CN117589481B - 一种橡胶轮胎性能测试装置 - Google Patents

Abstract

一种橡胶轮胎性能测试装置，涉及轮胎的性能测试技术领域，包括轮廓检测组件、耐磨试验组件、载荷试验组件和夹持转移组件；夹持转移组件包括两块平行的滑动限位板，两块滑动限位板之间设有滑动卡装板，滑动卡装板上升降设有竖向支撑板，竖向支撑板的外壁上固接有步进电机，步进电机的输出轴末端穿过竖向支撑板并固接有转动卡盘，转动卡盘的外端面上固接有水平的电控伸缩缸，电控伸缩缸的伸缩末端固接有横向夹持座。本发明解决了传统技术中的测试装置在用于轮胎性能检测的过程中，存在的测试功能单一、测试过程中轮胎转移不便导致的测试效率低下，检测覆盖范围小、影响检测结果以及测试设备的可调性差、难以适应不同型号轮胎的测试的问题。

Description

一种橡胶轮胎性能测试装置

技术领域

本发明涉及轮胎的性能测试技术领域，具体涉及一种橡胶轮胎性能测试装置。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。

轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。

轮胎的制造包括一系列的加工工艺，主要为：原材料加工、配料、生胶塑炼、胶料混炼、帘帆布压延、胎面压出、轮胎部件制造、轮胎成型、生胎定型和硫化以及最终检验。在经过这一系列加工后，便得到成品轮胎，而这些成品轮胎在投入市场前，还需要进行复杂的“里程实验”，来对轮胎的质量和性能进行测试。

轮胎的测试项目众多，包括实验室测试和整车测试。其中，整车测试主要就是把轮胎装到车上进行实车测试，主要测试的是其操控性、安全性能、噪音以及在各种使用条件的表现，同时暴露出在实际使用过程中存在的问题以便进行优化改进；而实验室测试主要是指采用特定的设备对轮胎进行尺寸外观检测、动平衡检测、均匀性检测以及高速测试、强度试验、载荷试验以及耐磨试验等性能测试。

而现有的轮胎测试装置由于设计上的缺陷，在使用过程中逐渐暴露出诸多问题，包括：

1、测试功能单一，单台设备只能进行单一的项目检测，而轮胎测试的项目众多，这就导致在整个测试过程中需要多次、频繁地将轮胎在不同设备间进行转移测试，而轮胎在各个检测过程中的自动化转移难以实现，人工转移过程的劳动强度大、时间成本高，会严重影响测试效率。

2、在尺寸外观检测和轮胎均匀性检测的过程中，检测的覆盖范围小，极易产生检测死角，影响检测结果。

3、测试设备的可调性差，导致对于不同型号的轮胎测试适应性差。不同型号的轮胎在内外圈直径以及轮胎宽度、厚度等尺寸数值上各不相同，在测试过程中的针对性也有所差别。

4、在耐磨试验过程中，无法模拟出不同的路面条件下轮胎行驶的磨损状况。

由此可见，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种橡胶轮胎性能测试装置，用以解决传统技术中的测试装置在用于轮胎性能检测的过程中，存在的测试功能单一、测试过程中轮胎转移不便导致的测试效率低下，检测覆盖范围小、影响检测结果以及测试设备的可调性差、难以适应不同型号轮胎的测试的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种橡胶轮胎性能测试装置，包括轮廓检测组件、耐磨试验组件、载荷试验组件和夹持转移组件。

作为一种优化的方案，所述夹持转移组件包括两块平行的滑动限位板，每块所述滑动限位板上分别开设有横向延伸的滑动连通口，所述滑动连通口内设有纵向的滑动卡装板，所述滑动卡装板的两端分别穿过两个所述滑动连通口并延伸至其外侧。

作为一种优化的方案，每块所述滑动限位板的外侧壁上分别固接有滑动驱动电机，每个所述滑动驱动电机的输出轴末端分别固接有螺纹驱动杆，所述螺纹驱动杆横向穿过并螺纹连接于所述滑动卡装板。

作为一种优化的方案，所述夹持转移组件还包括竖向支撑板，所述竖向支撑板设于其中一块所述滑动限位板的外侧，所述竖向支撑板和所述滑动卡装板之间设有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸的一端固接在所述滑动卡装板的上表面上，另一端固接至所述竖向支撑板的下端面。

