CN118090187B - 一种牵引座开合实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆实验技术领域，公开了一种牵引座开合实验装置，本发明包括承载台和试验台，所述承载台上设置有移动机构，移动机构用于牵引座的固定和移动，所述承载台内设置有开合机构，开合机构用于牵引座内锁紧装置的自动解锁，同时检测牵引座内锁栓的回复力和拉杆的拉力变化；本发明通过设置试验台和牵引机构，移动机构将牵引座固定后移动至承载台中心位置，利用试验台带动牵引机构进行转动，试验台上的弧形凹槽可以给牵引机构提供多个角度上拉力测试，满足半挂车在实际运行中变道和转向的角度需求，实现牵引座在不同方向上的反复开合实验，进而对牵引座进行不同方向上脱销和寿命的检测，满足了在实际环境下牵引座的试验要求。

Description

一种牵引座开合实验装置

技术领域

本发明涉及车辆实验领域，更具体地说，它涉及一种牵引座开合实验装置。

背景技术

随着中国经济飞速发展以及对公路建设的大力投入，公路运输已经成为中国主要的运输方式。半挂牵引车作为公路运输的主要装备，以其专业化强、装载量大和运输快捷等优势，得到广泛应用。参阅图10，牵引座是连接牵引车与半挂车的核心部件，一般包括鞍座、底盘和安装在鞍座内的锁紧装置，支架通过波纹板安装在牵引车上，半挂车上安装有牵引销，牵引销通过鞍座内的锁紧装置锁紧固定，完成牵引，通过鞍座一侧的拉杆打开鞍座内的锁紧装置，实现对牵引销的释放。

牵引座在组装生产完成后会进行开合试验，检验牵引座是否可以与牵引销完全卡紧，在受力作用下不会产生脱销风险，同时检测牵引座的寿命试验。在对牵引座进行测试时，通常是通过模拟半挂车的牵引销对牵引座进行卡接，然后在设定的拉力以及设定的直线方向下对牵引座进行反复的开合，测量牵引座的寿命同时检测牵引座是否存在脱销风险，但是半挂车的实际运行过程中，半挂车在变道转向过程中牵引座会受到不同方向上的拉力，因此如何模拟半挂车实际运行环境下对牵引座进行开合实验是我们所要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种牵引座开合实验装置，解决相关技术中如何模拟半挂车实际运行环境下对牵引座进行开合实验的技术问题。

本发明提供了一种牵引座开合实验装置，包括承载台和试验台，所述承载台上设置有移动机构，移动机构用于牵引座的固定和移动；

所述承载台内设置有开合机构，开合机构用于牵引座内锁紧装置的自动解锁，同时用于检测牵引座内锁栓的回复力和拉杆的拉力变化；所述开合机构包括移动件、驱动件和检测件，所述检测件用于检测牵引座内锁栓的回复力和拉杆的拉力，所述驱动件用于带动检测件按照实现检测步骤的移动路径移动；

所述移动件包括导向杆，所述导向杆上滑动安装有移动框架，所述移动框架内滑动安装有升降座，所述升降座顶部固定安装有升降杆，所述升降杆滑动安装于移动框架上；所述检测件包括检测头，所述检测头一侧滑动安装有压力测量杆，所述检测头内设置有压力传感器，压力传感器用于测量牵引座锁栓的回复力，所述压力传感器与压力测量杆之间设置有弹性件，所述检测头与升降杆之间设置有拉力计二，所述拉力计二用于测量拉杆的拉力；

所述试验台上设置有牵引机构，牵引机构用于实现牵引座反复开合试验；所述牵引机构包括移动座，所述试验台上开设有弧形凹槽，所述移动座滑动安装于弧形凹槽上，所述移动座上设置有承载座，所述承载座一侧设置有液压缸，所述液压缸一侧设置有牵引杆，所述牵引杆固定于牵引架上，所述牵引架和液压缸之间设置有拉力计一，所述拉力计一用于测量牵引杆的拉力大小，所述牵引杆底部设置有牵引销头。

作为本发明进一步的方案，所述升降座一侧固定安装有凸杆，所述凸杆上等间距设置有多个移动杆，所述升降座一侧还设置有套环，所述套环和凸杆之间设置限位轨道。

作为本发明进一步的方案，所述驱动件包括支架，所述支架上转动安装有驱动轴，所述驱动轴端部套设有驱动齿轮，所述支架一侧设置有用于带动驱动轴转动的驱动电机，所述驱动轴端部固定连接有移动轴，所述移动轴与限位轨道滑动连接，所述驱动齿轮与凸杆上的多个移动杆啮合连接。

