CN116659886B - 一种商用车驾驶室撞击试验设备及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种商用车驾驶室撞击试验设备及其试验方法，包括：主体桁架，其上设有悬挂摆臂总成的摆臂悬挂横梁，以及调节摆臂悬挂横梁沿竖直方向运动和水平方向运动的摆臂移动机构；摆臂总成，其包括顶部与摆臂悬挂横转动连接的副摆臂，以及顶部与摆臂悬挂横连接的主摆臂，主摆臂的底部可拆卸连接有撞击器；锁紧释放机构，其包括固定在副摆臂上且与主摆臂锁扣连接的主安全锁，以及固定在副摆臂上且与主安全锁锁扣连接的副安全锁；拉升机构，其通过绳索牵拉副摆臂以将主摆臂和撞击器旋转拉升至设定高度。本申请的摆臂总成提高了锁紧释放机构的工作可靠性和使用寿命。

Description

一种商用车驾驶室撞击试验设备及其试验方法

技术领域

本申请涉及商用车驾驶室安全检测技术领域，特别涉及一种商用车驾驶室撞击试验设备及其试验方法。

背景技术

商用车多为平头车，其结构特点决定了其有限的缓冲吸能结构，一旦车辆遭遇撞击、滚翻等交通事故时，驾驶室严重变形，乘员被挤压导致伤害或死亡。随着这类伤亡事故的增加，商用车被动安全性越来越受到人们的关注。

我国先后颁布了JT/T1178.1-2018《营运货车安全技术条件》6.4条款、GB26512-2021《商用车驾驶室乘员保护》，标准中规定了驾驶室正面撞击试验和驾驶室A柱撞击试验，其中驾驶室正面撞击试验主要用于评估正面碰撞事故中驾驶室的强度；驾驶室A柱撞击试验，主要用于评估带有后续碰撞的90°翻滚事故中驾驶室的强度。

标准中正面撞击和双A柱撞击试验除撞击器不同外，其他摆臂等结构相同，而该试验设备的撞击器安装于摆臂上，且在摆臂上设有脱扣装置。当脱扣装置与摆锤提升机构脱扣时，脱扣装置与摆锤一同撞向驾驶室，导致脱扣装置在碰撞作用下过早损坏、卡滞或失灵。并且脱扣装置未设置保护功能，在断电或故障时具有发生意外脱扣的风险隐患。

发明内容

本申请实施例提供一种商用车驾驶室撞击试验设备及其试验方法，以解决相关技术中脱扣装置碰撞作用下过早损坏、卡滞或失灵的问题。

本申请实施例第一方面提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，包括：

主体桁架，所述主体桁架上设有悬挂摆臂总成的摆臂悬挂横梁，以及调节摆臂悬挂横梁沿竖直方向运动和水平方向运动的摆臂移动机构；

摆臂总成，所述摆臂总成包括顶部与摆臂移动机构转动连接的副摆臂，以及顶部与摆臂移动机构转动连接的主摆臂，所述主摆臂的底部可拆卸连接有撞击器；

锁紧释放机构，所述锁紧释放机构包括固定在副摆臂上且与主摆臂锁扣连接的主安全锁，以及固定在副摆臂上且与主安全锁锁扣连接的副安全锁；

拉升机构，所述拉升机构固定在主体桁架的顶部，并设有连接所述副摆臂的绳索，所述拉升机构通过绳索牵拉所述副摆臂以将主摆臂和撞击器旋转拉升至设定高度。

在一些实施例中：所述摆臂悬挂横梁上设有副摆臂固定座和主摆臂固定座，所述副摆臂的顶部与副摆臂固定座转动连接，所述主摆臂的顶部与主摆臂固定座转动连接；

所述副摆臂包括两根相互平行且间隔设置的副摆杆，两根所述副摆杆的顶部均固定设有与副摆臂固定座通过销轴连接的副吊耳，两根所述副摆杆的之间通过锁紧释放机构安装板连接；

所述主安全锁包括固定在锁紧释放机构安装板上的凸轮固定块，所述凸轮固定块上转动连接有锁紧或释放主摆臂的卡板，所述卡板的一端设有锁钩，另一端设有驱动卡板转动的卡板动力机构；

所述副安全锁包括与卡板插拔连接以阻止卡板在凸轮固定块上转动的安全销，以及固定在锁紧释放机构安装板上用于驱动安全销伸缩运动的伸缩机构。

在一些实施例中：所述卡板动力机构包括气缸固定座，所述气缸固定座上固定连接有第一气缸，所述第一气缸的伸缩臂设有与卡板转动连接的连杆，所述伸缩机构包括气缸固定座，以及驱动安全销伸缩运动的第二气缸；

所述锁紧释放机构安装板上还设有拉环固定座，所述拉环固定座上转动连接有绳索拉环，所述绳索拉环与拉升机构的绳索连接。

在一些实施例中：所述主摆臂包括两根相互平行且间隔设置的主摆杆，两根所述主摆杆之间固定连接有与锁紧释放机构锁扣连接的锁扣总成，所述锁扣总成包括连接在两根主摆杆之间的锁扣安装板，所述锁扣安装板上固定设有锁扣底座，所述锁扣底座上设有与主安全锁连接的锁扣销；

两根所述主摆杆的顶部均固定设有与主摆臂固定座通过销轴连接的主吊耳，两根所述主摆杆之间通过加强横梁固定连接，两根所述主摆杆之间还设有连接撞击器的撞击器连接块，所述撞击器连接块与撞击器通过螺栓连接。