作为一种优化的方案，所述竖向支撑板的外侧壁上固接有步进电机，所述步进电机的输出轴末端穿过所述竖向支撑板并固接有转动卡盘，所述转动卡盘的外端面上固接有水平的电控伸缩缸，所述电控伸缩缸的伸缩末端固接有横向夹持座。

作为一种优化的方案，所述轮廓检测组件包括两个对称设置摆动安装座，两个所述摆动安装座分别固接在两块所述滑动限位板的上端面上，两个所述摆动安装座之间摆动设有转动方柱，每个所述摆动安装座的外端面上分别固接有摆动驱动电机，所述摆动驱动电机的输出轴末端穿过所述摆动安装座并固接至所述转动方柱的纵向侧端面。

作为一种优化的方案，所述转动方柱的横向侧端面上固接有转向驱动电机，所述转向驱动电机的输出轴末端穿过所述转动方柱并固接有测试工作台。

作为一种优化的方案，所述测试工作台的下方设有纵向支撑柱，所述纵向支撑柱的两端分别固接在两块所述滑动限位板的内侧壁上。

作为一种优化的方案，所述测试工作台的上表面开设有圆形卡装口，所述圆形卡装口内转动卡装有竖向夹持座，所述测试工作台的下表面固接有转动驱动电机，所述转动驱动电机与所述竖向夹持座上下对应设置，所述转动驱动电机的输出轴末端向上穿过所述测试工作台并固接至所述竖向夹持座。

作为一种优化的方案，所述测试工作台的上表面沿纵向开设有两个对称的伸缩收纳槽，两个所述伸缩收纳槽分设于所述竖向夹持座的两侧，每个所述伸缩收纳槽内分别设有伸缩侧板，所述伸缩侧板的内侧壁上固接有竖直检测探头。

作为一种优化的方案，所述测试工作台的上表面横向侧边缘处固接有固定侧板，所述固定侧板沿纵向设置，所述固定侧板的内侧壁上伸缩设有横向开口的U形安装架，所述U形安装架的内顶面和内底面上分别固接有对称的水平检测探头。

作为一种优化的方案，所述耐磨试验组件包括两块对称设置的夹装板，每块所述夹装板的内侧壁上分别转动安装有两个纵向的传动辊，两个所述传动辊之间套设有循环滚动带，所述循环滚动带靠近所述夹装板的内侧壁设置，每块所述夹装板的外侧壁上分别固接有传动驱动电机，所述传动驱动电机的输出轴末端穿过所述夹装板并固接至其中一个所述传动辊的侧端面。

作为一种优化的方案，所述滑动卡装板的上表面中部沿纵向固接有X光检测器，所述X光检测器设于两条所述循环滚动带之间。

作为一种优化的方案，所述载荷试验组件与所述轮廓检测组件相对设置，所述载荷试验组件包括直角安装座，所述直角安装座固接在两块所述滑动限位板的上表面，所述直角安装座的水平部分的上表面和竖直部分的内侧壁分别固接有压力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中设置的轮廓检测组件可对轮胎的尺寸外观、动平衡以及均匀性进行检测。具体地，轮廓检测组件中分别设置了可对成型轮胎的胎面轮廓进行均匀性和平衡检测的竖直检测探头，以及可对成型轮胎的胎侧轮廓进行均匀性和平衡检测的水平检测探头，其中，竖直检测探头固接在伸缩侧板上，水平检测探头固接在U形安装架上，通过伸缩侧板和U形安装架的伸缩可改变竖直检测探头和水平检测探头相对于轮胎的位置，从而适应不同型号的轮胎的轮廓检测，进一步地，竖直检测探头和水平检测探头的安装方式也有效地扩大了检测的覆盖范围，消除了检测死角。

本发明中设置的夹持转移组件可实现轮胎在各个测试过程中间的自动转移和夹持。具体来说，本发明中的夹持转移组件包括滑动卡装板，滑动卡装板可在滑动驱动电机和螺纹驱动杆的驱动下横向滑动，滑动卡装板上方升降设有竖向支撑板，竖向支撑板的内侧壁上转动设有可伸缩的横向夹持座，横向夹持座可对轮胎的轮毂部分进行夹持；进一步地，在完成轮胎轮廓检测后，控制转动方柱顺时针转动90°，使测试工作台摆至竖直位置，转向驱动电机驱动测试工作台转至侧向；将轮胎由竖向夹持座转移到横向夹持座上，从而进行后续的耐磨试验和载荷试验。