作为本发明进一步的方案，所述移动机构包括安装座，所述安装座滑动安装于承载台上，所述移动座底部固定安装有移动架，所述承载台上开设有供移动架移动的移动槽一，所述承载台底部转动安装有移动丝杠，所述移动架螺纹连接于移动丝杠上，所述安装座上设置有多个定位柱，定位柱与牵引座底盘上的开孔插接配合。

作为本发明进一步的方案，所述承载台上还开设有移动槽二，所述移动槽二的长度大于检测头的移动长度，所述检测头设置于拉杆下方。

作为本发明进一步的方案，所述弹性件为弹簧。

作为本发明进一步的方案，所述升降杆上设置有连接杆，所述连接杆用于承载拉力计二以及检测头。

作为本发明进一步的方案，所述导向杆固定安装于承载台内。

作为本发明进一步的方案，所述移动座底部转动安装有从动齿轮，所述试验台固定安装于底座上，所述底座上转动安装有主动齿轮，所述底座底部设置有带动主动齿轮转动的主动电机，所述主动齿轮啮合连接从动齿轮。

作为本发明进一步的方案，所述试验台一侧设置有固定槽，所述承载台安装于固定槽内。

本发明的有益效果在于：

通过设置试验台和牵引机构，移动机构将牵引座固定后移动至承载台中心位置，利用试验台带动牵引机构进行转动，试验台上的弧形凹槽可以给牵引机构提供多个角度上拉力测试，满足半挂车在实际运行中变道和转向的角度需求，实现牵引座在不同方向上的反复开合实验，进而对牵引座进行不同方向上脱销和寿命的检测，满足了在实际环境下牵引座的试验要求；

通过设置开合机构，开合机构用于牵引座内锁紧装置的解锁，配合牵引机构实现牵引座的反复开合实验，开合机构上的移动件和驱动件实现对拉杆进行反复开合的特殊移动需求；开合机构上的检测件在打开拉杆的同时用于测量牵引座拉杆的拉力，根据拉杆拉力的大小判定拉杆在多次开合状况下操纵力的状况，实现对牵引座拉杆操纵力的检测；同时检测件还可以根据压力传感器获取检测头与拉杆的接触时间，即检测头开始移动至压力传感器压力数值出现变化的时间，将其定义为拉杆时间，对每次拉杆时间进行统计，根据拉杆时间的变化判定拉杆是否回到原位，进而检测锁紧装置复位后拉杆距离鞍座的位置变化状况，实现对锁环回复力即锁紧装置功能的检测；

通过开合机构对牵引座锁紧装置功能的检测，避免因为锁紧装置失效，导致牵引座在进行开合实验时产生脱销等异常，实现对牵引座开合实验中牵引座异常的进一步判断。

附图说明

图1是本发明一种牵引座开合实验装置的结构示意图；

图2是本发明承载台的结构示意图；

图3是本发明移动机构的结构示意图；

图4是本发明牵引机构的结构示意图；

图5是本发明开合机构的结构示意图；

图6是本发明检测件的结构示意图；

图7是本发明检测头的剖视图；

图8是本发明驱动件的结构示意图；

图9是本发明试验台的结构示意图；

图10是牵引座的结构示意图。

图中：10、承载台；11、移动槽一；12、移动槽二；20、试验台；21、弧形凹槽；22、固定槽；23、主动齿轮；24、底座；30、移动机构；31、安装座；33、移动丝杠；34、定位柱；40、牵引机构；41、承载座；42、移动座；43、从动齿轮；44、液压缸；45、拉力计一；46、牵引杆；47、牵引销头；48、牵引架；50、开合机构；51、移动件；511、导向杆；512、移动框架；513、升降座；514、凸杆；515、移动杆；516、套环；517、限位轨道；518、升降杆；52、驱动件；522、驱动轴；523、驱动齿轮；524、移动轴；53、检测件；531、检测头；532、连接杆；533、压力测量杆；534、压力传感器；535、弹性件；536、拉力计二。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

如图1-图9所示，一种牵引座开合实验装置，包括承载台10和试验台20，试验台20为圆形，圆形设置的承载台10便于测量牵引座在不同角度上的拉力，试验台20一侧设置有固定槽22，承载台10安装于固定槽22内；

