CN114354217B - 一种铰接盘综合测试台及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铰接盘综合测试台及测试方法，填补现有技术中缺少针对铰接车专用的测试平台及测试方法，通过牵引缸、扭转缸、载荷缸、旋转缸、及侧推缸实现铰接车铰接系统的多工况检测；通过旋转中心调整缸根据实时监测到的铰接盘旋转中心，进行调整，保证铰接盘旋转中心与测试台旋转中心同心，避免铰接盘测试时因为旋转中心的偏差而承受额外的外力；铰接盘综合测试台在台架测试前，通过进行整车路试，路试过程采集铰接系统的运动和受力参数，作为路谱输入给铰接盘综合测试台，台架测试时，测试台通过路谱把铰接盘整车路试的运动和受力参数复现出来，从而使台架测试达到整车路试的效果，极大地提高了测试效率，降低了测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及整车测试的技术领域，具体涉及一种铰接盘综合测试台及测试方法。
背景技术
铰接车辆的铰接系统用于连接铰接车辆的前后车，对铰接车的安全性和舒适性有至关重要的作用。随着社会的发展，铰接车也由原来的三节车，逐步发展到四节、五节，甚至更长的列车。铰接车的发展，对铰接系统的开发提出了更高的要求。为了确保新开发的铰接系统符合铰接车新车型的使用要求，铰接系统装车前必须要经过台架测试验证，而目前世界上没有一款专门用于测试铰接系统的测试台，开发一款能够模拟铰接车工况，对铰接系统进行测试验证的测试台势在必行。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供了一种铰接盘综合测试台及测试方法。
本发明提供的技术方案如下：一种铰接盘综合测试台，包括地板平台(1)，在所述地板平台(1)的顶部分别设置有前架组件(2)和后架组件(3)，所述前架组件(2)和后架组件(3)之间通过铰接盘组件(4)连接，所述前架组件(2)能够相对所述地板平台(1)转动；
所述前架组件(2)包括前架连接框架(21)和固定于其顶部的铰接棚前安装架(22)，所述后架组件(3)包括后架连接框架(31)和固定于其顶部的铰接棚后安装架(32)；
所述铰接盘组件(4)包括铰接盘(42)和设置于铰接盘(42)前侧的球铰(41)，所述球铰(41)和前架连接框架(21)连接，当前架连接框架(21)旋转时通过球铰(41)带动铰接盘(42)扭转，铰接盘(42)和后架连接框架(31)连接。
进一步地，所述地板平台(1)安装固定在地基上，所述地板平台(1)的后侧设置有旋转中心调整缸(11)，所述旋转中心调整缸(11)与前侧轴承座(12)连接，所述轴承座(12)底部设置有与所述地板平台(1)顶部的滑轨(13)滑动配合的滑块；
所述地板平台(1)的顶部设置有轴承(14)及前架旋转支撑(15)，旋转连接板(16)与轴承(14)的旋转外圈固定连接，所述旋转连接板(16)在绕所述轴承(14)的轴心旋转时位于所述前架旋转支撑(15)的顶部且沿前架旋转支撑(15)限定的轨道旋转；
前架扭转带座轴承(17)安装在旋转连接板(16)上，并能够和旋转连接板(16)一起绕轴承(14)的轴心旋转；前架扭转带座轴承(17)连接旋转连接板(16)和前架连接框架(21)，使得前架连接框架(21)能够绕着前架扭转带座轴承(17)的轴心旋转。
进一步地，还包括位于后架组件(3)后侧的牵引缸(5)，牵引缸(5)一端与后架连接框(31)连接，所述牵引缸包括牵引左缸(51)和牵引右缸(52)，
当牵引左缸和牵引右缸作用力大小相同时，模拟的车辆状态是铰接车牵引桥上两只轮胎与地面的摩擦力相等，进而车辆对铰接系统的牵引作用力也是左右相等的行驶状态；
当牵引左缸和牵引右缸作用力大小不同时，模拟的车辆状态是铰接车牵引桥上两只轮胎与地面的摩擦力不等，进而车辆对铰接系统的牵引作用力也是左右不等的行驶状态。
