明动态试验1示意图；

图4为本发明动态试验2示意图；

图5为本发明动态试验3示意图；

图中：1-底座；2-下横梁；3-光轴立柱；4-滑块组件一；5-滑块组件二；6-上横梁；7-配重砝码；8-拉压式力传感器；9-液压锁紧器；10-油气弹簧；11-轮胎组件；12-位移传感器；13-DDVC电液顶升缸；14-自导向作动缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种油气悬架试验台架，包括底座1之上安装设置的下横梁2，下横梁2与顶部上横梁6之间通过四根光轴立柱3固定连接，下横梁2与上横梁6之间的光轴立柱3上安装设置有滑块组件一4和滑块组件二5，拉压式力传感器8安装在油气悬架与滑块组件二5之间，滑块组件二5底部设置有液压锁紧器9，滑块组件二5上端放置有配重砝码7，滑块组件一4下方与轮胎组件11连接，轮胎组件11直接放置在自导向作动缸14上，自导向作动缸14垂直安装在底座1上。

具体实施过程中，所述底座1上还安装设置有DDVC电液顶升缸13。

具体实施过程中，所述油气悬架上端通过拉压式力传感器8与滑块组件二5连接，油气悬架下端，通过拉压式力传感器8与滑块组件一4连接，

具体实施过程中，自导向作动缸14内置位移传感器。

具体实施过程中，自导向作动缸垂直安装在台架底座上，可以将激振直接或间接传递给油气悬架，为油气悬架试验提供不同形式激振。试验类型根据设备安装形式可分为三种：装车模拟试验（动态试验1）、型式试验（动态试验2）、疲劳寿命试验（动态试验3）。

动态试验1测试时，如图3所示，液压锁紧器9释放打开，油气悬架上端，通过拉压式力传感器8与滑块组件二5连接。油气悬架下端，通过拉压式力传感器8与滑块组件一4连接。同时，滑块组件二5上端，根据不同试验要求，放置不同重量配重砝码7；滑块组件一下方与轮胎组件11连接，轮胎组件11直接落在自导向作动缸14上。试验时，控制系统根据不同试验波形，控制自导向作动缸14的激振位移、速度及频率，将激振经由轮胎组件11传递给油气悬架，带动滑块组件一4和滑动组件二5及配重砝码7一块运动。测试时，可实现位移、速度、加速度三状态控制，可复现正弦波、随机波、道路谱等振动波形，实现不同试验的加载需求。通过简化道路模拟试验系统，实现油气悬架装车模拟试验。

动态试验2测试时，如图4所示，液压锁紧器9释放打开，油气悬架下端，通过拉压式力传感器8与自导向作动缸14连接。油气悬架上端，通过拉压式力传感器8与滑块组件一4连接。滑块组件一4和滑动组件二5通过液压锁紧器9连接在一起。同时，滑块组件二5上端，根据不同试验要求，放置不同重量配重砝码7。该试验可排除轮胎组件11自身减震性能的影响，可对动态试验1试验结果进行校核。

动态试验3测试时，如图5所示，液压锁紧器9锁紧，上下滑块通过液压锁紧器9连接固定。自导向作动缸14直接为油气弹簧10提供往复振动加载力，能实现力和位移两种模式的控制，两种控制模式可以平稳切换，实现不同对象的加载需求。可实现加载模式的编程，实现任意模式的加载。具有可靠的应急保护功能，能有效保护被试件和被试件的破坏条件。

具体实施过程中，油气弹簧动态测试试验主要通过自导向作动缸提供激振来实现。自导向作动缸作为作动单元由伺服液压油缸及自导向装置构成，无需额外配置导向装置。自导向作动缸内置位移传感器，可对振动位移实时监控，并将位移信号反馈给控制系统，实现振动位移的闭环控制。结构紧凑，具有低摩擦、无爬行、频率响应高的动态特性。

具体实施过程中，自导向作动缸配置独立控制阀组，控制阀组由大流量伺服阀、减压阀、压力传感器等组成，与控制单元组成控制回路，精准控制伺服液压油缸输出的力与位移等。高压大流量伺服阀作为功能控制的主要部件，频率响应0～20Hz，满足作动单元激振时的流量及频率要求。

具体实施过程中，自导向作动缸配置独立蓄能器，以满足作动缸工作时极限大流量，同时降低系统流量波动对试验的影响。蓄能器选用高压大容积，不会产生较大压力波动；通过设定充气压力，试验时可按需调整平衡负载大小。蓄能器作为辅助动力源的同时，蓄能器可兼顾作动缸稳压、保压、吸震缓冲等用途。

