CN117347024B - 一种重卡汽车车架承载力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车车架承载力检测领域，特别涉及一种重卡汽车车架承载力检测装置，包括路况模拟单元、运动模拟单元、固定单元、重物模拟单元、检测单元、记录单元；重卡汽车车架承载力检测是一个重要的安全性能测试，用于确保车辆在负载条件下能够保持稳定和安全；本发明中的路况模拟单元可以通过对减速带模拟组件进行调整进而模拟车架分别在经过平稳路段、设置有减速带的颠簸路段的承载力状况，使测试结果更加准确；本发明的记录单元可以检测车架在静止状态下的承载力，同时本发明中的检测单元与记录单元相互配合可得到车架在经过动态载物测试之后的形变量区间，进而可以得到车架的承载力范围。

Description

一种重卡汽车车架承载力检测装置

技术领域

本发明涉及汽车车架承载力检测领域，特别涉及一种重卡汽车车架承载力检测装置。

背景技术

重卡汽车车架是重型卡车的主要组成部分，提供支撑和保护发动机、驾驶室和其他重要部件的功能。车架的材质、结构、制造工艺等都会影响到整车的性能和寿命；因此重卡汽车车架承载力检测是一个重要的安全性能测试，用于确保车辆在负载条件下能够保持稳定和安全。

在对重卡汽车车架承载力进行检测时，由于重卡汽车的车架的承载力要求很高，通常需要承载十几吨甚至几十吨的重量，因此需要使用大型、高精度的测试设备来进行测试，这增加了检测的难度和成本；重卡汽车车架在载物时一般包括静止装卸货物以及随汽车运动两个过程；在对车架静止状态的承载力进行检测时，由于车架的材质刚性一般较大，通过施加压力使车架发生形变时很难用肉眼进行观测，且通过肉眼观测到的数据误差也较大；同时，现有的检测方法往往只检测汽车的静态承载能力，而容易忽略汽车在动态行驶时或遇到减速带时的承载力变化情况；实际上，基于重卡汽车的货运属性，车架随汽车运动的时间远大于静止装卸货物的时间，而且汽车由于实际行驶中经常会遇到道路上设置的减速带，在经过减速带时相应的车架所受到的力也会发生变化，因此只测试车架的静态承载能力会导致检测出来的结果具有局限性，不利于后续的评估分析。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案，一种重卡汽车车架承载力检测装置，包括路况模拟单元、运动模拟单元、固定单元、重物模拟单元、检测单元和记录单元；所述路况模拟单元设置在地面上；路况模拟单元上配合安装有运动模拟单元；所述运动模拟单元上安装有固定单元；所述固定单元上设置有重物模拟单元；路况模拟单元上还安装有检测单元；所述记录单元安装在待测试的支架上，且记录单元可从支架上拆卸。

所述路况模拟单元包括U形底轨、减速带模拟组件、一号槽口和二号槽口；所述U形底轨数量为二，两条U形底轨左右平行固定安装在地面上；两个U形底轨相互远离的一侧均设置有检测单元；位于U形底轨中间位置的横向段上开设有开口向上的一号槽口，U形底轨的纵向段上开设有开口向下的二号槽口；一号槽口和二号槽口共同安装有减速带模拟组件。

所述检测单元包括连座、一号距离传感器和记号笔；所述连座以左右两个为一组，前后共均匀设置有三组；每组连座均通过伸缩杆对称固定安装在两条U形底轨相远离的端面上；位于连座两侧的伸缩杆上套设有扭簧，所述扭簧的其中一端与连座相连，扭簧的另外一端与伸缩杆固定相连；连座上方通过自锁形伸缩杆连接有一号距离传感器，位于一号距离传感器的上方安装有记号笔，一号距离传感器用于实时监测其到地面的高度，从而确定记号笔到地面的距离。

所述记录单元包括双向杆、方形套管、弹簧杆、方形杆、杆套、二号距离传感器；所述记录单元包括双向杆、方形套管、弹簧杆、方形杆、杆套、二号距离传感器；所述双向杆的两端通过螺纹对称安装有方形套管；所述方形套管是由白色金属材料制成的管状结构，方形套管的上方均固定连接有弹簧杆；其中一根弹簧杆的顶部与方形杆固定相连；另一根弹簧杆则通过杆套与方形杆滑动配合相连；方形套管上还固定设置有二号距离传感器。