进一步地，还包括位于后架组件(3)底部的扭转缸(6)，所述扭转缸(6)包括扭转左缸(61)和扭转右缸(62)，
当扭转左缸(61)和扭转右缸(62)的运动行程相同时，模拟的车辆状态是铰接车上坡或者下坡，铰接车前后车有相对俯仰运动的行驶状态；
当扭转左缸(61)和扭转右缸(62)的运动行程不等时，模拟的车辆状态是铰接车两侧轮胎一高一低，铰接系统出现扭转的行驶状态。
进一步地，还包括位于扭转缸(6)前侧的载荷缸(7)，载荷缸(7)一端与后架连接框31连接，另一端与地基连接，所述载荷缸(7)模拟铰接车后车质量对铰接系统的作用力。
进一步地，还包括旋转缸(8)，所述旋转缸(8)的活塞杆与旋转连接板(16)固定连接，所述旋转缸(8)模拟车辆转弯时，后车相对前车旋转的工况。
进一步地，还包括位于后架组件(3)一侧的前架扭转缸，所述前架扭转缸(18)的活塞杆和旋转连接板(16)铰接连接，前架扭转缸(18)的缸体和和前架连接框架(21)连接，当前架扭转缸(18)伸缩时，前架连接框架(21)绕前架扭转带座轴承(17)轴心转动，所述前架扭转缸(18)模拟车辆前车单侧过障碍时，前车相对后车扭转的行驶状态。
进一步地，还包括位于后架组件(3)另一侧的侧推缸(9)，所述侧推缸(9)模拟车辆行驶时，后车相对前车有侧向移动的状态。
进一步地，还包括旋转中心调整缸(11)，所述旋转中心调整缸(11)根据实时监测到的铰接盘(42)的旋转中心进行调整，以保证铰接盘(42)的旋转中心与测试台的旋转中心同心。
还提出一种铰接盘综合测试方法，包括以下步骤：
1)进行整车路试，路试过程中采集铰接系统的运动和受力参数，并形成对应路谱输入给铰接盘综合测试台；
2)台架测试前，在控制程序上限定各个液压缸的安全负载，当液压缸负载超过安全负载时，控制此液压缸的液压系统泄压进行安全保护，同时发出提示液压缸出现超载的信息；
3)台架测试时，测试台首先给铰接系统施加牵引力，铰接盘受到牵引力后，球铰受力压缩，铰接盘的旋转中心向后架方向移动，测试台位移传感器将采集到的旋转中心位移信息发送给电控系统，电控系统给旋转中心调整缸的液压系统发送位移调整信号，使旋转中心调整缸对测试台的旋转中心进行调整，保证两个旋转中心同心；
同时，测试台将整车路试的运动和受力参数通过路谱复现，测试台根据路谱数据，对铰接系统施加作用力，铰接系统按照整车路试的运动状态运动，铰接系统实时采集铰接盘的运动和受力参数，和路谱采集到的数据作对比计算差值，并将差值转换成各个液压缸液压控制系统的控制电流或电压，对各个液压缸通过闭环控制，使铰接系统的运动和受力参数与路谱采集到的的数据一致。
本发明相对于现有技术取得的有益效果为：
1)本发明提供一种铰接盘综合测试台及测试方法，填补现有技术中缺少针对铰接车专用的测试平台及测试方法，通过牵引缸、扭转缸、载荷缸、旋转缸、及侧推缸实现铰接车铰接系统的多工况检测。
2)本发明提供一种铰接盘综合测试台及测试方法，通过设置有旋转中心调整缸，旋转中心调整缸能够根据实时监测到的铰接盘旋转中心，进行调整，保证铰接盘旋转中心与测试台旋转中心同心，避免铰接盘测试时因为旋转中心的偏差而承受额外的外力。
3)本发明提供一种铰接盘综合测试台及测试方法，铰接盘综合测试台在台架测试前，通过进行整车路试，路试过程采集铰接系统的运动和受力参数，作为路谱输入给铰接盘综合测试台，台架测试时，测试台通过路谱把铰接盘整车路试的运动和受力参数复现出来，从而使台架测试达到整车路试的效果，极大地提高了测试效率，降低了测试成本。
附图说明
图1为本发明测试台由第一视角观察的结构示意图。
图2为本发明铰接系统的结构示意图。
图3为本发明铰接盘组件的结构示意图。
图4为本发明测试台由第二视角观察的结构示意图。
图5为本发明测试台由第三视角观察的结构示意图。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[实施例1]