在一些实施例中：所述撞击器包括圆柱撞击器和平板撞击器，所述圆柱撞击器包括圆柱锤和固定在圆柱锤侧壁上的第一撞击器连接套，所述第一撞击器连接套与撞击器连接块通过螺栓连接；

所述平板撞击器包括平板锤和固定在平板锤顶部的第二撞击器连接套，所述第二撞击器连接套与撞击器连接块通过螺栓连接，所述第二撞击器连接套与平板锤之间通过焊接板焊接连接，所述平板锤的一侧与焊接板连接有多个加强筋。

在一些实施例中：所述拉升机构包括固定在主体桁架顶部的支撑框架，所述支撑框架的顶部设有固定轨道，所述固定轨道上滑动连接有收卷绳索的卷扬机，所述支撑框架的底部两侧均固定设有缠绕绳索的定滑轮，所述绳索的一端依次穿入其中一个定滑轮和副摆臂后穿入另一所述定滑轮后与卷扬机的外壳固定连接。

在一些实施例中：所述摆臂移动机构包括驱动摆臂悬挂横梁沿竖直方向运动的提升机构和水平方向运动的纵移机构，所述提升机构包括两根呈竖直方向间隔设置的垂直导轨，所述摆臂悬挂横梁的两端分别与两根垂直导轨滑动连接；

各根所述垂直导轨的一侧均转动连接有垂直升降机，所述摆臂悬挂横梁的两端分别与垂直升降机固定连接，所述垂直升降机通过正反转运动以驱使摆臂悬挂横梁升降运动；

所述纵移机构包括呈水平方向固定在主体桁架上的水平导轨，所述垂直导轨通过水平滑块与水平导轨滑动连接，所述主体桁架上设有纵移机构，所述纵移机构通过正反转运动以驱动提升机构前后移动。

在一些实施例中：所述垂直升降机包括固定在垂直导轨两端的轴承固定座，以及转动连接在轴承固定座之间的竖向丝杆，所述竖向丝杆上螺纹连接有第一丝杆螺母，所述第一丝杆螺母与摆臂悬挂横梁的端部固定连接；

两根所述垂直导轨的顶部之间固定连接有支撑横梁，所述支撑横梁的顶部固定设有第一电机，所述第一电机通过第一联轴器连接有传动杆，所述传动杆通过涡轮蜗杆机构与竖向丝杆传动连接；

所述纵移机构包括与水平导轨平行且穿入垂直导轨内的水平丝杆，所述水平丝杆的一端设有固定在主体桁架上的轴承支座，另一端连接有第一转向器，所述水平丝杆上螺纹连接有第二丝杆螺母，所述第二丝杆螺母与垂直导轨固定连接；

所述主体桁架的顶部固定设有第二电机，所述第二电机的输出轴通过第二联轴器连接有第二转向器，所述第二转向器连接有竖向轴杆，所述竖向轴杆通过第三联轴器连接所述第一转向器。

在一些实施例中：还包括操控平台，所述操控平台上设有电源总开关、显示摆臂总成摆动角度的液晶显示屏、控制摆臂移动机构沿竖直方向运动的升降控制开关、控制摆臂移动机构沿水平方向运动的水平移动控制开关、控制主安全锁锁紧或释放的主安全锁开关、控制副安全锁锁紧或释放的副安全锁开关、控制拉升机构上升运动的电葫芦上升开关、控制拉升机构下降运动的电葫芦下降开关。

本申请实施例第二方面提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备的试验方法，所述方法使用上述任一实施例所述的商用车驾驶室撞击试验设备，所述方法包括以下步骤：

根据试验类型选择试验所需的撞击器，降低摆臂总成至预设安装高度，将选定的撞击器安装在与主摆臂的底部；

将操控平台上面的电源总开关打开以启动系统，操控升降控制开关控制摆臂移动机构和摆臂总成升降运动，直至撞击器的质心高度到达试验位置；

操控水平移动控制开关控制摆臂移动机构和摆臂总成前后运动，直至撞击器与车辆第一接触点接触；

操控电葫芦下降开关控制拉升机构使副摆臂持续降落直至副摆臂完全与主摆臂贴合；

操控主安全锁开关控制副摆臂上的主安全锁与主摆臂锁紧，再操作副安全锁开关将固定在副摆臂上的副安全锁与主安全锁锁扣连接；

操作电葫芦上升开关控制拉升机构使摆臂总成向上举升，直至角度传感器在液晶显示屏显示出摆臂总成到达设定角度；

操作副安全锁开关将固定在副摆臂上的副安全锁与主安全锁脱扣，再操作主安全锁开关控制副摆臂上的主安全锁与主摆臂脱扣；

主摆臂和撞击器在重力作用下释放下落，撞击器与车辆撞击，驾驶室碰撞试验完成。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备及其试验方法，由于本申请的商用车驾驶室撞击试验设备设置了主体桁架，该主体桁架上设有悬挂摆臂总成的摆臂悬挂横梁，以及调节摆臂悬挂横梁沿竖直方向运动和水平方向运动的摆臂移动机构；摆臂总成，其包括顶部与摆臂悬挂横梁转动连接的副摆臂，以及顶部与摆臂悬挂横梁转动连接的主摆臂，主摆臂的底部可拆卸连接有撞击器；锁紧释放机构，其包括固定在副摆臂上且与主摆臂锁扣连接的主安全锁，以及固定在副摆臂上且与主安全锁锁扣连接的副安全锁；拉升机构，其固定在主体桁架的顶部，并设有连接所述副摆臂的绳索，所述拉升机构通过绳索牵拉所述副摆臂以将主摆臂和撞击器旋转拉升至设定高度。