在一种可能实施的方式中，所述减速带组件包括转台、连接杆、调节杆、直板和锁板；所述转台是一个侧壁上开设有平面的圆柱形构件，转台侧壁上的平面位于上方时与位于U形底轨中间位置的横向段齐平，转台侧壁上平面位于下方时则转台上方的曲面高于U形底轨，形成类似减速带的形状；转台配合转动安装在一号槽口中，位于不同U形底轨上相互靠近的两个转台之间通过连接杆固定相连；所述调节杆转动配合安装在二号槽口内；调节杆的一端与转台固定相连，靠近调节杆另一端的侧壁上固定连接有直板，所述直板上开设有圆形通孔；位于调节杆两侧的U形底轨上对称固定连接有锁板；所述锁板上开设有与直板上的圆形通孔相对应的通孔。

在一种可能实施的方式中，所述运动模拟单元包括滚轮、轴杆、轴套、连柱和支座；所述滚轮以左右两个滚轮为一组，共前后设置有两组，左右分布的两个滚轮之间通过轴杆固定相连；所述轴杆的中间位置转动套设有轴套，两个轴套之间通过连柱固定相连；位于轴套两侧的轴杆上对称固定套设有两个支座，所述支座上设置有固定单元。

在一种可能实施的方式中，所述固定单元包括支板和双向夹持组件；所述支板的下端面与位于同一轴杆上的两个支座的上端面固定相连；支板的上端面左右对称开设有两个T形槽，支板内部沿其长度方向还开设有圆形通槽；T形通槽和圆形通槽内共同安装有双向夹持组件。

在一种可能实施的方式中，所述双向夹持组件包括双向螺杆、转杆、环形套、L形板；所述双向螺杆通过两个轴承安装在圆形通槽内；双向螺杆的其中一端固定连接有转杆；双向螺杆上螺纹安装有两个环形套；所述环形套滑动设置在T形槽中，环形套通过连杆与L形板的底端固定相连。

在一种可能实施的方式中，所述重物模拟单元包括压板、方框、矩形座、滑座、短杆、铰柱；所述压板数量为二；两块压板的上方均固定连接有方框，两个所述方框之间通过伸缩杆相连；方框的左右两个平行段在相互靠近的端面上开设有相对应的直槽，位于直槽的上方开设有若干插孔，相对应的直槽之间共同滑动安装有若干矩形座；所述矩形座位于直槽内的部分开设有与插孔相对应的通孔，用以后续通过销轴对齐限位，矩形座的上端面开设有滑槽，矩形座滑槽内通过阻尼滑动安装有若干滑座，所述滑座的上端面通过短杆与外部液压缸相连；两块压板中的任一压板通过铰柱与支板相铰接。

本发明的有益效果在于：1、本发明中的路况模拟单元可以通过对减速带模拟组件进行调整进而模拟车架分别在经过平稳路段、设置有减速带的颠簸路段的承载力状况，使测试结果更加准确。

2、本发明中的运动模拟单元配合固定单元可以对不同长度的汽车车架进行夹持固定，操作简单，且固定单元在对车架左右进行限位的同时还可以使车架自动居中。

3、本发明的记录单元可以检测车架在静止状态下的承载力，同时本发明中的检测单元与记录单元相互可得到车架在经过动态载物测试之后的形变量区间，进而可以得到车架的承载力范围。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1是本发明夹持待检测车架的立体结构示意图。

