CN208383440U - 一种支重轮磨合仿真试验台 - Google Patents

Abstract

一种支重轮磨合仿真试验台，涉及支重轮磨合仿真试验技术领域，包括主驱动装置、径向加载装置、轴向加载装置、底座以及安装架，主动轴上安设有2个位置可调的主动轮，所述从动轴上安设有2个位置可调的从动轮，所述主驱动装置包括主动电机、减速机、支撑座、主动轴、从动轴、2个剖分式轴承，主动电机和减速机安装在支撑座上，减速机与主动轴之间装有扭矩传感器，主动轴和从动轴平行安装在2个剖分式轴承之间，主动轴上以花键间隙配合连接的方式可滑动地安装有两个主动轮，这种支重轮磨合仿真试验台能够对不同规格型号的支重轮进行磨合仿真试验，还能够同时施加轴向和径向载荷，高压加载油缸运行稳定，方便了支重轮磨合仿真试验的进行。

Description

一种支重轮磨合仿真试验台

技术领域

本实用新型涉及支重轮磨合仿真试验技术领域，尤其涉及一种支重轮磨合仿真试验台。

背景技术

履带机械行走装置接地面积大，接地比压小，抓地能力强，附着牵引性能和通过性较好，广泛应用于工程机械的行走系统。其中，支重轮是履带机械行走装置的重要组成部分，主要作用是将机身重量传递至履带，并在履带上滚动，当机械进行横向滑移时夹持履带，保证履带按照预定轨道行驶。支重轮常在泥水、尘土、砂石中工作，承受较大的冲击载荷，工况恶劣，为提高其使用性能，进行支重轮磨合仿真试验具有重要意义。支重轮磨合仿真试验是通过对支重轮轴向、径向施加不同载荷，模拟测试支重轮在不同工况下温度场分布、密封性能、磨损情况、疲劳性能和与整机的匹配适用性等，为产品设计优化提供依据。

支重轮产品根据轮体结构不同主要分为单边支重轮和双边支重轮两大类，每种结构又因与整机安装连接的结构不同，有多种规格和型号，然而，国内现有的支重轮磨合试验台通用性差，无法同时适用于不同规格型号的支重轮。此外，支重轮工况受轴向、径向等复杂载荷，加载试验时油缸压力较高，现有产品多存在轴向载荷和径向载荷不能同时施加、加载油缸因运行不稳定等缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种支重轮磨合仿真试验台，能够对不同规格型号的支重轮进行磨合仿真试验，还能够同时施加轴向和径向载荷，高压加载油缸运行稳定。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：

一种支重轮磨合仿真试验台，包括主驱动装置、径向加载装置、轴向加载装置、底座以及安装架，其特征在于，所述主驱动装置包括等高平行的主动轴和从动轴，所述主动轴上安设有2个位置可调的主动轮，所述从动轴上安设有2个位置可调的从动轮。

在本实用新型的另一个方面中，所述主驱动装置包括主动电机、减速机、支撑座、主动轴、从动轴、2个剖分式轴承，主动电机和减速机安装在支撑座上，主动电机与减速机之间通过联轴器连接，减速机与主动轴之间装有扭矩传感器，主动轴和从动轴平行安装在2个剖分式轴承之间，剖分式轴承连接安装在底座顶部的支撑板上，主动轴上以花键间隙配合连接的方式可滑动地安装有两个主动轮，主动轴上分布有两排螺纹孔，主动轮上设有两个与螺纹孔相适配的定位孔，主动轮和主动轴通过穿过定位孔的螺钉连接，从动轴以花键间隙配合连接的方式可滑动地安装有两个从动轮，从动轴上分布有两排螺纹孔，从动轮上设有两个与螺纹孔相适配的定位孔，从动轮和从动轴通过穿过定位孔的螺钉连接。

在本实用新型的另一个方面中，所述主动轮和从动轮的一侧分别设有环形凸起，所述定位孔开设在环形凸起上。

在本实用新型的另一个方面中，所述主动轴上还设有2个备用主动轮以及设于主动轴两端部的连接板，所述备用主动轮轮体平面上设有两个安装孔，备用主动轮通过穿过安装孔的螺栓固定在连接板上，从动轴上设有2个备用从动轮以及设于从动轴两端部的连接板，所述备用从动轮轮体平面上设有两个安装孔，备用从动轮通过穿过安装孔的螺栓固定在连接板上。