因此，本申请的商用车驾驶室撞击试验设备的摆臂总成设置了顶部与副摆臂固定座转动连接的副摆臂，以及顶部与主摆臂固定座转动连接的主摆臂，在主摆臂的底部可拆卸连接有撞击器。在副摆臂上设置了锁紧释放机构，锁紧释放机构包括固定在副摆臂上且与主摆臂锁扣连接的主安全锁，以及固定在副摆臂上且与主安全锁锁扣连接的副安全锁。主安全锁固定在副摆臂上用于锁紧或释放主摆臂，当主安全锁释放主摆臂时与主摆臂相互脱离，而不随主摆臂和撞击器撞击驾驶室，提高了锁紧释放机构的工作可靠性和使用寿命，并且在副摆臂上设有与主安全锁锁扣连接的副安全锁，该副安全锁保证了主安全锁在整个锁紧过程中的安全性和可靠性，防止意外解扣。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的结构示意图；

图2为本申请实施例的主体桁架的结构示意图；

图3为本申请实施例的摆臂移动机构的结构示意图；

图4为本申请实施例的提升机构的结构示意图；

图5为本申请实施例的提升机构的局部结构示意图；

图6为本申请实施例的纵移机构的结构示意图；

图7为本申请实施例的摆臂总成的结构示意图；

图8为本申请实施例的主摆臂的结构示意图；

图9为本申请实施例的锁扣总成的结构示意图；

图10为本申请实施例的副摆臂的结构示意图；

图11为本申请实施例的锁紧释放机构的结构主视图；

图12为本申请实施例的锁紧释放机构的结构左视图；

图13为本申请实施例的拉升机构的结构示意图；

图14为本申请实施例的圆柱撞击器的结构示意图；

图15为本申请实施例的平板撞击器的结构示意图；

图16为本申请实施例的操控平台的结构示意图。

附图标记：

1、拉升机构；2、气源；3、笼梯；4、主体桁架；5、操控平台；6、摆臂总成；7、摆臂移动机构；8、顶部纵梁；9、上斜撑；10、前纵梁；11、前立柱；12、支撑立柱；13、悬臂斜撑；14、侧斜撑；15、后纵梁；16、顶部横梁；17、脚踏平台；

18、第二转向器；19、输出轴；20、第二电机防护壳；21、线缆拖链；22、水平导轨；23、水平滑块；24、轴承支座；25、水平丝杆；26、第一电机保护罩；27、传动杆；28、垂直升降机保护罩；29、摆臂悬挂横梁；30、水平滑块安装座；31、第二丝杆螺母；32、垂直导轨；33、第一电机；34、垂直升降机；35、支撑横梁；36、圆柱锤；

37、传动杆座；38、第一丝杆螺母；39、竖向丝杆；40、轴承固定座；41、第一联轴器；42、第二电机；43、竖向轴杆；44、第三联轴器；45、第一转向器；46、轴承支座；47、第二联轴器；48、副摆臂固定座；49、主摆臂固定座；

50、撞击器；51、主摆臂；52、副摆臂；53、主吊耳；54、加强横梁；55、安装孔；56、加强钢板；57、撞击器连接块；58、锁扣总成；59、主摆杆；60、锁扣销；61、锁扣底座；62、锁扣安装板；63、副吊耳；64、锁紧释放机构安装板；65、通孔；66、角度传感器；67、副摆杆；

68、第一气缸；69、气缸固定座；70、连杆；71、凸轮固定块；72、绳索拉环；73、拉环固定座；74、卡板；75、安全销；76、第二气缸；77、固定轨道；78、卷扬机；79、定滑轮；80、支撑框架；81、第一撞击器连接套；82、第二撞击器连接套；83、平板锤；84、焊接板；85、加强筋；86、液晶显示屏；87、升降控制开关；88、副安全锁开关；89、主安全锁开关；90、电葫芦下降开关；91、电葫芦上升开关；92、电源总开关；93、水平移动控制开关。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备及其试验方法，其能解决相关技术中脱扣装置碰撞作用下过早损坏、卡滞或失灵的问题。

参见图1和图7所示，本申请实施例第一方面提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，包括：

主体桁架4，该主体桁架4上设有悬挂摆臂总成6的摆臂悬挂横梁29，以及调节摆臂悬挂横梁29沿竖直方向运动和水平方向运动的摆臂移动机构7，在摆臂悬挂横梁29上设有副摆臂固定座48和主摆臂固定座49。

摆臂总成6，该摆臂总成6包括顶部与副摆臂固定座48转动连接的副摆臂52，以及顶部与主摆臂固定座49转动连接的主摆臂51，在主摆臂51的底部可拆卸连接有撞击器50。