图2是本发明中图1的左视图。

图3是本发明中图1的前视图。

图4是本发明中图2中A-A处剖视图。

图5是本发明中图4中B处局部放大图。

图6是本发明中记录单元的立体结构示意图。

图7是本发明中U形底轨的局部立体结构示意图。

图8是本发明中作用对象的立体结构示意图。

图中：1、路况模拟单元；11、U形底轨；12、减速带模拟组件；121、转台；122、连接杆；123、调节杆；124、直板；125、锁板；13、一号槽口；14、二号槽口；2、运动模拟单元；21、滚轮；22、轴杆；23、轴套；24、连柱；25、支座；3、固定单元；31、支板；32、双向夹持组件；321、双向螺杆；322、转杆；323、环形套；324、L形板；4、重物模拟单元；41、压板；42、方框；43、矩形座；44、滑座；45、短杆；46、铰柱；5、检测单元；51、连座；52、一号距离传感器；53、记号笔；6、记录单元；61、双向杆；62、方形套管；63、弹簧杆；64、方形杆；65、杆套；66、二号距离传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参阅图1，一种重卡汽车车架承载力检测装置，包括路况模拟单元1、运动模拟单元2、固定单元3、重物模拟单元4、检测单元5和记录单元6；所述路况模拟单元1设置在地面上；路况模拟单元1上配合安装有运动模拟单元2；所述运动模拟单元2上安装有固定单元3；所述固定单元3上设置有重物模拟单元4；路况模拟单元1上还安装有检测单元5；所述记录单元6安装在待测试的支架上，且记录单元6可从支架上拆卸。

具体工作时，首先通过固定单元3将待检测车架固定在运动模拟单元2上，在静止状态下通过外部液压缸向车架上施加重力，进而对车架静止状态下的承载力进行测试；上述测试完成后，通过外部牵引装置牵引运动模拟单元2在路况模拟单元1上移动，进而测试车架在运动状态下承载力的变化；在此期间可通过对路况模拟单元1的调节分别测试车架在平整路段以及带有减速带的路段上行驶时的承载能力；最终测试结果由检测单元5和记录单元6配合得出。

参阅图1、图2和图7，所述路况模拟单元1包括U形底轨11、减速带模拟组件12、一号槽口13和二号槽口14；所述U形底轨11数量为二，且两条U形底轨11左右平行固定安装在地面上；两个U形底轨11相互远离的一侧均设置有检测单元5；位于U形底轨11中间位置的横向段上开设有开口向上的一号槽口13，U形底轨11的纵向段上开设有开口向下的二号槽口14；一号槽口13和二号槽口14共同安装有减速带模拟组件12。

参阅图1和图2，所述减速带组件包括转台121、连接杆122、调节杆123、直板124和锁板125；所述转台121是一个侧壁上开设有平面的圆柱形构件，转台121侧壁上的平面位于上方时与位于U形底轨11中间位置的横向段齐平，转台121侧壁上平面位于下方时则转台121上方的曲面高于U形底轨11，形成类似减速带的形状；转台121配合转动安装在一号槽口13中，位于不同U形底轨11上相互靠近的两个转台121之间通过连接杆122固定相连；所述调节杆123转动配合安装在二号槽口14内；调节杆123的一端与转台121固定相连，靠近调节杆123另一端的侧壁上固定连接有直板124，所述直板124上开设有圆形通孔；位于调节杆123两侧的U形底轨11上对称固定连接有锁板125；所述锁板125上开设有与直板124上的圆形通孔相对应的通孔。

具体工作时，将直板124与位于左侧的锁板125贴合，使用销轴将二者固定相连，此时转台121的平面与U形底轨11的水平段的上端面齐平，从而实现对水平路段的模拟；将直板124与位于右侧的锁板125贴合，使用销轴将二者固定相连，此时转台121的曲面位于U形底轨11的水平段上端面以上，从而实现对减速带的模拟。

参阅图2和图3，所述运动模拟单元2包括滚轮21、轴杆22、轴套23、连柱24和支座25；所述滚轮21以左右两个滚轮21为一组，共前后设置有两组，左右分布的两个滚轮21之间通过轴杆22固定相连；所述轴杆22的中间位置转动套设有轴套23，两个轴套23之间通过连柱24固定相连；位于轴套23两侧的轴杆22上对称固定套设有两个支座25，所述支座25上设置有固定单元3。

参阅图1、图2和图5，所述固定单元3包括支板31和双向夹持组件32；所述支板31的下端面与位于同一轴杆22上的两个支座25的上端面固定相连；支板31的上端面左右对称开设有两个T形槽，支板31内部沿其长度方向还开设有圆形通槽；T形通槽和圆形通槽内共同安装有双向夹持组件32。