承载台10上设置有移动机构30，移动机构30用于牵引座的固定和移动；移动机构30包括安装座31，安装座31滑动安装于承载台10上，移动座42底部固定安装有移动架，承载台10上开设有供移动架移动的移动槽一11，移动架滑动安装于移动槽一11内，承载台10底部转动安装有移动丝杠33，承载台10一侧设置有带动移动丝杠33转动的转动电机，移动架连接于移动丝杠33上，安装座31上设置有多个定位柱34，定位柱34与牵引座底盘上的开孔插接配合，实现对牵引座的固定；

需要说明的是，当移动机构30带动牵引座向牵引机构40移动至最大路径时，此时牵引座处于承载台10中心位置，牵引机构40的转动角度最大，满足半挂车在实际运行中变道和转向的角度需求，实现牵引座在不同方向上的反复开合实验。

承载台10内设置有开合机构50，开合机构50用于牵引座内锁紧装置的自动解锁，同时用于检测牵引座内锁栓的回复力和拉杆的拉力变化；

开合机构50包括移动件51、驱动件52和检测件53，检测件53用于检测牵引座内锁栓的回复力和拉杆的拉力，驱动件52和移动件51用于驱动检测件53按照设定的检测路径进行移动，按照设定的检测路径移动可以依次实现对锁栓回复力的测量、拉杆拉力的测量以及牵引座内锁紧装置的解锁；

需要说明的是，检测路径为检测头531在原点处上升并穿过拉杆，检测头531接触拉杆测量锁栓的回复力，检测头531带动拉杆朝背离鞍座一侧横向移动，测量拉杆的拉力，检测头531下降，检测头531朝向鞍座一侧移动并回归至原点；

移动件51包括导向杆511，导向杆511上滑动安装有移动框架512，导向杆511固定安装于承载台10内，移动框架512内滑动安装有升降座513，升降座513为上下滑动，升降座513一侧固定安装有凸杆514，凸杆514上等间距设置有多个移动杆515，升降座513一侧还设置有套环516，凸杆514设置于套环516内，套环516和凸杆514之间设置限位轨道517，升降座513顶部固定安装有升降杆518，升降杆518滑动安装于移动框架512上；

驱动件52包括支架，支架固定安装于承载台10底部，支架上转动安装有驱动轴522，驱动轴522端部套设有驱动齿轮523，支架一侧设置有用于带动驱动轴522转动的驱动电机，驱动轴522端部固定连接有移动轴524，移动轴524与限位轨道517滑动连接，驱动齿轮523与凸杆514上的多个移动杆515啮合连接；

检测件53包括检测头531，检测头531一侧滑动安装有压力测量杆533，检测头531内设置有压力传感器534，压力传感器534与压力测量杆533之间设置有弹性件535，弹性件535为弹簧，当压力测量杆533接触拉杆时，压力测量杆533压缩弹性件535，压力传感器534压力数值出现变化，通过读取检测头531开始移动至压力传感器534压力数值出现变化的时间，即检测头531从原点开始移动并接触拉杆的时间，定义为拉杆时间，对每次拉杆时间进行统计，拉杆时间代表拉杆的位置变化情况；

需要进一步说明的是，牵引座在对牵引销头47锁定后，拉杆回缩，其拉杆距离鞍座的距离是在标准距离内的，在拉杆的标准距离内，对应存在拉杆标准时间，当拉杆时间超过标准时间时，代表拉杆没有回复到原位，牵引座内的锁栓失效，即锁紧装置异常；常规的牵引座其拉杆与鞍座的距离要小于25.4mm；根据拉杆标准时间和标准距离的比值去确定每次拉杆时间对应的拉杆与鞍座的距离，根据拉杆与鞍座的距离去确定锁栓的回复力，实现对锁栓回复力的检测；

检测头531与升降杆518之间设置有拉力计二536，拉力计二536用于测量拉杆的拉力，判定拉杆的拉力是否处于标准范围值内，升降杆518上设置有连接杆532，连接杆532用于承载拉力计二536以及检测头531；

承载台10上还开设有移动槽二12，移动槽二12的长度大于检测头531的移动长度，检测头531设置于拉杆正下方，此为检测头531的原点；

在对牵引座的拉杆进行拉动时，驱动电机通过驱动轴522带动驱动齿轮523转动，驱动齿轮523啮合多个移动杆515，在驱动齿轮523一侧移动轴524的作用下，使得升降座513按照限位轨道517的路径进行移动，升降座513横向移动时带动移动框架512在导向杆511上滑动，升降座513在移动框架512内升降时，带动升降杆518以及升降杆518一侧的检测头531升降，最终检测头531的轨迹呈现为在原点处上升并穿过拉杆，检测头531接触拉杆并带动拉杆朝背离鞍座一侧横向移动，检测头531下降，检测头531朝向鞍座一侧移动并回归至原点，此时拉杆缩回，通过上述流程实现拉杆的开合，进而实现牵引座的反复开合实验。