锁紧释放机构，该锁紧释放机构包括固定在副摆臂52上且与主摆臂51锁扣连接的主安全锁，以及固定在副摆臂52上且与主安全锁锁扣连接的副安全锁。

拉升机构1，该拉升机构1固定在主体桁架4的顶部，并设有连接副摆臂52的绳索，拉升机构1通过绳索牵拉副摆臂52以将主摆臂51和撞击器50旋转拉升至设定高度。

本申请实施例的商用车驾驶室撞击试验设备的摆臂总成6设置了顶部与副摆臂固定座48转动连接的副摆臂52，以及顶部与主摆臂固定座49转动连接的主摆臂51，在主摆臂51的底部可拆卸连接有撞击器50。在副摆臂52上设置了锁紧释放机构，该锁紧释放机构包括固定在副摆臂52上且与主摆臂51锁扣连接的主安全锁，以及固定在副摆臂52上且与主安全锁锁扣连接的副安全锁。

主安全锁固定在副摆臂52上用于锁紧或释放主摆臂51，当主安全锁释放主摆臂51时与主摆臂51相互脱离，而不随主摆臂51和撞击器50撞击驾驶室，提高了锁紧释放机构的工作可靠性和使用寿命，并且在副摆臂52上设有与主安全锁锁扣连接的副安全锁，该副安全锁保证了主安全锁在整个锁紧过程中的安全性和可靠性，防止其意外解扣。

在一些可选实施例中，参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，该设备的主体桁架4采用龙门框架结构，抗冲击强度高，主体桁架4为整个设备提供了支撑。框架材料选用优质矩形钢方管，尺寸(高×宽×壁厚)为200mm×200mm×8mm，表面多层涂装保护，耐腐蚀，使用寿命长。

其中前纵梁10共有六根，单侧上中下各三根，左右两侧对称布置，长1940mm，其中上下位置的四根前纵梁10上方铺设水平导轨22。前立柱11共有两根，与前纵梁10通过焊接固定，长度为2260mm。支撑立柱12共有四根，通过预埋地锚固定在地面，高度为7200mm。

悬臂斜撑13共有两根，长度为2950mm，与支撑立柱12、最下部的前纵梁10焊接固定成三角状，起到支撑、减小形变作用。侧斜撑14共有四根，长度7700mm，上部通过焊接与支撑立柱12的顶部固定，下部通过预埋地锚固定在预埋地锚，对整个主体桁架4起到支撑作用。

位于同侧的两根支撑立柱12之间连接有后纵梁15，后纵梁15分为上、中、下三个高度布置，并左右两侧对称，后纵梁15长度为3100mm。后纵梁15与支撑立柱12之间连接有上斜撑9，上斜撑9共有4根，长度1530mm，通过焊接方式与支撑立柱12、上部的后纵梁15固定，对顶部结构起支持作用。

顶部横梁16共有前中后三根，长度3100mm，前部、中部的顶部横梁16分别与上部的前纵梁10焊接固定，中、后部的顶部横梁16与上部的后纵梁15焊接固定。

中和后部的顶部横梁16之间连接有顶部纵梁8，顶部纵梁8共有两根，长度3160mm，顶部纵梁8的两端分别与中、后部的顶部横梁16焊接固定，其主要作用是放置拉伸机构1。

中部和后部的顶部横梁16和顶部纵梁8的顶部设有脚踏平台17，脚踏平台17是厚度8mm的钢板，且与中、后部的顶部横梁16、顶部纵梁8焊接固定，便于人员登上主体桁架4顶部后踩在上面进行操作。

在脚踏平台17的顶部还设有气源2，气源2主体为空气压缩机，功率为220V/1.5KW，最大输出压力为1.2Mpa，主要为气缸提供压缩空气。在其中一根支撑立柱12上焊接有笼梯3，笼梯3高度7300mm，梯子宽度528mm，梯子间垂直间距为300mm，其上下端分别与支撑立柱12焊接固定，主要作用是让操作人员登上设备顶部使用。

在一些可选实施例中：参见图1和图7至图12所示，本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，该设备的副摆臂52包括两根相互平行且间隔设置的副摆杆67，两根副摆杆67的顶部均固定设有与副摆臂固定座48通过销轴连接的副吊耳63。两根副摆杆67的之间通过锁紧释放机构安装板64连接，在锁紧释放机构安装板64上设有角度传感器66。

主安全锁包括固定在锁紧释放机构安装板64上的凸轮固定块71，在凸轮固定块71上转动连接有锁紧或释放主摆臂51的卡板74，在卡板74的一端设有挂住主摆臂51的锁钩，另一端设有驱动卡板74转动的卡板动力机构，锁紧释放机构安装板64上开设有穿入卡板74的通孔65。卡板动力机构通过驱动卡板74上下转动，进而实现对主摆臂51的锁紧和释放动作。

副安全锁包括与卡板74插拔连接以阻止卡板74在凸轮固定块71上转动的安全销75，以及固定在锁紧释放机构安装板64上用于驱动安全销75伸缩运动的伸缩机构。在卡板74上开设有穿入安全销75的锁孔，当伸缩机构驱动安全销75穿入卡板74的锁孔内时，以阻止卡板74在凸轮固定块71上转动，防止主安全锁意外情况下解锁产生安全事故。

具体地，卡板动力机构包括气缸固定座69，在气缸固定座69上固定连接有第一气缸68，第一气缸68与气源2通过管路连接。第一气缸68的伸缩臂设有与卡板74转动连接的连杆70。伸缩机构包括连接在锁紧释放机构安装板64上的气缸固定座，以及驱动安全销75伸缩运动的第二气缸76。

在锁紧释放机构安装板64上还设有拉环固定座73，在拉环固定座73上转动连接有绳索拉环，绳索拉环72与拉升机构1的绳索连接。拉拉环固定座73与绳索拉环72之间通过钢棒固定，绳索拉环72可围绕钢棒旋。拉环固定座73与锁紧释放机构安装板64螺栓连接，绳索拉环72与拉升机构1的绳索连接完成副摆臂52的举升下降。