参阅图4和图5，所述双向夹持组件32包括双向螺杆321、转杆322、环形套323、L形板324；所述双向螺杆321通过两个轴承安装在圆形通槽内；双向螺杆321的其中一端固定连接有转杆322；双向螺杆321上螺纹安装有两个环形套323；所述环形套323滑动设置在T形槽中，环形套323通过连杆与L形板324的底端固定相连。

参阅图1和图2，所述重物模拟单元4包括压板41、方框42、矩形座43、滑座44、短杆45、铰柱46；所述压板41数量为二；两块压板41的上方均固定连接有方框42，两个所述方框42之间通过伸缩杆相连；方框42的左右两个平行段在相互靠近的端面上开设有相对应的直槽，位于直槽的上方开设有若干插孔，相对应的直槽之间共同滑动安装有若干矩形座43；所述矩形座43位于直槽内的部分开设有与插孔相对应的通孔，用以后续通过销轴对齐限位，矩形座43的上端面开设有滑槽，矩形座43滑槽内通过阻尼滑动安装有若干滑座44，所述滑座44的上端面通过短杆45与外部液压缸相连；两块压板41中的任一压板41通过铰柱46与支板31相铰接。

具体工作时，首先将待检测车架的两端放置在两块支板31上，转动双向螺杆321使L形板324与车架抵接相连，从而对车架的左右两端进行固定，以防止车架在测试的过程中左右晃动；然后，在车架的中间位置安装检测单元5并固定；最后，转动压板41使其抵压在车架上，车架即被完全固定；此时调整矩形座43在方框42直槽上的位置，使矩形座43位于车架带需要测试承载能力的上方并固定，然后外部液压缸通过矩形座和43配合压板41对车架施加压力，以模拟车架承载重物时的受力情况。

参阅图1和图2，所述检测单元5包括连座51、一号距离传感器52和记号笔53；所述连座51以左右两个为一组，前后共均匀设置有三组；每组连座51均通过伸缩杆对称固定安装在两条U形底轨11相远离的端面上；位于连座51两侧的伸缩杆上套设有扭簧，所述扭簧的其中一端与连座51相连，扭簧的另外一端与伸缩杆固定相连；连座51上方通过自锁形伸缩杆连接有一号距离传感器52，位于一号距离传感器52的上方安装有记号笔53，一号距离传感器52用于实时监测其到地面的高度，从而确定记号笔53到地面的距离。

具体工作时，首先通过调节伸缩杆的长度使三组连座51左右错位排布，以防止记号笔53在记录单元6上进行标记时发生标记重合而导致标记不清的现象；然后，通过自锁伸缩杆和一号距离传感器52调节记号笔53，使其按照运动模拟单元2行驶方向由低到高排布，以便于运动模拟单元2携带车架返程时配合记录单元6对测试结果进行记录；通过这种方式可以得到车架在运动一段时间之后的形变量的大致范围。

参阅图1和图6，所述记录单元6包括双向杆61、方形套管62、弹簧杆63、方形杆64、杆套65、二号距离传感器66；所述双向杆61的两端通过螺纹对称安装有方形套管62；所述方形套管62是由白色金属材料制成的管状结构，方形套管62的上方均固定连接有弹簧杆63；其中一根弹簧杆63的顶部与方形杆64固定相连；另一根弹簧杆63则通过杆套65与方形杆64滑动配合相连；方形套管62上还固定设置有二号距离传感器66。

具体工作时，首先通过方形杆64和方形套管62配合弹簧杆63将记录单元6安装到待检测车架的中间位置，在弹簧杆63的作用下，方形杆64和方形套管62分别与车架的上下端面贴合；然后旋转双向杆61使两个方形套管62同步向中间移动，在此过程中杆套65会套设到方形杆64上；移动一段距离后，两个弹簧杆63最终会与车架的作用端面贴合，记录单元6即被固定安装在车架上；在对车架进行静止状态承载力测试时，先通过二号距离传感器66记录方形套管62与U形底轨11上端面之间的距离，然后通过外部液压缸向车架上施加重力；当重力到达一定程度之后，车架会发生一定形变，通过二号距离传感器66测算车架的形变量，最后经过测算即可得到车架的承载能力。

