CN116907818A - 一种用于驱动单元疲劳试验的试验台及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于驱动单元疲劳试验的试验台及试验方法，包括平台，所述平台上固定安装有龙门架，所述龙门架的顶部固定安装有用于力加载的执行器，所述平台的台面上固定安装有用于固定驱动单元的试验台，所述试验台包括底座，所述底座固定安装在平台的台面上，所述底座的顶部固定连接有底板，所述底板的两侧均固定连接有竖直设置的一对侧立板，两对所述侧立板之间安装有可竖直上下移动的上浮动板。该试验台根据驱动单元本身实际工况下的负载特性，设计出一种结构简单、制作容易、经济可靠的试验装置，能够方便进行驱动单元跑动下的疲劳试验研究，提高研发效率，并且工况模拟更加贴近实际，试验数据更为准确严谨。

Description

一种用于驱动单元疲劳试验的试验台及试验方法

技术领域

本发明涉及试验测试技术领域，尤其涉及一种用于驱动单元疲劳试验的试验台及试验方法。

背景技术

驱动单元作为电动步行式仓储类叉车(III类叉车)的核心动力部件，集成了电机、减速机、轮胎及转向机构，其具有结构紧凑、负载动力强、结构强度高、密封性能好等特点。

研发设计时需要长时间、多交替工况负载进行疲劳试验。但是目前针对驱动单元的测试大多为整机测试，试验成本高、负载工况无法自动加载，并且试验过程不够贴近实际工况。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，该试验台根据驱动单元本身实际工况下的负载特性，设计出一种结构简单、制作容易、经济可靠的试验装置，能够方便进行驱动单元跑动下的疲劳试验研究，提高研发效率，并且工况模拟更加贴近实际，试验数据更为准确严谨。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，包括平台，所述平台上固定安装有龙门架，所述龙门架的顶部固定安装有用于力加载的执行器，所述平台的台面上固定安装有用于固定驱动单元的试验台；

所述试验台包括底座，所述底座固定安装在平台的台面上，所述底座的顶部固定连接有底板，所述底板的两侧均固定连接有竖直设置的一对侧立板，两对所述侧立板之间安装有可竖直上下移动的上浮动板，所述浮动板与执行器的加载端对接，上浮动板的中部安装有用于固定驱动单元的连接法兰套筒，所述底板的顶部安装有一对固定板，所述一对固定板之间安装有用于抵触驱动单元的一对辊子，后侧所述固定板的后侧设有噪音监测装置和温度监测装置。

优选地，所述驱动单元包括轮胎、转向机构、电机以及减速机。

优选地，两对所述侧立板的一侧均安装有竖直设置的光轴导柱，所述底板的顶部固定安装有对应光轴导柱的光轴导柱支座，所述光轴导柱的底部与光轴导柱支座固定连接，所述侧立板的顶部与光轴导柱的顶部之间固定安装有立式轴支座。

优选地，所述上浮板的四角上均安装有对应四根光轴导柱的直线轴承，所述光轴导柱贯穿对应的直线轴承。

优选地，所述上浮板的中部开设有放置连接法兰套筒的安装口，所述连接法兰套筒的与安装口间通过多根螺钉连接，所述转向机构的转向头顶部周向均设有多个安装孔，所述连接法兰套筒的周向上设有多个对应安装孔的对接孔，所述安装孔与对接孔间通过第一螺栓对接，所述轮胎抵触一对辊子。

优选地，所述执行器为微机控制电液伺服试验机，所述微机控制电液伺服试验机的油缸伸缩端固定连接有安装盘，所述安装盘的周向上以及安装口的外围上均设有一一对应的固定孔，一对所述固定孔间通过第二螺栓对接。