主安全锁的主要工作过程为：第一气缸68在空气压力作用下将气缸推杠推出，带动连杆70运动将卡板74从下往上转动，从而将主摆臂51牢牢卡住。解锁时，第一气缸68在空气压力作用下将气缸推杠收回，带动连杆70运动将卡板74从上往下转动，从而将主摆臂51释放。

副安全锁的主要工作过程为：主摆臂51被卡板74锁紧，第二气缸76在空气压力作用下推出推杠，安全销75穿过卡板74上的锁孔，卡板74被锁紧；释放时，卸掉第二气缸76的压力，推杠向后缩回，安全销75从锁孔中收回。

在一些可选实施例中：参见图8、图9所示，本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，该设备的主摆臂51包括两根相互平行且间隔设置的主摆杆59，两根主摆杆59之间固定连接有与锁紧释放机构锁扣连接的锁扣总成58。锁扣总成58包括连接在两根主摆杆59之间的锁扣安装板62，锁扣安装板62上固定设有锁扣底座61，锁扣底座61上设有与主安全锁连接的锁扣销60。

两根主摆杆59的顶部均固定设有与主摆臂固定座49通过销轴连接的主吊耳53，两根主摆杆59之间通过加强横梁54固定连接，两根主摆杆59之间还设有连接撞击器50的撞击器连接块57，撞击器连接块57与撞击器50通过螺栓连接。

主摆杆59采用(高×宽×壁厚)160mm×80mm×8mm的矩形钢，总长3670mm。加强横梁54分上、下两根，长1700mm，通过焊接与主摆杆59固定，对整个主摆杆59起加强作用。撞击器连接块57通过焊接固定在主摆杆59底部，整个撞击器连接块57采用壁厚20mm的钢板焊接完成，下部共有七个24mm、两个30mm孔径的安装孔55，安装孔55用于安装固定撞击器50，撞击器连接块57焊有四个壁厚20mm的加强钢板56，加强钢板56与安装孔55错位，用于加固撞击器连接块57。

具体地，参见图14、图15所示，撞击器50包括圆柱撞击器和平板撞击器，其中，圆柱撞击器用于驾驶室双A柱正面碰撞试验，平板撞击器用于驾驶室正面碰撞试验。圆柱撞击器包括圆柱锤36和固定在圆柱锤36侧壁上的第一撞击器连接套81，第一撞击器连接套81与撞击器连接块57通过螺栓连接。圆柱锤36材料选用45#钢，其直径为600mm，壁厚为25mm，长度为2500mm。

平板撞击器包括平板锤83和固定在平板锤83顶部的第二撞击器连接套82，第二撞击器连接套82与撞击器连接块57通过螺栓连接。第二撞击器连接套82与平板锤83之间通过厚度30mm的焊接板84焊接连接，平板锤83的一侧与焊接板84连接有多个加强筋85。平板锤83由优质淬火钢锻打，尺寸为(长×高×厚)2500mm×800mm×90mm，边棱圆角半径10mm。

在一些可选实施例中：参见图1、图13所示，本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，该设备的拉升机构1包括固定在主体桁架4顶部的支撑框架80，支撑框架80的顶部设有固定轨道77，在固定轨道77上滑动连接有收卷绳索的卷扬机78。在支撑框架80的底部两侧均固定设有缠绕绳索的定滑轮79，卷扬机78上绳索的一端依次穿入其中一个定滑轮79和副摆臂52上的绳索拉环72后穿入另一定滑轮79后与卷扬机78的外壳固定连接。

固定轨道77采用18号工字钢，两侧焊接在支撑框架80上，支撑框架80采用200×200mm×8mm的方管，焊接在顶部纵梁8左右两侧。卷扬机78型号：MD-3-12 8/0.8，吊在固定轨道77下部，左右两侧两个定滑轮79焊接在支撑框架80下部横梁上。卷扬机78的绳索穿过两个定滑轮79，底部拉钩与绳索拉环72固定。卷扬机78转动从而带动副摆臂52拉升。

在一些可选实施例中：参见图1、图3至图6所示，本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，该设备的摆臂移动机构7包括驱动摆臂悬挂横梁29沿竖直方向运动的提升机构和沿水平方向运动的纵移机构。提升机构包括两根呈竖直方向间隔设置的垂直导轨32，摆臂悬挂横梁29的两端分别与两根垂直导轨32滑动连接。

各根垂直导轨32的一侧均转动连接有垂直升降机34，摆臂悬挂横梁29的两端分别与垂直升降机34固定连接，垂直升降机34通过正反转运动以驱使摆臂悬挂横梁29升降运动。纵移机构包括呈水平方向固定在主体桁架4上的水平导轨22，垂直导轨32通过水平滑块23与水平导轨22滑动连接。在主体桁架4上设有纵移机构，纵移机构通过正反转运动以驱动提升机构前后移动。

具体地，垂直升降机34包括固定在垂直导轨32两端的轴承固定座40，以及转动连接在两个轴承固定座40之间的竖向丝杆39，在竖向丝杆39上螺纹连接有第一丝杆螺母38，第一丝杆螺母38与摆臂悬挂横梁29的端部固定连接。两根垂直导轨32的顶部之间固定连接有支撑横梁35，在支撑横梁35的顶部固定设有第一电机33，第一电机33通过第一联轴器41连接有传动杆27，传动杆27通过涡轮蜗杆机构与竖向丝杆39传动连接。