工作原理：S1：首先，通过固定单元3将带检测车架固定在运动模拟单元2上，在静止状态下通过外部液压缸向车架上施加压力，进而对车架静止状态下的承载力进行测试。

S2：然后，通过外部牵引装置牵引运动模拟单元2携带车架在U形底轨11上行驶一圈，进而分别模拟车架在平稳路段以及在设置有减速带的颠簸路段上行驶时的情景，最后通过模拟单元和记录单元6对测试结果进行记录。

S3：如果车架在行驶过程中发生形变，相应的方形套管62也会下移，当下移量达到一定程度，方形套管62就会与记号笔53发生触碰，记号笔53会在方形套管62上留下标记；现将车架初始高度到最高、次高、最矮的记号笔53之间的差值分别命名为差值一、差值二和差值三，根据方形套管62上留下的标记数量，则可以推导出车架在动态下的形变范围：如果方形套管62上没有留下标记，则车架的形变范围在零到差值一之间；如果方形套管62上留下一个标记，则车架的形变范围在差值一和差值二之间；如果方形套管62上留下两个标记，则车架的形变范围在差值二和差值三之间；如果方形套管62上留下三个标记，则车架的形变量大于差值三；通过分析车架的形变范围，进而可以分析车架的承载能力。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种重卡汽车车架承载力检测装置，包括路况模拟单元(1)、运动模拟单元(2)、固定单元(3)、重物模拟单元(4)、检测单元(5)和记录单元(6)，其特征在于：所述路况模拟单元(1)设置在地面上；路况模拟单元(1)上配合安装有运动模拟单元(2)；所述运动模拟单元(2)上安装有固定单元(3)；所述固定单元(3)上设置有重物模拟单元(4)；路况模拟单元(1)上还安装有检测单元(5)；所述记录单元(6)可拆卸安装在待测试的支架上；

所述路况模拟单元(1)包括U形底轨(11)、减速带模拟组件(12)、一号槽口(13)和二号槽口(14)；所述U形底轨(11)数量为二，两条U形底轨(11)左右平行固定安装在地面上；两个U形底轨(11)相互远离的一侧均设置有检测单元(5)；位于U形底轨(11)中间位置的横向段上开设有开口向上的一号槽口(13)，U形底轨(11)的纵向段上开设有开口向下的二号槽口(14)；一号槽口(13)和二号槽口(14)共同安装有减速带模拟组件(12)；

所述检测单元(5)包括连座(51)、一号距离传感器(52)和记号笔(53)；所述连座(51)以左右两个为一组，前后共均匀设置有三组；每组连座(51)均通过伸缩杆对称固定安装在两条U形底轨(11)相远离的端面上；位于连座(51)两侧的伸缩杆上套设有扭簧，所述扭簧的其中一端与连座(51)相连，扭簧的另外一端与伸缩杆固定相连；连座(51)上方通过自锁形伸缩杆连接有一号距离传感器(52)，位于一号距离传感器(52)的上方安装有记号笔(53)，一号距离传感器(52)用于实时监测其到地面的高度，从而确定记号笔(53)到地面的距离；

所述记录单元(6)包括双向杆(61)、方形套管(62)、弹簧杆(63)、方形杆(64)、杆套(65)、二号距离传感器(66)；所述记录单元(6)包括双向杆(61)、方形套管(62)、弹簧杆(63)、方形杆(64)、杆套(65)、二号距离传感器(66)；所述双向杆(61)的两端通过螺纹对称安装有方形套管(62)；所述方形套管(62)是由白色金属材料制成的管状结构，方形套管(62)的上方均固定连接有弹簧杆(63)；其中一根弹簧杆(63)的顶部与方形杆(64)固定相连；另一根弹簧杆(63)则通过杆套(65)与方形杆(64)滑动配合相连；方形套管(62)上还固定设置有二号距离传感器(66)；

在对车架的动态承载力检测时，如果车架在移动的过程中发生形变，相应的记录单元(6)也会整体下移，当下移量达到一定程度，方形套管(62)就会与记号笔(53)发生触碰，记号笔(53)会在方形套管(62)上留下标记；通过分析车架的形变范围，进而可以分析车架的承载能力；