如图1-5所示为本发明实施例1提供的一种铰接盘综合测试台，包括地板平台1，在所述地板平台1的顶部分别设置有前架组件2和后架组件3，所述前架组件2和后架组件3之间通过铰接盘组件4连接，所述前架组件2能够相对所述地板平台1转动。铰接盘综合测试台上设置有可以和铰接系统(参见图2)对接的安装通道，将铰接系统安装至安装通道后，铰接盘综合测试台模拟铰接车，对铰接系统施加力，并使铰接系统复现其在铰接车上的运动状态，从而对其进行受力测试和疲劳测试。
如图1所示，所述前架组件2包括前架连接框架21和固定于其顶部的铰接棚前安装架22，所述后架组件3包括后架连接框架31和固定于其顶部的铰接棚后安装架32。
如图3所示，所述铰接盘组件4包括铰接盘42和设置于铰接盘42前侧的球铰41，所述球铰41和前架连接框架21连接，当前架连接框架21旋转时通过球铰41带动铰接盘42扭转，铰接盘42和后架连接框架31连接。
如图1和图4-5所示，所述地板平台1安装固定在地基上，所述地板平台1的后侧设置有旋转中心调整缸11，所述旋转中心调整缸11与前侧轴承座12连接，所述轴承座12底部设置有与所述地板平台1顶部的滑轨13滑动配合的滑块；测试台旋转中心和铰接盘旋转中心是两个不同的中心，理想状态下，需要这两个中心时刻保持相同，这样测试铰接盘时，铰接盘才不会因为旋转中心的偏差而承受额外的外力。但是由于铰接盘的球铰在受到外力作用下产生压缩变形，造成在牵引缸给铰接盘施加牵引力时，铰接盘的球铰受力压缩，铰接盘中心相对测试台中心会发生位移，为了避免两个旋转中心不同心，所述旋转中心调整缸11根据实时监测到的铰接盘42的旋转中心进行调整，以保证铰接盘42的旋转中心与测试台的旋转中心同心。
如图1和图4-5所示，在本实施例中，所述地板平台1的顶部设置有轴承14及前架旋转支撑15，旋转连接板16与轴承14的旋转外圈固定连接，所述旋转连接板16在绕所述轴承14的轴心旋转时位于所述前架旋转支撑15的顶部且沿前架旋转支撑15限定的轨道旋转；前架扭转带座轴承17安装在旋转连接板16上，并能够和旋转连接板16一起绕轴承14的轴心旋转；前架扭转带座轴承17连接旋转连接板16和前架连接框架21，使得前架连接框架21能够绕着前架扭转带座轴承17的轴心旋转。
如图1所示，在本实施例的测试台中还包括位于后架组件3后侧的牵引缸5，牵引缸一端与后架连接框31连接，另一端与地基连接，所述牵引缸包括牵引左缸51和牵引右缸52。当牵引左缸51和牵引右缸52作用力大小相同时，模拟的车辆状态是铰接车牵引桥上两只轮胎与地面的摩擦力相等，进而车辆对铰接系统的牵引作用力也是左右相等的行驶状态；当牵引左缸51和牵引右缸52作用力大小不同时，模拟的车辆状态是铰接车牵引桥上两只轮胎与地面的摩擦力不等，进而车辆对铰接系统的牵引作用力也是左右不等的行驶状态；通过左右牵引缸输出力大小的差异，体现了牵引桥左右轮胎摩擦力大小的差异。
如图1所示，在本实施例的测试台中还包括位于后架组件3底部的扭转缸6，扭转缸一端与后架连接框31连接，另一端与地基连接，所述扭转缸6包括扭转左缸61和扭转右缸62，当扭转左缸61和扭转右缸62的运动行程相同时，模拟的车辆状态是铰接车上坡或者下坡，铰接车前后车有相对俯仰运动的行驶状态；当扭转左缸61和扭转右缸62的运动行程不等时，模拟的车辆状态是铰接车两侧轮胎一高一低，铰接系统出现扭转的行驶状态；扭转左缸和扭转右缸位移差的大小，决定了铰接系统扭转角度的大小。
如图1所示，在本实施例的测试台中还包括位于扭转缸6前侧的载荷缸7，载荷缸一端与后架连接框31连接，另一端与地基连接，所述载荷缸7模拟铰接车后车质量对铰接系统的作用力，作用力的大小需要根据不同车型计算大小及变化曲线后，将数据编入载荷缸控制程序，载荷缸力的大小变化按程序进行。