具体实施过程中，液压锁紧器锁紧力330kN，释放压力100bar。液压锁紧器可以保持在两个轴向方向的力。除了作为设备限制装置和紧急制动使用。静态试验时，液压锁紧器可以在任意位置夹住轴，可根据油气悬架规格及试验方式，自由调整滑块相对位置并锁定。液压锁紧器由控制油路独立控制，防止与主油路之间发生干扰。

具体实施过程中，试验台架配置有双磁铁位移传感器、加速度传感器、拉压式力传感器。位移传感器两块磁铁分别安装在试验台架两个滑块上，拉压式力传感器安装在油气悬架两端，加速度传感器与拉压式力传感器集成在一起。试验时可同时输出油气悬架两端位移、加速度信号，以及受力情况。通过信号的采集，可精确绘制油气悬架动态特性曲线。

具体实施过程中，滑块组件采用箱梁结构，保证强度的同时进行轻量化设计，有效降低滑块自重对试验结果的影响。滑块与导向立柱之间的滑动部件采用自润滑球面导套，当滑块与立柱之间发生相对倾斜时，球面导套与立柱发生相对滑动时，仍能保持面接触，改善了整个台架的受力情况。

具体实施过程中，DDVC电液顶升缸，集二级顶升缸、油源、泵机组、控制阀组于一体。在油气悬架、轮胎组件、工装等零部件拆装、更换过程中，用于实现滑块组件的顶升、到位等操作。

需要说明的是，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种油气悬架试验台架，其特征在于：试验台架采用四立柱结构，包括底座及底座上安装设置的下横梁，下横梁与顶部上横梁之间通过四根光轴立柱固定连接，下横梁与上横梁之间的光轴立柱上安装设置有滑块组件一和滑块组件二，拉压式力传感器安装在油气悬架与滑块组件二之间，滑块组件二底部设置有液压锁紧器，滑块组件二上端放置有配重砝码，滑块组件一下方与轮胎组件连接，轮胎组件直接落在自导向作动缸上，自导向作动缸垂直安装在台架底座上；

自导向作动缸垂直安装在台架底座上，可以将激振直接或间接传递给油气悬架，为油气悬架试验提供不同形式激振；试验类型根据设备安装形式可分为三种：装车模拟试验、型式试验、疲劳寿命试验；

动态试验1-装车模拟试验测试时，液压锁紧器释放打开，油气悬架上端，通过拉压式力传感器与滑块组件二连接；油气悬架下端，通过拉压式力传感器与滑块组件一连接；同时，滑块组件二上端，根据不同试验要求，放置不同重量配重砝码；滑块组件一下方与轮胎组件连接，轮胎组件直接落在自导向作动缸上；试验时，控制系统根据不同试验波形，控制自导向作动缸的激振位移、速度及频率，将激振经由轮胎组件传递给油气悬架，带动滑块组件一和滑动组件二及配重砝码一块运动；测试时，可实现位移、速度、加速度三状态控制，可复现正弦波、随机波、道路谱等振动波形，实现不同试验的加载需求；通过简化道路模拟试验系统，实现油气悬架装车模拟试验；

动态试验2-型式试验测试时，液压锁紧器释放打开，油气悬架下端，通过拉压式力传感器与自导向作动缸连接；油气悬架上端，通过拉压式力传感器与滑块组件一连接；滑块组件一和滑动组件二通过液压锁紧器连接在一起；同时，滑块组件二上端，根据不同试验要求，放置不同重量配重砝码；该试验可排除轮胎组件自身减震性能的影响，可对动态试验试验结果进行校核；

动态试验3-疲劳寿命试验测试时，液压锁紧器锁紧，上下滑块通过液压锁紧器连接固定；自导向作动缸直接为油气弹簧提供往复振动加载力，能实现力和位移两种模式的控制，两种控制模式可以平稳切换，实现不同对象的加载需求；可实现加载模式的编程，实现任意模式的加载；具有可靠的应急保护功能，能有效保护被试件和被试件的破坏条件。

2.根据权利要求1所述的一种油气悬架试验台架，其特征在于：底座上还安装设置有DDVC电液顶升缸。

3.根据权利要求1所述的一种油气悬架试验台架，其特征在于：拉压式力传感器之上集成设置有加速度传感器，加速度传感器固定于拉压式力传感器油气悬架连接固定端。

4.根据权利要求1所述的一种油气悬架试验台架，其特征在于：试验台架配置双磁铁位移传感器，两块磁铁分别安装在滑块组件一和滑块组件二上。

5.根据权利要求1所述的一种油气悬架试验台架，其特征在于：自导向作动缸内置位移传感器。

6.根据权利要求1所述的一种油气悬架试验台架，其特征在于：滑块组件一和滑块组件二与四根光轴立柱之间的滑动部件采用自润滑球面导套。

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