本发明中设置的耐磨试验组件可实现轮胎的耐磨试验。具体地，耐磨试验中设置了两组转动的循环滚动带，两组循环滚动带可对不同的行驶路面条件进行模拟，通过轮胎的胎面与循环滚动带的摩擦接触模拟磨损过程，继而通过X光检测器对轮胎表面的磨损量进行测定分析。

本发明中设置的载荷试验组件可通过压力传感器对轮胎的承重载荷进行试验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明中的各组件在俯视方向上的内部结构剖视示意图；

图2为本发明中的各组件在主视方向上的局部半剖示意图；

图3为本发明中的各组件在主视方向上的外部整体示意图；

图4为本发明中的各组件在俯视方向上的外部整体示意图；

图5为本发明中的轮廓检测组件在侧视方向上的内部结构示意图；

图6为本发明中的夹持转移组件在侧视方向上的内部结构示意图。

图中：1-滑动限位板，2-滑动连通口，3-滑动卡装板，4-滑动驱动电机，5-螺纹驱动杆，6-竖向支撑板，7-液压伸缩缸，8-步进电机，9-转动卡盘，10-电控伸缩缸，11-横向夹持座，12-摆动安装座，13-转动方柱，14-摆动驱动电机，15-转向驱动电机，16-测试工作台，17-纵向支撑柱，18-圆形卡装口，19-竖向夹持座，20-转动驱动电机，21-伸缩收纳槽，22-伸缩侧板，23-竖直检测探头，24-固定侧板，25-U形安装架，26-水平检测探头，27-夹装板，28-传动辊，29-循环滚动带，30-传动驱动电机，31-X光检测器，32-直角安装座，33-压力传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图6所示，一种橡胶轮胎性能测试装置，包括轮廓检测组件、耐磨试验组件、载荷试验组件和夹持转移组件。

夹持转移组件包括两块平行的滑动限位板1，每块滑动限位板1上分别开设有横向延伸的滑动连通口2，滑动连通口2内设有纵向的滑动卡装板3，滑动卡装板3的两端分别穿过两个滑动连通口2并延伸至其外侧。

每块滑动限位板1的外侧壁上分别固接有滑动驱动电机4，每个滑动驱动电机4的输出轴末端分别固接有螺纹驱动杆5，螺纹驱动杆5横向穿过并螺纹连接于滑动卡装板3。

夹持转移组件还包括竖向支撑板6，竖向支撑板6设于其中一块滑动限位板1的外侧，竖向支撑板6和滑动卡装板3之间设有液压伸缩缸7，液压伸缩缸7的一端固接在滑动卡装板3的上表面上，另一端固接至竖向支撑板6的下端面。

竖向支撑板6的外侧壁上固接有步进电机8，步进电机8的输出轴末端穿过竖向支撑板6并固接有转动卡盘9，转动卡盘9的外端面上固接有水平的电控伸缩缸10，电控伸缩缸10的伸缩末端固接有横向夹持座11。

轮廓检测组件包括两个对称设置摆动安装座12，两个摆动安装座12分别固接在两块滑动限位板1的上端面上，两个摆动安装座12之间摆动设有转动方柱13，每个摆动安装座12的外端面上分别固接有摆动驱动电机14，摆动驱动电机14的输出轴末端穿过摆动安装座12并固接至转动方柱13的纵向侧端面。

转动方柱13的横向侧端面上固接有转向驱动电机15，转向驱动电机15的输出轴末端穿过转动方柱13并固接有测试工作台16。

测试工作台16的下方设有纵向支撑柱17，纵向支撑柱17的两端分别固接在两块滑动限位板1的内侧壁上。

测试工作台16的上表面开设有圆形卡装口18，圆形卡装口18内转动卡装有竖向夹持座19，测试工作台16的下表面固接有转动驱动电机20，转动驱动电机20与竖向夹持座19上下对应设置，转动驱动电机20的输出轴末端向上穿过测试工作台16并固接至竖向夹持座19。