如图1所示，在本实施例的测试台中还包括旋转缸8，所述旋转缸8的活塞杆与旋转连接板16连接，所述旋转缸8的另一端与地基连接，所述旋转缸8模拟车辆转弯时，后车相对前车旋转的工况。
如图1所示，在本实施例的测试台中还包括位于后架组件3一侧的前架扭转缸18，所述前架扭转缸18的活塞杆和旋转连接板16铰接连接，前架扭转缸18的缸体和和前架连接框架21连接，当前架扭转缸18伸缩时，前架连接框架21绕前架扭转带座轴承17轴心转动，所述前架扭转缸18模拟车辆前车单侧过障碍时，前车相对后车扭转的行驶状态。
如图1所示，在本实施例的测试台中还包括位于后架组件3另一侧的侧推缸9，侧推缸9一端与后架连接框31连接，另一端与地基连接，所述侧推缸9模拟车辆行驶时，后车相对前车有侧向移动的状态；此时前架扭转缸推后架连接框架并带动铰接盘后侧相对铰接盘前侧侧向移动；此外，当测试台旋转缸推旋转连接板绕轴承轴心旋转，并通过前架连接框架带动铰接盘前侧旋转时，侧推缸保持住后架连接框架和铰接盘后侧，避免铰接盘后侧也随旋转连接板旋转，保持铰接盘后侧的相对静止，从而实现铰接盘前侧相对后侧绕转轴承轴心旋转。
[实施例2]
本发明实施例2还提供一种铰接盘综合测试方法，包括以下步骤：
1)进行整车路试，路试过程中采集铰接系统的运动和受力参数，并形成对应路谱输入给铰接盘综合测试台；
2)台架测试前，在控制程序上限定各个液压缸的安全负载，当液压缸负载超过安全负载时，控制此液压缸的液压系统泄压进行安全保护，同时发出提示液压缸出现超载的信息；
3)台架测试时，测试台首先给铰接系统施加牵引力，铰接盘受到牵引力后，球铰受力压缩，铰接盘的旋转中心向后架方向移动，测试台位移传感器将采集到的旋转中心位移信息发送给电控系统，电控系统给旋转中心调整缸的液压系统发送位移调整信号，使旋转中心调整缸对测试台的旋转中心进行调整，保证两个旋转中心同心；
同时，测试台将整车路试的运动和受力参数通过路谱复现，测试台根据路谱数据，对铰接系统施加作用力，铰接系统按照整车路试的运动状态运动，铰接系统实时采集铰接盘的运动和受力参数，和路谱采集到的数据作对比计算差值，并将差值转换成各个液压缸液压控制系统的控制电流或电压，对各个液压缸通过闭环控制，使铰接系统的运动和受力参数与路谱采集到的的数据一致。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种铰接盘综合测试台，包括地板平台(1)，在所述地板平台(1)的顶部分别设置有前架组件(2)和后架组件(3)，所述前架组件(2)和后架组件(3)之间通过铰接盘组件(4)连接，所述前架组件(2)能够相对所述地板平台(1)转动；
其特征在于：所述前架组件(2)包括前架连接框架(21)和固定于其顶部的铰接棚前安装架(22)，所述后架组件(3)包括后架连接框架(31)和固定于其顶部的铰接棚后安装架(32)；
所述铰接盘组件(4)包括铰接盘(42)和设置于铰接盘(42)前侧的球铰(41)，所述球铰(41)和前架连接框架(21)连接，当前架连接框架(21)旋转时通过球铰(41)带动铰接盘(42)扭转，铰接盘(42)和后架连接框架(31)连接；
所述测试台还包括位于后架组件(3)后侧的牵引缸(5)，牵引缸(5)一端与后架连接框架(31)连接，所述牵引缸包括牵引左缸(51)和牵引右缸(52)，
当牵引左缸和牵引右缸作用力大小相同时，模拟的车辆状态是铰接车牵引桥上两只轮胎与地面的摩擦力相等，进而车辆对铰接系统的牵引作用力也是左右相等的行驶状态；
当牵引左缸和牵引右缸作用力大小不同时，模拟的车辆状态是铰接车牵引桥上两只轮胎与地面的摩擦力不等，进而车辆对铰接系统的牵引作用力也是左右不等的行驶状态；
所述测试台还包括位于后架组件(3)底部的扭转缸(6)，所述扭转缸(6)包括扭转左缸(61)和扭转右缸(62)，
