CN204286817U - 一种降温式车轮试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种降温式车轮试验装置，包括支架，变频器，电动机，联轴器，轴承，阶梯轴，扭矩仪及轮子；变频器固定安装于支架下方；电动机与扭矩仪水平对置，分别固定安装于支架左右两端，并且处于同一轴线上；阶梯轴由安装在支架上的两个轴承支撑，两端通过联轴器分别与电动机输出轴及扭矩仪输入轴连接，小径轴段上安装降温式车轮进行测试；支架四角下端分别固定安装有轮子，可以通过轮子进行移动，同时轮子上还设置有止动结构；支架的底座可以进行拉伸，以适应不同长度的阶梯轴。本实用新型结构设计合理，制造成本低，检测效果好。

Description

一种降温式车轮试验装置

技术领域

本发明涉及一种降温式车轮试验装置，特别是一种能测量出降温式车轮在不同速度、温度及路面等工况下车轮表面的温度及制动器位置的温度、并计算出在各种速度下车轮表面温度降低的幅度的试验装置。

背景技术

汽车工业的发展为人们的出行带来了很多的便利和欢乐，遗憾的是交通安全又时刻威胁着人们的财产与生命安全。近年来，车辆的爆胎事故骤然增多。据统计高速公路上的交通事故中爆胎占70％以上。频频发生的爆胎事故造成的车祸引起了人们的警觉和困惑。为什么以前车况路况都不好时爆胎不多见，现在车况路况提高了，爆胎反而这么多？爆胎的原因是多方面的，是一种复杂的轮胎破坏现象，一般有以下两方面的原因，内因：缺气、胎温高引发；外因：超载、超速、使用旧胎或者不合格轮胎。

轮胎缺气行驶是爆胎的祸根，当轮胎胎压低于标准胎压时，就意味着车胎缺气，在这种状况下行驶时，随着胎压的下降，轮胎与地面的摩擦成倍增加，胎温急剧升高，轮胎变软，强度急剧下降。这时，如果车辆高速行驶，就有可能导致爆胎的发生。

同样的，轮胎温度的升高，会导致轮胎材料的机械性能下降，同样也存在着引发高速公路爆胎的隐患。因为轮胎在快速工作中反复变形，材料内部因摩擦生热，同时，外胎与内胎之间、轮胎与轮辅之间以及轮胎与路面之间也因摩擦生热，使轮胎骤热升温。一般而言，轮胎内部的温度与轮胎的负荷和速度成正比，速度越高，负荷越大，温度升高越快。此外，轮胎温度与外胎的厚度有关，外胎越厚，轮胎的热量难以散发，温度上升越快；还与外界温度和轮胎气压有关，环境温度越高，温度上升越快，轮胎气压过低，轮胎径向变形大，滚动阻力增大，温度随之升高。轮胎温度的升高还容易造成轮胎气压随之升高，使帘线所受的应力加大，更容易使高速行驶的轮胎产生爆胎。

制动器是车辆安全行驶的重要部件之一，目前，汽车所用的制动器几乎都为摩擦式，可分为鼓式和盘式两大类。鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面；盘式制动器的旋转元件则为旋转的制动盘，以端面为工作表面。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。所以，汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。汽车在繁重的工作条件下，例如高速制动或下长坡制动时，制动器就要较长时间实施高强度制动，使得制动器温度迅速上升（常在300℃，山区道路甚至600℃～700℃），摩擦力矩显著下降，这种现象通常称为热衰退现象。热衰退现象是高速制动或山区行车不可避免的问题，有些国家规定大型货车必须装备辅助制动器。在我国大部分山区运输汽车甚至采用喷洒冷却水的措施来降低制动器温度，以保证汽车有足够的制动性能。

综上所述，轮胎和制动器温度升高，对车辆的安全行驶有很大关系，车辆行驶时降低轮胎和制动器的温度成为广大驾驶员和车主的迫切需要，为此我们设计一种轮辐为扇叶型结构的风冷降温式车轮，并获得了专利（专利号：ZL201020583554.6），这种车轮旋转时轮辐像风扇一样把空气扫向轮辋和制动器，使轮胎、轮辋和制动器温度降低，达到降温效果。

为测定这种轮辐为扇叶型结构的风冷降温式车轮的降温效果，我们设计一种试验装置，此装置能测量出降温式车轮在不同速度、温度及路面等工况下车轮表面的温度及制动器位置的温度、并计算出在各种速度下车轮表面温度降低的幅度。

发明内容

根据背景技术所述内容，本发明的目的是解决测定风冷降温式车轮的降温效果的问题，提供一种结构简单、性能可靠的风冷降温式车轮试验装置。

本发明的技术方案如下：

一种降温式车轮试验装置，包括支架，变频器，电动机，联轴器，轴承，阶梯轴，扭矩仪，轮子，载荷检测仪及路况模拟台；

变频器固定安装于支架下方；

电动机与扭矩仪水平对置，分别固定安装于支架左右两端，并且处于同一轴线上；

阶梯轴包括小径轴段和大径轴段，由安装在支架上的两个轴承支撑，两端通过联轴器分别与电动机输出轴及扭矩仪输入轴连接，小径轴段上安装降温式车轮进行测试；

一种降温式车轮试验装置还包括载荷检测仪和路况模拟台，载荷检测仪设于支架下部的左边；路况模拟台固定安装于支架下部，对应降温式车轮的安装位置设置；

路况模拟台的高度可以进行升降，以适应不同轮径的降温式车轮以及提供不同的表面接触载荷；

另外，路况模拟台的顶部可以安装不同的路况模拟器，用以给测试的降温式车轮提供不同的路况模拟；

支架为框架架构，其四角下端分别固定安装有轮子，可以通过轮子进行移动，同时轮子上还设置有止动结构；支架的底座可以进行拉伸，以适应不同长度的阶梯轴。

降温式车轮试验台由输入及变速系统、连接系统、测量系统、支架系统、路况模拟系统五部分组成。

输入及变速系统：由输入动力的电动机和变频器组成，变频器通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的转速，使车轮获得测试条件所要求的不同转速。