第一电机33型号为Y100L2(3kW)，负责驱动整个提升机构；第一电机保护罩26盖在第一电机33的外部，起防尘防水功能。垂直升降机34型号SWL5M-2B-1-3100，行程3.1m，共两个，分布在左右两侧，两个垂直升降机34之间通过传动杆27实现同步运转是实现升降的主要机构。

传动杆座37分布在传动杆27的左右两侧，起到支撑传动杆27的作用。第一电机33、垂直升降机34都固定在垂直导轨32的顶部。垂直升降机保护罩28也起到防尘防水功能。第一联轴器41用于连接传动杆27、第一电机33和垂直升降机34。垂直导轨32内部腔体分为内外两侧，内侧是用于放置竖向丝杆39及轴承等相关连接件(用于升降)，外侧安装固定水平移动所需的第二丝杆螺母31(用于水平移动)。

支撑横梁35与左右两侧的垂直导轨32通过螺栓固定，起到支撑作用；竖向丝杆39螺纹尺寸：Tr40×7，底部与轴承固定座40连接，轴承固定座40与垂直导轨32的底部通过螺栓固定。竖向丝杆39固定有第一丝杆螺母38，第一丝杆螺母38通过4个M16的螺栓与摆臂悬挂横梁29固定。

升降机构的主要工作过程为：第一电机33转动，通过第一联轴器41、传动杆27带动两个垂直升降机34同步旋转，垂直升降机34的竖向丝杆39在轴承固定座40上旋转，并带动第一丝杆螺母38上下直线运动，从而带动摆臂悬挂横梁29在垂直导轨32中完成升降。

在一些可选实施例中：参见图1、图3至图6所示，本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，该设备的纵移机构包括与水平导轨22平行且穿入垂直导轨32内的水平丝杆25。水平丝杆25的一端设有固定在主体桁架4上的轴承支座46，另一端连接有第一转向器45，水平丝杆25上螺纹连接有第二丝杆螺母31，第二丝杆螺母31与垂直导轨32固定连接。

在主体桁架4的顶部固定设有第二电机42，第二电机42配备有安装线缆的线缆拖链21。第二电机42的输出轴19通过第二联轴器47连接有第二转向器18，第二转向器18连接有竖向轴杆43，竖向轴杆43通过第三联轴器44连接所述第一转向器45。第二电机42型号为：Y71M(0.37kW)，第二转向器18左右各布置1个，型号T4-1:1-D-LR-O-B3，第二联轴器47将第二电机42、输出轴19、第二转向器18连接，保持水平方向同步旋转。

第二电机42、第二转向器18固定在中部的顶部横梁16上。竖向轴杆43长度1486mm，上端与第二转向器18连接，下端通过第三联轴器44和第一转向器45连接，第一转向器45左右各布置1个。水平丝杆25型号SWL2.5M-2B-1-2000，行程2000mm，丝杆螺纹尺寸为Tr30x6，水平丝杆25前端与轴承支座46连接，水平丝杆25后端固定在第一转向器45上，第一转向器45固定在支撑立柱12上，轴承支座46安装座固定在前立柱11上。

水平丝杆25上螺纹连接有前后两个第二丝杆螺母31(左右各一套)，型号SWL2.5，两个第二丝杆螺母31各通过四个M10的螺栓与垂直导轨32前后两个面固定。垂直导轨32外侧固定有四个水平滑块23，水平滑块23通过水平滑块安装座固定在垂直导轨32上，四个水平滑块23与四跟水平导轨22(长度1860mm)配合滑动，以完成前后运动。

纵移机构的工作原理为：第二电机42旋转，通过第二联轴器47、输出轴19实现了第二转向器18与第二电机42的连接与同步旋转，通过第二转向器18带动竖向轴杆43进行旋转，之后竖向轴杆43带动水平丝杆25旋转，从而带动第二丝杆螺母31前后直线运动，第二丝杆螺母31与垂直导轨32完全固定，从而带动垂直导轨32的水平滑块23在水平导轨22上前后移动。

在一些可选实施例中：参见图1、图16所示，本申请实施例提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备，该设备还包括操控平台5，操控平台5上设有电源总开关92、显示摆臂总成6摆动角度的液晶显示屏86、控制摆臂移动机构7沿竖直方向运动的升降控制开关87、控制摆臂移动机构7沿水平方向运动的水平移动控制开关93、控制主安全锁锁紧或释放的主安全锁开关89、控制副安全锁锁紧或释放的副安全锁开关88、控制拉升机构1上升运动的电葫芦上升开关91、控制拉升机构1下降运动的电葫芦下降开关90。

参见图1、图7、图16本申请实施例第二方面提供了一种商用车驾驶室撞击试验设备的试验方法，所述方法使用上述任一实施例所述的商用车驾驶室撞击试验设备，所述方法包括以下步骤：

步骤1、根据试验类型选择试验所需的撞击器50，将操控平台5上面的电源总开关打开以启动系统，降低摆臂总成6至预设安装高度，将选定的撞击器50安装在与主摆臂51的底部。