在本实用新型的另一个方面中，所述轴向加载装置包括弹簧座、杆、顶杆、轴向液压缸以及与轴向液压缸连接的控制阀，弹簧座通过螺栓固定安装在底座顶部的支撑板上，杆左端通过螺纹连接安装在弹簧座上，杆上装有螺母、支撑板、弹簧，杆右端与支重轮端部接触，顶杆与支重轮另一端接触，顶杆上设有轴向压力传感器，轴向液压缸底部设有固定安装轴向液压缸的液压缸支撑架。

在本实用新型的另一个方面中，所述径向加载装置包括2个支架、2个径向液压缸、燕尾导轨、上盖板、丝杠螺母副、支撑座、光杠、铰接块以及菱形定位销，2个支架的一端分别通过尾部法兰与2个径向液压缸连接，另一端与燕尾导轨配合，燕尾导轨与上盖板焊接连接，焊接坡口和位置在上盖板下部，两个支架分别与丝杠螺母副配合，径向液压缸的法兰上焊接有油缸耳座，支撑座焊接在上盖板上，油缸耳座与支撑座内装有轴瓦，轴瓦内圈与光杠配合，光杠两端通过圆螺母固定，径向液压缸拉杆上装有径向压力传感器，铰接块与径向液压缸的拉杆通过销轴铰接，销端有挡圈定位，铰接块底部布置有2个螺纹孔。

本实用新型的有益效果是：这种支重轮磨合仿真试验台能够对不同规格型号的支重轮进行磨合仿真试验，还能够同时施加轴向和径向载荷，高压加载油缸运行稳定，方便了支重轮磨合仿真试验的进行，实用性较强。

附图说明：

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为图1的A-A向视示意图。

图3为图1的B-B向视示意图。

图4为本实用新型径向加载装置局部结构示意图。

图5为本实用新型轴向加载装置局部结构示意图。

图6为本实用新型支重轮轮体支撑示意图。

附图中：1、底板，2、竖梁，3、底座，4、横梁，5、横板，6、上盖板，7、加强筋，8、支撑座Ⅰ，9、主动电机，10、联轴器，11、减速机，12、扭矩传感器，13、主动轴，14、剖分式轴承，15、主动轮，16、备用主动轮，17、从动轮，18、备用从动轮，19、螺钉，20、螺栓,21、连接板,22、支架,23、螺栓,24、螺母,25、一体式轴承座,26、丝杠螺母副,27、手轮,28、径向液压缸,29、尾部法兰,30、光杠,31、轴瓦,32、油缸耳座,33、支撑座Ⅱ,34、径向压力传感器,35、连接座,36、销轴,37、铰接块,38、菱形定位销,39、弹簧座,40、加强筋,41、螺母,42、支撑板Ⅱ,43、杆,44、弹簧,45、顶杆,46、轴向压力传感器,47、轴向液压缸,48、控制阀,49、法兰,50、支撑架,51、从动轴,52、支撑板Ⅰ，53、燕尾导轨。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例对本实用新型的实施方式做进一步说明：