优选地，所述一对固定板相对的侧壁上均安装有平面轴承座，所述辊子的两端分别安装在对应的平面轴承座上。

优选地，所述噪音监测装置为分贝仪，所述温度监测装置为红外线测量仪，所述红外线测量仪位置对应驱动单元的电机。

优选地，后侧所述固定板的侧壁固定连接有安装板，所述安装板上设有两个放置槽，所述分贝仪和红外线测量仪分别放置在对应的放置槽内。

本发明还公开了一种驱动单元疲劳试验方法，包括以下具体步骤：

S1、试验时将驱动单元正立与一对辊子上，放下并调整上浮动板，利用连接法兰套筒及若干第一螺栓连接驱动单元的安装孔，然后通过多个第二螺栓连接上浮动板与力加载设备的执行器，完成驱动单元的试验准备工作；

S2、接通驱动单元使其运转，打开述微机控制电液伺服试验机，通过执行器的油缸对上浮动板施加作用力，给驱动单元施加恒力以及循环交变负载力；

S3、测试时间持续400-450h，电机正转持续300-400h，反转持续50-100h，分高、中、低负载，每半个小时为一个周期，高、中、低负载每隔2min交替一次，通过观察分贝仪以及红外线测量仪的监测数据，记录高、中、低负载状态下的噪音以及温度数值。

本发明的有益效果为：

1.通过设置试验台以及执行器，驱动单元正立与一对辊子上，放下并调整上浮动板，利用连接法兰套筒及若干第一螺栓连接驱动单元的安装孔，然后通过多个第二螺栓连接上浮动板与力加载设备的执行器，完成对单个驱动单元的固定安装，采用光轴导柱和直线轴承配合，可在竖直方向上对驱动单元的加载力进行控制，实现驱动单元去整车化的疲劳试验，结构简单、制作容易、经济可靠，能够方便进行驱动单元跑动下的疲劳试验。

2.采用微机控制电液伺服试验机，通过执行器的油缸对上浮动板施加作用力，给驱动单元施加恒力以及循环交变负载力，测试时间持续400-450h，电机正转持续300-400h，反转持续50-100h，分高、中、低负载，每半个小时为一个周期，高、中、低负载每隔2min交替一次，通过观察分贝仪以及红外线测量仪的监测数据，记录高、中、低负载状态下的噪音以及温度数值，能较大程度上确保该疲劳试验接近于实际工况，试验数据更为准确严谨。

3.通过设置连接法兰套筒，实际使用过程中，通过更换连接法兰套筒，可用于此类型不同接口的驱动单元疲劳试验研究，且操作简单、工作可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的A处结构放大示意图；

图3为本发明提出的试验台立体图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明提出的固定板侧视图；

图6为本发明提出的驱动单元结构示意图。

图中：1平台、2龙门架、3执行器、4试验台、5驱动单元、51轮胎、52转向机构、522安装孔、53电机、6底座、7底板、8侧立板、9立式轴支座、10光轴导柱、11光轴导柱支座、12固定板、13辊子、14直线轴承、15上浮动板、16固定孔、17连接法兰套筒、18对接孔、19平面轴承座、20安装板、21放置槽、22红外线测量仪、23分贝仪。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”，“水平的”，“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参照图1-6，一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，包括平台1，平台1上固定安装有龙门架2，龙门架2的顶部固定安装有用于力加载的执行器3，平台1的台面上固定安装有用于固定驱动单元5的试验台4；

试验台4包括底座6，底座6固定安装在平台1的台面上，底座6的顶部固定连接有底板7，底板7的两侧均固定连接有竖直设置的一对侧立板8，两对侧立板8之间安装有可竖直上下移动的上浮动板15，两对侧立板8的一侧均安装有竖直设置的光轴导柱10，底板7的顶部固定安装有对应光轴导柱10的光轴导柱支座11，光轴导柱8的底部与光轴导柱支座11固定连接，侧立板8的顶部与光轴导柱10的顶部之间固定安装有立式轴支座9，上浮板15的四角上均安装有对应四根光轴导柱10的直线轴承14，光轴导柱10贯穿对应的直线轴承14，上浮动板15沿四根光轴导柱8上下移动，确保上下的负载力不偏移。