步骤2、操控升降控制开关87控制摆臂移动机构7和摆臂总成6升降运动，直至撞击器50的质心高度到达试验位置。

步骤3、操控水平移动控制开关93控制摆臂移动机构7和摆臂总成6前后运动，直至撞击器50与车辆第一接触点接触。

步骤4、操控电葫芦下降开关90控制拉升机构1使副摆臂52持续降落直至副摆臂52完全与主摆臂51贴合。

步骤5、操控主安全锁开关89控制副摆臂52上的主安全锁与主摆臂51锁紧，再操作副安全锁开关88将固定在副摆臂52上的副安全锁与主安全锁锁扣连接。

步骤6、操作电葫芦上升开关91控制拉升机构1使摆臂总成6向上举升，直至角度传感器66在液晶显示屏86显示出摆臂总成6到达设定角度。

步骤7、操作副安全锁开关88将固定在副摆臂52上的副安全锁与主安全锁脱扣，再操作主安全锁开关89控制副摆臂52上的主安全锁与主摆臂51脱扣。

步骤8、主摆臂51和撞击器50在重力作用下释放下落，撞击器50与车辆撞击，驾驶室碰撞试验完成。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种商用车驾驶室撞击试验设备，其特征在于，包括：

主体桁架(4)，所述主体桁架(4)上设有悬挂摆臂总成(6)的摆臂悬挂横梁(29)，以及调节摆臂悬挂横梁(29)沿竖直方向运动和水平方向运动的摆臂移动机构(7)；

摆臂总成(6)，所述摆臂总成包括顶部与摆臂悬挂横梁(29)转动连接的副摆臂(52)，以及顶部与摆臂悬挂横梁(29)转动连接的主摆臂(51)，所述主摆臂(51)的底部可拆卸连接有撞击器(50)；

锁紧释放机构，所述锁紧释放机构包括固定在副摆臂(52)上且与主摆臂(51)锁扣连接的主安全锁，以及固定在副摆臂(52)上且与主安全锁锁扣连接的副安全锁；

拉升机构(1)，所述拉升机构(1)固定在主体桁架(4)的顶部，并设有连接所述副摆臂(52)的绳索，所述拉升机构(1)通过绳索牵拉所述副摆臂(52)以将主摆臂(51)和撞击器(50)旋转拉升至设定高度；

所述摆臂悬挂横梁(29)上设有副摆臂固定座(48)和主摆臂固定座(49)，所述副摆臂(52)的顶部与副摆臂固定座(48)转动连接，所述主摆臂(51)的顶部与主摆臂固定座(49)转动连接；

所述副摆臂(52)包括两根相互平行且间隔设置的副摆杆(67)，两根所述副摆杆(67)的顶部均固定设有与副摆臂固定座(48)通过销轴连接的副吊耳(63)，两根所述副摆杆(67)的之间通过锁紧释放机构安装板(64)连接；

所述主安全锁包括固定在锁紧释放机构安装板(64)上的凸轮固定块(71)，所述凸轮固定块(71)上转动连接有锁紧或释放主摆臂(51)的卡板(74)，所述卡板(74)的一端设有锁钩，另一端设有驱动卡板(74)转动的卡板动力机构；

所述副安全锁包括与卡板(74)插拔连接以阻止卡板(74)在凸轮固定块(71)上转动的安全销(75)，以及固定在锁紧释放机构安装板(64)上用于驱动安全销(75)伸缩运动的伸缩机构。

2.如权利要求1所述的一种商用车驾驶室撞击试验设备，其特征在于：

所述卡板动力机构包括气缸固定座(69)，所述气缸固定座(69)上固定连接有第一气缸(68)，所述第一气缸(68)的伸缩臂设有与卡板(74)转动连接的连杆(70)，所述伸缩机构包括气缸固定座，以及驱动安全销(75)伸缩运动的第二气缸(76)；

所述锁紧释放机构安装板(64)上还设有拉环固定座(73)，所述拉环固定座(73)上转动连接有绳索拉环(72)，所述绳索拉环(72)与拉升机构(1)的绳索连接。

3.如权利要求1所述的一种商用车驾驶室撞击试验设备，其特征在于：

所述主摆臂(51)包括两根相互平行且间隔设置的主摆杆(59)，两根所述主摆杆(59)之间固定连接有与锁紧释放机构锁扣连接的锁扣总成(58)，所述锁扣总成(58)包括连接在两根主摆杆(59)之间的锁扣安装板(62)，所述锁扣安装板(62)上固定设有锁扣底座(61)，所述锁扣底座(61)上设有与主安全锁连接的锁扣销(60)；

两根所述主摆杆(59)的顶部均固定设有与主摆臂固定座(49)通过销轴连接的主吊耳(53)，两根所述主摆杆(59)之间通过加强横梁(54)固定连接，两根所述主摆杆(59)之间还设有连接撞击器(50)的撞击器连接块(57)，所述撞击器连接块(57)与撞击器(50)通过螺栓连接。

4.如权利要求3所述的一种商用车驾驶室撞击试验设备，其特征在于：

所述撞击器(50)包括圆柱撞击器和平板撞击器，所述圆柱撞击器包括圆柱锤(36)和固定在圆柱锤(36)侧壁上的第一撞击器连接套(81)，所述第一撞击器连接套(81)与撞击器连接块(57)通过螺栓连接；

所述平板撞击器包括平板锤(83)和固定在平板锤(83)顶部的第二撞击器连接套(82)，所述第二撞击器连接套(82)与撞击器连接块(57)通过螺栓连接，所述第二撞击器连接套(82)与平板锤(83)之间通过焊接板(84)焊接连接，所述平板锤(83)的一侧与焊接板(84)连接有多个加强筋(85)。