测试工作台16的上表面沿纵向开设有两个对称的伸缩收纳槽21，两个伸缩收纳槽21分设于竖向夹持座19的两侧，每个伸缩收纳槽21内分别设有伸缩侧板22，伸缩侧板22的内侧壁上固接有竖直检测探头23，竖直检测探头23可对成型轮胎的胎面轮廓进行均匀性和平衡检测。

测试工作台16的上表面横向侧边缘处固接有固定侧板24，固定侧板24沿纵向设置，固定侧板24的内侧壁上伸缩设有横向开口的U形安装架25，U形安装架25的内顶面和内底面上分别固接有对称的水平检测探头26，水平检测探头26可对成型轮胎的胎侧轮廓进行均匀性和平衡检测。

耐磨试验组件包括两块对称设置的夹装板27，每块夹装板27的内侧壁上分别转动安装有两个纵向的传动辊28，两个传动辊28之间套设有循环滚动带29，循环滚动带29靠近夹装板27的内侧壁设置，每块夹装板27的外侧壁上分别固接有传动驱动电机30，传动驱动电机30的输出轴末端穿过夹装板27并固接至其中一个传动辊28的侧端面。

滑动卡装板3的上表面中部沿纵向固接有X光检测器31，X光检测器31设于两条循环滚动带29之间。

载荷试验组件与轮廓检测组件相对设置，载荷试验组件包括直角安装座32，直角安装座32固接在两块滑动限位板1的上表面，直角安装座32的水平部分的上表面和竖直部分的内侧壁分别固接有压力传感器33。

本发明在使用时：首先将待检测的橡胶轮胎平放在测试工作台16上，并利用竖向夹持座19将轮胎的轮毂部分夹紧定位，启动转动驱动电机20，转动驱动电机20带动夹持中的橡胶轮胎周向转动，控制两块伸缩侧板22对向移动，使竖直检测探头23靠近轮胎的胎面部分；控制U形安装架25横向伸缩，使水平检测探头26分别移至轮胎的上下胎侧部分，利用竖直检测探头23对成型轮胎的胎面部分进行轮廓均匀性和动平衡检测，利用水平检测探头26对成型轮胎的胎侧部分进行轮廓均匀性和动平衡检测；轮廓检测完成后，启动摆动驱动电机14，摆动驱动电机14驱动转动方柱13顺时针转动90°，使测试工作台16摆至竖直位置，启动转向驱动电机15，转向驱动电机15驱动测试工作台16转至侧向；启动滑动驱动电机4，滑动驱动电机4带动螺纹驱动杆5转动，驱动滑动卡装板3滑至测试工作台16的一侧，控制电控伸缩缸10伸长，将轮胎由竖向夹持座19转移到横向夹持座11上，利用滑动卡装板3的滑动将轮胎移至直角安装座32上，利用压力传感器33进行轮胎的载荷性能测试；滑动卡装板3继续沿滑动连通口2横向滑动，直至轮胎转移至循环滚动带29的上方，控制液压伸缩缸7缩短，使轮胎的胎面与循环滚动带29的上表面摩擦接触，进行轮胎运行模拟；启动步进电机8，步进电机8带动轮胎高速转动，在一定时间的模拟后；分别控制液压伸缩缸7和电控伸缩缸10伸长，将轮胎移至X光检测器31的上方，对轮胎的磨损量进行测定，经过分析后可得到轮胎的耐磨指数和使用寿命；进一步地，两条循环滚动带29的表面摩擦系数有所差别，从而可进行不同场景下的轮胎耐磨性检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种橡胶轮胎性能测试装置，其特征在于：包括轮廓检测组件、耐磨试验组件、载荷试验组件和夹持转移组件；

所述夹持转移组件包括两块平行的滑动限位板（1），每块所述滑动限位板（1）上分别开设有横向延伸的滑动连通口（2），所述滑动连通口（2）内设有纵向的滑动卡装板（3），所述滑动卡装板（3）的两端分别穿过两个所述滑动连通口（2）并延伸至其外侧；

每块所述滑动限位板（1）的外侧壁上分别固接有滑动驱动电机（4），每个所述滑动驱动电机（4）的输出轴末端分别固接有螺纹驱动杆（5），所述螺纹驱动杆（5）横向穿过并螺纹连接于所述滑动卡装板（3）；