连接系统：由联轴器、滚动轴承、阶梯轴组成，联轴器把电动机和阶梯轴以及扭矩仪连接起来，滚动轴承用于支撑阶梯轴并承担阶梯轴的径向载荷，保证阶梯轴的同轴精度。整个连接系统起到连接及传递动力的作用。

测量系统：由外置非接触式温度测量仪、扭矩仪、载荷检测仪组成。外置非接触式温度测量仪的作用是在测试过程中测量车轮的表面温度和制动器位置的温度。扭矩仪的作用是测量车轮在测试时所接受到的扭矩。载荷检测仪的作用是测量路况模拟台与车轮表面的接触载荷。

支架系统：由型钢焊接形成，底下由四个轮子支撑，其作用是支撑整个实验台的重量和保证实验台的稳定性及可移动性。

路况模拟系统：由路况模拟台和载荷检测仪组成，用于给测试的车轮提供不同的路况模拟和载荷检测。

针对专利号：ZL201020583554.6公布的一种轮辐为扇叶型结构的风冷降温式车轮，该装置可以起到很好的不同工况下车轮表面温度的检测作用。

附图说明

图1为本发明一种降温式车轮试验装置的总体结构示意图。

附图标识

1-支架，2-变频器，3-电动机，4-联轴器，5-轴承，6-阶梯轴，7-轴承，8-降温式车轮，9-联轴器，10-扭矩仪，11-轮子，12-载荷检测仪，13-路况模拟台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种降温式车轮试验装置，包括支架1，变频器2，电动机3，联轴器4、9，轴承5、7，阶梯轴6，扭矩仪10，轮子11，荷检测仪12及路况模拟台13；

变频器2固定安装于支架1下方；

电动机3与扭矩仪10水平对置，分别固定安装于支架1左右两端，并且处于同一轴线上；

阶梯轴6包括小径轴段和大径轴段，由安装在支架1上的两个轴承5、7支撑，两端通过联轴器4、9分别与电动机3输出轴及扭矩仪10输入轴连接，小径轴段上安装降温式车轮8进行测试；

载荷检测仪12设于支架1下部的左边；路况模拟台13固定安装于支架1下部，对应降温式车轮8的安装位置设置；

路况模拟台13的高度可以进行升降，以适应不同轮径的降温式车轮8以及提供不同的表面接触载荷；

路况模拟台13的顶部可以安装不同的路况模拟器，用以给测试的降温式车轮8提供不同的路况模拟；

支架2为框架架构，其四角下端分别固定安装有轮子22，支架1可以通过轮子22进行移动，同时轮子11上还设置有止动结构；支架1的底座可以进行拉伸，以适应不同长度的阶梯轴6。

进行车轮检测时，闭合轮子11上的止动结构，防止测试台串动；在阶梯轴6的小径轴段中间处安装好降温式车轮8，阶梯轴6两端通过两个联轴器4、9分别与电动机3输出轴及扭矩仪10输入轴连接，通过载荷检测仪12的检测数据进行路况模拟台13的升降，给测试的车轮表面提供最接近真实数据的载荷，通过变频器2控制电动机3的转速，提供给降温式车轮8不同的转速，再通过扭矩仪10及非接触式温度测量仪实时检测降温式车轮8的扭矩以及降温式车轮8表面的温度。

Claims (8)

1.一种降温式车轮试验装置，包括支架（1），变频器（2），电动机（3），联轴器（4、9），轴承（5、7），阶梯轴（6），扭矩仪（10）及轮子（11），其特征在于：

所述的变频器（2）固定安装于支架（1）下方；

所述的电动机（3）与扭矩仪（10）水平对置，分别固定安装于支架左右（1）两端，并且处于同一轴线上；

所述的阶梯轴（6）由安装在支架（1）上的两个轴承（5、7）支撑，两端通过联轴器（4、9）分别与电动机（3）输出轴及扭矩仪（10）输入轴连接。

2.根据权利要求1所述的降温式车轮试验装置，其特征在于：所述的阶梯轴（6）包括小径轴段和大径轴段，小径轴段上安装降温式车轮（8）进行测试。

3.根据权利要求2所述的降温式车轮试验装置，其特征在于：还包括载荷检测仪（12）和路况模拟台（13），所述的载荷检测仪（12）设于支架（1）下部的左边；所述的路况模拟台（13）固定安装于支架（1）下部，对应降温式车轮（8）的安装位置设置。

4.根据权利要求3所述的降温式车轮试验装置，其特征在于：所述的路况模拟台（13）的高度可以进行升降，以适应不同轮径的降温式车轮（8）以及提供不同的表面接触载荷。

5.根据权利要求3或4所述的降温式车轮试验装置，其特征在于：路况模拟台（13）的顶部可以安装不同的路况模拟器，用以给测试的降温式车轮（8）提供不同的路况模拟。

6.根据权利要求1所述的降温式车轮试验装置，其特征在于：所述的支架（1）的底座可以进行拉伸，以适应不同长度的阶梯轴（6）。

7.根据权利要求1所述的降温式车轮试验装置，其特征在于：所述的支架（1）为框架架构，其四角下端分别固定安装有轮子（11）。

8.根据权利要求3所述的降温式车轮试验装置，其特征在于：所述的支架（1）可以通过轮子（11）进行移动，同时轮子（11）上还设置有止动结构。