当扭转左缸(61)和扭转右缸(62)的运动行程相同时，模拟的车辆状态是铰接车上坡或者下坡，铰接车前后车有相对俯仰运动的行驶状态；
当扭转左缸(61)和扭转右缸(62)的运动行程不等时，模拟的车辆状态是铰接车两侧轮胎一高一低，铰接系统出现扭转的行驶状态；
所述测试台还包括旋转缸(8)，所述旋转缸(8)的活塞杆与旋转连接板(16)固定连接，所述旋转缸(8)模拟车辆转弯时，后车相对前车旋转的工况。
2.根据权利要求1所述的一种铰接盘综合测试台，其特征在于：
所述地板平台(1)安装固定在地基上，所述地板平台(1)的后侧设置有旋转中心调整缸(11)，所述旋转中心调整缸(11)与前侧轴承座(12)连接，所述轴承座(12)底部设置有与所述地板平台(1)顶部的滑轨(13)滑动配合的滑块；
所述地板平台(1)的顶部设置有轴承(14)及前架旋转支撑(15)，旋转连接板(16)与轴承(14)的旋转外圈固定连接，所述旋转连接板(16)在绕所述轴承(14)的轴心旋转时位于所述前架旋转支撑(15)的顶部且沿前架旋转支撑(15)限定的轨道旋转；
前架扭转带座轴承(17)安装在旋转连接板(16)上，并能够和旋转连接板(16)一起绕轴承(14)的轴心旋转；前架扭转带座轴承(17)连接旋转连接板(16)和前架连接框架(21)，使得前架连接框架(21)能够绕着前架扭转带座轴承(17)的轴心旋转。
3.根据权利要求1所述的一种铰接盘综合测试台，其特征在于：还包括位于扭转缸(6)前侧的载荷缸(7)，载荷缸(7)一端与后架连接框架（31）连接，另一端与地基连接，所述载荷缸(7)模拟铰接车后车质量对铰接系统的作用力。
4.根据权利要求1所述的一种铰接盘综合测试台，其特征在于：还包括位于后架组件(3)一侧的前架扭转缸，所述前架扭转缸(18)的活塞杆和旋转连接板(16)铰接连接，前架扭转缸(18)的缸体和和前架连接框架(21)连接，当前架扭转缸(18)伸缩时，前架连接框架(21)绕前架扭转带座轴承(17)轴心转动，所述前架扭转缸(18)模拟车辆前车单侧过障碍时，前车相对后车扭转的行驶状态。
5.根据权利要求1所述的一种铰接盘综合测试台，其特征在于：还包括位于后架组件(3)另一侧的侧推缸(9)，所述侧推缸(9)模拟车辆行驶时，后车相对前车有侧向移动的状态。
6.根据权利要求1所述的一种铰接盘综合测试台，其特征在于：还包括旋转中心调整缸(11)，所述旋转中心调整缸(11)根据实时监测到的铰接盘(42)的旋转中心进行调整，以保证铰接盘(42)的旋转中心与测试台的旋转中心同心。
7.一种根据权利要求1-6中任一项所述铰接盘综合测试台的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)进行整车路试，路试过程中采集铰接系统的运动和受力参数，并形成对应路谱输入给铰接盘综合测试台；
2)台架测试前，在控制程序上限定各个液压缸的安全负载，当液压缸负载超过安全负载时，控制此液压缸的液压系统泄压进行安全保护，同时发出提示液压缸出现超载的信息；
3)台架测试时，测试台首先给铰接系统施加牵引力，铰接盘受到牵引力后，球铰受力压缩，铰接盘的旋转中心向后架方向移动，测试台位移传感器将采集到的旋转中心位移信息发送给电控系统，电控系统给旋转中心调整缸的液压系统发送位移调整信号，使旋转中心调整缸对测试台的旋转中心进行调整，保证两个旋转中心同心；
同时，测试台将整车路试的运动和受力参数通过路谱复现，测试台根据路谱数据，对铰接系统施加作用力，铰接系统按照整车路试的运动状态运动，铰接系统实时采集铰接盘的运动和受力参数，和路谱采集到的数据作对比计算差值，并将差值转换成各个液压缸液压控制系统的控制电流或电压，对各个液压缸通过闭环控制，使铰接系统的运动和受力参数与路谱采集到的的数据一致。
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