试验台20上设置有牵引机构40，牵引机构40实现牵引座的开合试验；牵引机构40包括移动座42，移动座42为弧形结构，试验台20上开设有弧形凹槽21，移动座42滑动安装于弧形凹槽21上，移动座42底部转动安装有从动齿轮43，移动座42上设置有承载座41，承载座41一侧设置有液压缸44，液压缸44一侧设置有牵引杆46，牵引杆46固定于牵引架48上，牵引架48和液压缸44之间设置有拉力计一45，拉力计一45用于测量牵引杆46的拉力大小，牵引杆46底部设置有牵引销头47，通过牵引杆46和牵引销头47与牵引座卡接进行牵引座的开合实验；

试验台20固定安装于底座24上，底座24上转动安装有主动齿轮23，底座24固定安装有主动电机，主动电机输出轴固定连接主动齿轮23，主动齿轮23啮合连接从动齿轮43；

在对牵引座进行开合实验时，通过启动液压缸44，液压缸44通过承载座41带动牵引杆46移动，使得牵引杆46底部的牵引销头47于牵引座卡接，此时液压缸44带动承载座41缩回，通过拉力计测量液压缸44的拉力，直至达到设定的拉力值，反复对牵引座进行拉力测试，检测牵引座的寿命以及脱销状况；

在进行牵引座不同角度上的开合实验时，当牵引杆46底部的牵引销头47与牵引座卡接时，通过主动电机带动主动齿轮23转动，主动齿轮23啮合从动齿轮43进而带动移动座42在弧形凹槽21内移动，进而带动承载座41上的牵引杆46在试验台20上转动，实现在不同角度下的牵引座拉力实验，模拟半挂车实际运行中的牵引座受到的力。

工作原理：

将牵引座放置于安装座31上，通过转动电机带动移动丝杠33转动，进而带动安装座31在承载台10上移动，将牵引座移动至试验台20内；

通过启动液压缸44，液压缸44通过承载座41带动牵引杆46移动，使得牵引杆46底部的牵引销头47于牵引座卡接，此时液压缸44带动承载座41缩回，通过拉力计测量液压缸44的拉力，直至达到设定的拉力值，对牵引座进行同一方向上的拉力测试，检测牵引座的寿命以及脱销状况；

在进行测量的同时，驱动电机通过驱动轴522带动驱动齿轮523转动，驱动齿轮523啮合多个移动杆515，在驱动齿轮523一侧移动轴524的作用下，使得升降座513按照限位轨道517的路径进行移动，使得检测头531的移动轨迹呈现为在原点处上升并穿过拉杆，检测头531接触拉杆并带动拉杆朝背离鞍座一侧横向移动，检测头531下降，检测头531朝向鞍座一侧移动并回归至原点，此时拉杆缩回，利用拉力计二536检测牵引座拉杆的操纵力，同时利用压力传感器534检测拉杆的位置，通过上述流程实现拉杆的开合，进而实现牵引座的反复开合实验；

利用压力传感器534检测拉杆的位置，具体步骤如下：通过读取检测头531开始移动至压力传感器534压力数值出现变化的时间，即检测头531从原点开始移动并接触拉杆的时间，定义为拉杆时间，对每次拉杆时间进行统计，拉杆时间代表拉杆的位置变化情况，当拉杆时间超过标准时间时，代表拉杆没有回复到原位，牵引座内的锁栓失效，即锁紧装置异常；当拉杆时间等于标准时间以及小于标准时间时，代表拉杆回缩正常，锁紧装置正常；

对多组拉杆时间数据进行统计，计算拉杆时间的方差，根据拉杆时间的方差判断拉杆回缩的稳定性，进而实现对锁紧装置稳定性的判断；

在对牵引座进行不同方向上的开合实验时，当牵引杆46底部的牵引销头47与牵引座卡接时，通过主动电机带动主动齿轮23转动，主动齿轮23啮合从动齿轮43进而带动移动座42在弧形凹槽21内移动，进而带动承载座41上的牵引杆46在试验台20上转动，实现在不同角度下的牵引座拉力实验，模拟半挂车实际运行中的牵引座受到的拉力。

上面对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (5)