所述减速带模拟组件(12)包括转台(121)、连接杆(122)、调节杆(123)、直板(124)和锁板(125)；所述转台(121)是一个侧壁上开设有平面的圆柱形构件，转台(121)侧壁上的平面位于上方时与位于U形底轨(11)中间位置的横向段齐平，转台(121)侧壁上平面位于下方时则转台(121)上方的曲面高于U形底轨(11)，形成类似减速带的形状；转台(121)配合转动安装在一号槽口(13)中，位于不同U形底轨(11)上相互靠近的两个转台(121)之间通过连接杆(122)固定相连；所述调节杆(123)转动配合安装在二号槽口(14)内；调节杆(123)的一端与转台(121)固定相连，靠近调节杆(123)另一端的侧壁上固定连接有直板(124)，所述直板(124)上开设有圆形通孔；位于调节杆(123)两侧的U形底轨(11)上对称固定连接有锁板(125)；所述锁板(125)上开设有与直板(124)上的圆形通孔相对应的通孔；

将直板（124）与位于左侧的锁板（125）贴合，使用销轴将二者固定相连，此时转台（121）的平面与U形底轨（11）的水平段的上端面齐平，从而实现对水平路段的模拟；将直板（124）与位于右侧的锁板（125）贴合，使用销轴将二者固定相连，此时转台（121）的曲面位于U形底轨（11）的水平段上端面以上，从而实现对减速带的模拟。

2.根据权利要求1所述的一种重卡汽车车架承载力检测装置，其特征在于：所述运动模拟单元(2)包括滚轮(21)、轴杆(22)、轴套(23)、连柱(24)和支座(25)；所述滚轮(21)以左右两个滚轮(21)为一组，共前后设置有两组，每个滚轮(21)组左右分布的两个滚轮(21)之间通过轴杆(22)固定相连；所述轴杆(22)的中间位置转动套设有轴套(23)，两个轴套(23)之间通过连柱(24)固定相连；位于轴套(23)两侧的轴杆(22)上对称固定套设有两个支座(25)，所述支座(25)上设置有固定单元(3)。

3.根据权利要求2所述的一种重卡汽车车架承载力检测装置，其特征在于：所述固定单元(3)包括支板(31)和双向夹持组件(32)；所述支板(31)的下端面与位于同一轴杆(22)上的两个支座(25)的上端面固定相连；支板(31)的上端面左右对称开设有两个T形槽，支板(31)内部沿其长度方向还开设有圆形通槽；T形通槽和圆形通槽内共同安装有双向夹持组件(32)。

4.根据权利要求3所述的一种重卡汽车车架承载力检测装置，其特征在于：所述双向夹持组件(32)包括双向螺杆(321)、转杆(322)、环形套(323)、L形板(324)；所述双向螺杆(321)通过两个轴承安装在圆形通槽内；双向螺杆(321)的其中一端固定连接有转杆(322)；双向螺杆(321)上螺纹安装有两个环形套(323)；所述环形套(323)滑动设置在T形槽中，环形套(323)通过连杆与L形板(324)的底端固定相连。

5.根据权利要求3所述的一种重卡汽车车架承载力检测装置，其特征在于：所述重物模拟单元(4)包括压板(41)、方框(42)、矩形座(43)、滑座(44)、短杆(45)、铰柱(46)；所述压板(41)数量为二；两块压板(41)的上方均固定连接有方框(42)，两个所述方框(42)之间通过伸缩杆相连；方框(42)的左右两个平行段在相互靠近的端面上开设有相对应的直槽，位于直槽的上方开设有若干插孔，相对应的直槽之间共同滑动安装有若干矩形座(43)；所述矩形座(43)位于直槽内的部分开设有与插孔相对应的通孔，用以后续通过销轴对齐限位，矩形座(43)的上端面开设有滑槽，矩形座(43)滑槽内通过阻尼滑动安装有若干滑座(44)，所述滑座(44)的上端面通过短杆(45)与外部液压缸相连；两块压板(41)中的任一压板(41)通过铰柱(46)与支板(31)相铰接。