5.如权利要求1所述的一种商用车驾驶室撞击试验设备，其特征在于：

所述拉升机构(1)包括固定在主体桁架(4)顶部的支撑框架(80)，所述支撑框架(80)的顶部设有固定轨道(77)，所述固定轨道(77)上滑动连接有收卷绳索的卷扬机(78)，所述支撑框架(80)的底部两侧均固定设有缠绕绳索的定滑轮(79)，所述绳索的一端依次穿入其中一个定滑轮(79)和副摆臂(52)后穿入另一所述定滑轮(79)后与卷扬机(78)的外壳固定连接。

6.如权利要求1所述的一种商用车驾驶室撞击试验设备，其特征在于：

所述摆臂移动机构(7)包括驱动摆臂悬挂横梁(29)沿竖直方向运动的提升机构和水平方向运动的纵移机构，所述提升机构包括两根呈竖直方向间隔设置的垂直导轨(32)，所述摆臂悬挂横梁(29)的两端分别与两根垂直导轨(32)滑动连接；

各根所述垂直导轨(32)的一侧均转动连接有垂直升降机(34)，所述摆臂悬挂横梁(29)的两端分别与垂直升降机(34)固定连接，所述垂直升降机(34)通过正反转运动以驱使摆臂悬挂横梁(29)升降运动；

所述纵移机构包括呈水平方向固定在主体桁架(4)上的水平导轨(22)，所述垂直导轨(32)通过水平滑块(23)与水平导轨(22)滑动连接，所述主体桁架(4)上设有纵移机构，所述纵移机构通过正反转运动以驱动提升机构前后移动。

7.如权利要求6所述的一种商用车驾驶室撞击试验设备，其特征在于：

所述垂直升降机(34)包括固定在垂直导轨(32)两端的轴承固定座(40)，以及转动连接在轴承固定座(40)之间的竖向丝杆(39)，所述竖向丝杆(39)上螺纹连接有第一丝杆螺母(38)，所述第一丝杆螺母(38)与摆臂悬挂横梁(29)的端部固定连接；

两根所述垂直导轨(32)的顶部之间固定连接有支撑横梁(35)，所述支撑横梁(35)的顶部固定设有第一电机(33)，所述第一电机(33)通过第一联轴器(41)连接有传动杆(27)，所述传动杆(27)通过涡轮蜗杆机构与竖向丝杆(39)传动连接；

所述纵移机构包括与水平导轨(22)平行且穿入垂直导轨(32)内的水平丝杆(25)，所述水平丝杆(25)的一端设有固定在主体桁架(4)上的轴承支座(46)，另一端连接有第一转向器(45)，所述水平丝杆(25)上螺纹连接有第二丝杆螺母(31)，所述第二丝杆螺母(31)与垂直导轨(32)固定连接；

所述主体桁架(4)的顶部固定设有第二电机(42)，所述第二电机(42)的输出轴通过第二联轴器(47)连接有第二转向器(18)，所述第二转向器(18)连接有竖向轴杆(43)，所述竖向轴杆(43)通过第三联轴器(44)连接所述第一转向器(45)。

8.如权利要求1所述的一种商用车驾驶室撞击试验设备，其特征在于：

还包括操控平台(5)，所述操控平台(5)上设有电源总开关(92)、显示摆臂总成(6)摆动角度的液晶显示屏(86)、控制摆臂移动机构(7)沿竖直方向运动的升降控制开关(87)、控制摆臂移动机构(7)沿水平方向运动的水平移动控制开关(93)、控制主安全锁锁紧或释放的主安全锁开关(89)、控制副安全锁锁紧或释放的副安全锁开关(88)、控制拉升机构(1)上升运动的电葫芦上升开关(91)、控制拉升机构下降运动的电葫芦下降开关(90)。

9.一种商用车驾驶室撞击试验设备的试验方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1至8任一项所述的商用车驾驶室撞击试验设备，所述方法包括以下步骤：

根据试验类型选择试验所需的撞击器(50)，将操控平台(5)上面的电源总开关(92)打开以启动系统，降低摆臂总成(6)至预设安装高度，将选定的撞击器(50)安装在与主摆臂(51)的底部；

操控升降控制开关(87)控制摆臂移动机构(7)和摆臂总成(6)升降运动，直至撞击器(50)的质心高度到达试验位置；

操控水平移动控制开关(93)控制摆臂移动机构(7)和摆臂总成(6)前后运动，直至撞击器(50)与车辆第一接触点接触；

操控电葫芦下降开关(90)控制拉升机构(1)使副摆臂(52)持续降落直至副摆臂(52)完全与主摆臂(51)贴合；

操控主安全锁开关(89)控制副摆臂(52)上的主安全锁与主摆臂(51)锁紧，再操作副安全锁开关(88)将固定在副摆臂(52)上的副安全锁与主安全锁锁扣连接；

操作电葫芦上升开关(91)控制拉升机构(1)使摆臂总成(6)向上举升，直至角度传感器(66)在液晶显示屏(86)显示出摆臂总成(6)到达设定角度；

操作副安全锁开关(99)将固定在副摆臂(52)上的副安全锁与主安全锁脱扣，再操作主安全锁开关(89)控制副摆臂(52)上的主安全锁与主摆臂(51)脱扣；

主摆臂(51)和撞击器(50)在重力作用下释放下落，撞击器(50)与车辆撞击，驾驶室碰撞试验完成。