浮动板15与执行器3的加载端对接，上浮动板15的中部安装有用于固定驱动单元5的连接法兰套筒17，底板7的顶部安装有一对固定板12，一对固定板12之间安装有用于抵触驱动单元5的一对辊子13，一对固定板12相对的侧壁上均安装有平面轴承座19，辊子13的两端分别安装在对应的平面轴承座19上。

驱动单元5包括轮胎51、转向机构52、电机53以及减速机，上浮板15的中部开设有放置连接法兰套筒17的安装口，连接法兰套筒17的与安装口间通过多根螺钉连接，转向机构52的转向头顶部周向均设有多个安装孔522，连接法兰套筒17的周向上设有多个对应安装孔522的对接孔18，安装孔522与对接孔18间通过第一螺栓对接，轮胎51抵触一对辊子13，装载便捷，可通过更换连接法兰套筒17，满足此类型不同接口的驱动单元疲劳试验的研究。

进一步的，执行器3为微机控制电液伺服试验机，微机控制电液伺服试验机的油缸伸缩端固定连接有安装盘，安装盘的周向上以及安装口的外围上均设有一一对应的固定孔16，一对固定孔16间通过第二螺栓对接，执行器3的油缸对上浮动板15施加作用力，给驱动单元5施加恒力以及循环交变负载力，更贴近于实际工况。

后侧固定板12的后侧设有噪音监测装置和温度监测装置，噪音监测装置为分贝仪23，温度监测装置为红外线测量仪22，红外线测量仪22位置对应驱动单元5的电机53，通过观察分贝仪23以及红外线测量仪22的监测数据，记录高、中、低负载状态下的噪音以及温度数值，噪音在60-65分贝之间，温度在50-60℃之间为合格。

进一步的，后侧固定板12的侧壁固定连接有安装板20，安装板20上设有两个放置槽21，分贝仪23和红外线测量仪22分别放置在对应的放置槽21内，便于取放分贝仪23和红外线测量仪22。

本发明还公开了一种驱动单元疲劳试验方法，包括以下具体步骤：

S1、试验时将驱动单元5正立与一对辊子13上，放下并调整上浮动板15，利用连接法兰套筒17及若干第一螺栓连接驱动单元5的安装孔522，然后通过多个第二螺栓连接上浮动板15与力加载设备的执行器3，完成驱动单元5的试验准备工作；

S2、接通驱动单元5使其运转，打开微机控制电液伺服试验机，通过执行器3的油缸对上浮动板15施加作用力，给驱动单元5施加恒力以及循环交变负载力；

S3、测试时间持续400-450h，电机53正转持续300-400h，反转持续50-100h，分高、中、低负载，每半个小时为一个周期，高、中、低负载每隔2min交替一次，通过观察分贝仪23以及红外线测量仪22的监测数据，记录高、中、低负载状态下的噪音以及温度数值。

工作原理：试验时将驱动单元5正立与一对辊子13上，放下并调整上浮动板15，将连接法兰套筒17上的多个对接孔18与驱动单元5的安装孔522一一对应，通过多个第一螺栓对接，然后将上浮动板15上的多个固定孔16与执行器3伸缩端的多个固定孔16一一对应，通过多个第二螺栓锁紧，红外线测量仪22对应电机53位置，完成驱动单元5的试验准备工作，接通驱动单元5使其运转，打开述微机控制电液伺服试验机，通过执行器3的油缸对上浮动板15施加作用力，给驱动单元施加恒力以及循环交变负载力，测试时间持续400-450h，电机53正转持续300-400h，反转持续50-100h，分高、中、低负载，每半个小时为一个周期，高、中、低负载每隔2min交替一次，通过观察分贝仪23以及红外线测量仪22的监测数据，记录高、中、低负载状态下的噪音以及温度数值，噪音在60-65分贝之间，温度在50-60℃之间为合格。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，包括平台(1)，其特征在于，所述平台(1)上固定安装有龙门架(2)，所述龙门架(2)的顶部固定安装有用于力加载的执行器(3)，所述平台(1)的台面上固定安装有用于固定驱动单元(5)的试验台(4)；