所述夹持转移组件还包括竖向支撑板（6），所述竖向支撑板（6）设于其中一块所述滑动限位板（1）的外侧，所述竖向支撑板（6）和所述滑动卡装板（3）之间设有液压伸缩缸（7），所述液压伸缩缸（7）的一端固接在所述滑动卡装板（3）的上表面上，另一端固接至所述竖向支撑板（6）的下端面；

所述竖向支撑板（6）的外侧壁上固接有步进电机（8），所述步进电机（8）的输出轴末端穿过所述竖向支撑板（6）并固接有转动卡盘（9），所述转动卡盘（9）的外端面上固接有水平的电控伸缩缸（10），所述电控伸缩缸（10）的伸缩末端固接有横向夹持座（11）；

所述轮廓检测组件包括两个对称设置摆动安装座（12），两个所述摆动安装座（12）分别固接在两块所述滑动限位板（1）的上端面上，两个所述摆动安装座（12）之间摆动设有转动方柱（13），每个所述摆动安装座（12）的外端面上分别固接有摆动驱动电机（14），所述摆动驱动电机（14）的输出轴末端穿过所述摆动安装座（12）并固接至所述转动方柱（13）的纵向侧端面；

所述转动方柱（13）的横向侧端面上固接有转向驱动电机（15），所述转向驱动电机（15）的输出轴末端穿过所述转动方柱（13）并固接有测试工作台（16）；

所述测试工作台（16）的下方设有纵向支撑柱（17），所述纵向支撑柱（17）的两端分别固接在两块所述滑动限位板（1）的内侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶轮胎性能测试装置，其特征在于：所述测试工作台（16）的上表面开设有圆形卡装口（18），所述圆形卡装口（18）内转动卡装有竖向夹持座（19），所述测试工作台（16）的下表面固接有转动驱动电机（20），所述转动驱动电机（20）与所述竖向夹持座（19）上下对应设置，所述转动驱动电机（20）的输出轴末端向上穿过所述测试工作台（16）并固接至所述竖向夹持座（19）。

3.根据权利要求2所述的一种橡胶轮胎性能测试装置，其特征在于：所述测试工作台（16）的上表面沿纵向开设有两个对称的伸缩收纳槽（21），两个所述伸缩收纳槽（21）分设于所述竖向夹持座（19）的两侧，每个所述伸缩收纳槽（21）内分别设有伸缩侧板（22），所述伸缩侧板（22）的内侧壁上固接有竖直检测探头（23）。

4.根据权利要求1所述的一种橡胶轮胎性能测试装置，其特征在于：所述测试工作台（16）的上表面横向侧边缘处固接有固定侧板（24），所述固定侧板（24）沿纵向设置，所述固定侧板（24）的内侧壁上伸缩设有横向开口的U形安装架（25），所述U形安装架（25）的内顶面和内底面上分别固接有对称的水平检测探头（26）。

5.根据权利要求1所述的一种橡胶轮胎性能测试装置，其特征在于：所述耐磨试验组件包括两块对称设置的夹装板（27），每块所述夹装板（27）的内侧壁上分别转动安装有两个纵向的传动辊（28），两个所述传动辊（28）之间套设有循环滚动带（29），所述循环滚动带（29）靠近所述夹装板（27）的内侧壁设置，每块所述夹装板（27）的外侧壁上分别固接有传动驱动电机（30），所述传动驱动电机（30）的输出轴末端穿过所述夹装板（27）并固接至其中一个所述传动辊（28）的侧端面。

6.根据权利要求5所述的一种橡胶轮胎性能测试装置，其特征在于：所述滑动卡装板（3）的上表面中部沿纵向固接有X光检测器（31），所述X光检测器（31）设于两条所述循环滚动带（29）之间。

7.根据权利要求1所述的一种橡胶轮胎性能测试装置，其特征在于：所述载荷试验组件与所述轮廓检测组件相对设置，所述载荷试验组件包括直角安装座（32），所述直角安装座（32）固接在两块所述滑动限位板（1）的上表面，所述直角安装座（32）的水平部分的上表面和竖直部分的内侧壁分别固接有压力传感器（33）。