1.一种牵引座开合实验装置，其特征在于，包括承载台（10）、试验台（20）；

移动机构（30），所述移动机构（30）设置于承载台（10）上方，用于带动牵引座进行固定和移动；

牵引机构（40），所述牵引机构（40）设置与试验台（20）上，对牵引座进行开合试验，所述牵引机构（40）包括移动座（42），所述试验台（20）上开设有弧形凹槽（21），所述移动座（42）滑动安装于弧形凹槽（21）上，所述移动座（42）上设置有承载座（41），所述承载座（41）一侧设置有液压缸（44），所述液压缸（44）一侧设置有牵引杆（46），所述牵引杆（46）固定于牵引架（48）上，所述牵引架（48）和液压缸（44）之间设置有测量牵引杆（46）拉力大小的拉力计一（45），所述牵引杆（46）底部设置有牵引销头（47）；

开合机构（50），所述开合机构（50）设置于承载台（10）下方，用于牵引座内锁紧装置的解锁；所述开合机构（50）包括移动件（51）、驱动件（52）和检测件（53），所述检测件（53）用于检测牵引座内锁栓的回复力和拉杆的拉力，所述移动件（51）用于带动检测件（53）按照设定的检测路径进行移动；

所述移动件（51）包括导向杆（511），所述导向杆（511）上滑动安装有移动框架（512），所述移动框架（512）内滑动安装有升降座（513），所述升降座（513）顶部固定安装有升降杆（518），所述升降杆（518）滑动安装于移动框架（512）上；所述检测件（53）包括检测头（531），所述检测头（531）一侧滑动安装有压力测量杆（533），所述检测头（531）内设置有压力传感器（534），所述压力传感器（534）与压力测量杆（533）之间设置有弹性件（535），所述检测头（531）与升降杆（518）之间设置有测量拉杆拉力的拉力计二（536）；

所述升降座（513）一侧固定安装有凸杆（514），所述凸杆（514）上等间距设置有多个移动杆（515），所述升降座（513）一侧还设置有套环（516），所述套环（516）和凸杆（514）之间设置限位轨道（517）；

所述驱动件（52）包括支架，所述支架上转动安装有驱动轴（522），所述驱动轴（522）端部套设有驱动齿轮（523），所述支架一侧设置有用于带动驱动轴（522）转动的驱动电机，所述驱动轴（522）端部固定连接有移动轴（524），所述移动轴（524）与限位轨道（517）滑动连接，所述驱动齿轮（523）与凸杆（514）上的多个移动杆（515）啮合连接；

所述移动机构（30）包括安装座（31），所述安装座（31）滑动安装于承载台（10）上，所述移动座（42）底部固定安装有移动架，所述承载台（10）上开设有供移动架移动的移动槽一（11），所述承载台（10）底部转动安装有移动丝杠（33），所述移动架螺纹连接于移动丝杠（33）上，所述安装座（31）上设置有多个定位柱（34），定位柱（34）与牵引座底盘上的开孔插接配合；

所述承载台（10）上还开设有移动槽二（12），所述移动槽二（12）的长度大于检测头（531）的移动长度，所述检测头（531）设置于拉杆下方；

所述移动座（42）底部转动安装有从动齿轮（43），所述试验台（20）固定安装于底座（24）上，所述底座（24）上转动安装有主动齿轮（23），所述底座（24）底部设置有带动主动齿轮（23）转动的主动电机，所述主动齿轮（23）啮合连接从动齿轮（43）；

通过读取检测头（531）开始移动至压力传感器（534）压力数值出现变化的时间，即检测头（531）从原点开始移动并接触拉杆的时间，定义为拉杆时间，对每次拉杆时间进行统计，拉杆时间代表拉杆的位置变化情况，当拉杆时间超过标准时间时，代表拉杆没有回复到原位，牵引座内的锁栓失效，即锁紧装置异常；当拉杆时间等于标准时间以及小于标准时间时，代表拉杆回缩正常，锁紧装置正常；

对多组拉杆时间数据进行统计，计算拉杆时间的方差，根据拉杆时间的方差判断拉杆回缩的稳定性，进而实现对锁紧装置稳定性的判断。

2.根据权利要求1所述的一种牵引座开合实验装置，其特征在于，所述弹性件（535）为弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种牵引座开合实验装置，其特征在于，所述升降杆（518）上设置有连接杆（532），所述连接杆（532）用于承载拉力计二（536）以及检测头（531）。

4.根据权利要求1所述的一种牵引座开合实验装置，其特征在于，所述导向杆（511）固定安装于承载台（10）内。

5.根据权利要求1所述的一种牵引座开合实验装置，其特征在于，所述试验台（20）一侧设置有固定槽（22），所述承载台（10）安装于固定槽（22）内。