所述试验台(4)包括底座(6)，所述底座(6)固定安装在平台(1)的台面上，所述底座(6)的顶部固定连接有底板(7)，所述底板(7)的两侧均固定连接有竖直设置的一对侧立板(8)，两对所述侧立板(8)之间安装有可竖直上下移动的上浮动板(15)，所述浮动板(15)与执行器(3)的加载端对接，上浮动板(15)的中部安装有用于固定驱动单元(5)的连接法兰套筒(17)，所述底板(7)的顶部安装有一对固定板(12)，所述一对固定板(12)之间安装有用于抵触驱动单元(5)的一对辊子(13)，后侧所述固定板(12)的后侧设有噪音监测装置和温度监测装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，其特征在于，所述驱动单元(5)包括轮胎(51)、转向机构(52)、电机(53)以及减速机。

3.根据权利要求1所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，其特征在于，两对所述侧立板(8)的一侧均安装有竖直设置的光轴导柱(10)，所述底板(7)的顶部固定安装有对应光轴导柱(10)的光轴导柱支座(11)，所述光轴导柱(8)的底部与光轴导柱支座(11)固定连接，所述侧立板(8)的顶部与光轴导柱(10)的顶部之间固定安装有立式轴支座(9)。

4.根据权利要求3所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，其特征在于，所述上浮板(15)的四角上均安装有对应四根光轴导柱(10)的直线轴承(14)，所述光轴导柱(10)贯穿对应的直线轴承(14)。

5.根据权利要求2所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，其特征在于，所述上浮板(15)的中部开设有放置连接法兰套筒(17)的安装口，所述连接法兰套筒(17)的与安装口间通过多根螺钉连接，所述转向机构(52)的转向头顶部周向均设有多个安装孔(522)，所述连接法兰套筒(17)的周向上设有多个对应安装孔(522)的对接孔(18)，所述安装孔(522)与对接孔(18)间通过第一螺栓对接，所述轮胎(51)抵触一对辊子(13)。

6.根据权利要求1所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，其特征在于，所述执行器(3)为微机控制电液伺服试验机，所述微机控制电液伺服试验机的油缸伸缩端固定连接有安装盘，所述安装盘的周向上以及安装口的外围上均设有一一对应的固定孔(16)，一对所述固定孔(16)间通过第二螺栓对接。

7.根据权利要求1所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，其特征在于，所述一对固定板(12)相对的侧壁上均安装有平面轴承座(19)，所述辊子(13)的两端分别安装在对应的平面轴承座(19)上。

8.根据权利要求1所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，其特征在于，所述噪音监测装置为分贝仪(23)，所述温度监测装置为红外线测量仪(22)，所述红外线测量仪(22)位置对应驱动单元(5)的电机(53)。

9.根据权利要求8所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台，其特征在于，后侧所述固定板(12)的侧壁固定连接有安装板(20)，所述安装板(20)上设有两个放置槽(21)，所述分贝仪(23)和红外线测量仪(22)分别放置在对应的放置槽(21)内。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的一种用于驱动单元疲劳试验的试验台的试验方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1、试验时将驱动单元(5)正立与一对辊子(13)上，放下并调整上浮动板(15)，利用连接法兰套筒(17)及若干第一螺栓连接驱动单元(5)的安装孔(522)，然后通过多个第二螺栓连接上浮动板(15)与力加载设备的执行器(3)，完成驱动单元(5)的试验准备工作；

S2、接通驱动单元(5)使其运转，打开述微机控制电液伺服试验机，通过执行器(3)的油缸对上浮动板(15)施加作用力，给驱动单元施加恒力以及循环交变负载力；

S3、测试时间持续400-450h，电机(53)正转持续300-400h，反转持续50-100h，分高、中、低负载，每半个小时为一个周期，高、中、低负载每隔2min交替一次，通过观察分贝仪(23)以及红外线测量仪(22)的监测数据，记录高、中、低负载状态下的噪音以及温度数值。