在对本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种支重轮磨合仿真试验台，包括主驱动装置、径向加载装置、轴向加载装置、底座3以及安装架，所述主驱动装置包括等高平行的主动轴13和从动轴51，所述主动轴13上安设有2个位置可调的主动轮15，所述从动轴51上安设有2个位置可调的从动轮17。所述主驱动装置包括主动电机9、减速机11、支撑座Ⅰ8、主动轴13、从动轴51、2个剖分式轴承14，主动电机9和减速机11安装在支撑座Ⅰ8上，主动电机9与减速机11之间通过联轴器10连接，减速机11与主动轴13之间装有扭矩传感器12，主动轴13和从动轴51平行安装在2个剖分式轴承14之间，剖分式轴承14连接安装在底座3顶部的支撑板Ⅰ52上，主动轴13上以花键间隙配合连接的方式可滑动地安装有两个主动轮15，主动轴13上分布有两排螺纹孔，主动轮15上设有两个与螺纹孔相适配的定位孔，主动轮15和主动轴13通过穿过定位孔的螺钉19连接，从动轴51以花键间隙配合连接的方式可滑动地安装有两个从动轮17，从动轴51上分布有两排螺纹孔，从动轮17上设有两个与螺纹孔相适配的定位孔，从动轮17和从动轴51通过穿过定位孔的螺钉19连接。所述主动轮15和从动轮17的一侧分别设有环形凸起，所述定位孔开设在环形凸起上。所述主动轴13上还设有2个备用主动轮16以及设于主动轴13两端部的连接板21，所述备用主动轮16轮体平面上设有两个安装孔，备用主动轮16通过穿过安装孔的螺栓20固定在连接板21上，从动轴51上设有2个备用从动轮18以及设于从动轴51两端部的连接板21，所述备用从动轮18轮体平面上设有两个安装孔，备用从动轮18通过穿过安装孔的螺栓20固定在连接板21上。所述轴向加载装置包括弹簧座39、杆43、顶杆45、轴向液压缸47以及与轴向液压缸47连接的控制阀48，弹簧座39通过螺栓固定安装在底座3顶部的支撑板Ⅰ52上，杆43左端通过螺纹连接安装在弹簧座39上，杆43上装有螺母41、支撑板Ⅱ42、弹簧44，杆43右端与支重轮端部接触，顶杆45与支重轮另一端接触，顶杆45上设有轴向压力传感器46，轴向液压缸47底部设有固定安装轴向液压缸47的液压缸支撑架50。所述径向加载装置包括2个支架22、2个径向液压缸28、燕尾导轨53、上盖板6、丝杠螺母副26、支撑座Ⅱ33、光杠30、铰接块37以及菱形定位销38，2个支架22的一端分别通过尾部法兰29与2个径向液压缸28连接，另一端与燕尾导轨53配合，燕尾导轨53与上盖板6焊接连接，焊接坡口和位置在上盖板6下部，两个支架22分别与丝杠螺母副26配合，径向液压缸28的法兰上焊接有油缸耳座32，支撑座Ⅱ33焊接在上盖板6上，油缸耳座32与支撑座Ⅱ33内装有轴瓦31，轴瓦31内圈与光杠30配合，光杠30两端通过圆螺母固定，径向液压缸28拉杆上装有径向压力传感器34，铰接块37与径向液压缸28的拉杆通过销轴36铰接，销端有挡圈定位，铰接块37底部布置有2个螺纹孔。安装架包括底板1、竖梁2、横梁4，安装架结构为框架式焊接式连接，具有刚度、强度高，便于生产制造等优点。其中，底板3与混凝土地基为地脚螺栓连接，底板1与竖梁2、竖梁2与横梁4、横梁4与上盖板6、加强筋7与横板5之间为焊接连接，底座3为铸造式结构，材料为HT250，成本低、减震性好。

主驱动装置采用摩擦传动原理，主动轮15材料为35MnB，材料和热处理方式与链轨节相同。两个主动轮15均可在主动轴13上滑动。主动轴13上分布两排螺纹孔，每排8个，分布在主动轴两侧，相应的，主动轮15上有两个定位孔，通过螺钉19连接主动轮15和主动轴13，试验时主动轮15位置调整合适后，可拧紧螺钉19对主动轮15进行轴向定位。备用主动轮16轮体平面上有两个孔，可通过螺栓20将备用主动轮16安装在连接板21上。主动轴13两侧各有一块连接板21，一侧用于储备主动轮，另一侧在更换主动轮时使用。从动轴51以及从动轴51上的从动轮17、备用从动轮18的结构和连接方式与主动轴、主动轮结构相同。

燕尾导轨53导向性较好，可保证支架22的位置精度。两支架22分别与丝杠螺母副26配合，通过调整丝杠螺母副26，可分别控制两液压缸28的距离，实现对不同尺寸支重轮的径向加载。支撑座Ⅱ33设有加强筋。轴瓦31内圈与光杠30配合，对两径向液压缸28起到辅助导向作用。铰接块37底部布置有1排2个螺纹孔，可根据支重轮结构不同，安装不同形式的定位块或定位销，用于径向加载时的定位。图4所示为安装菱形定位销38，菱形为定位销38可与支重轮盖配合，有导向作用且避免了过定位，施加径向载荷时，铰接结构在对支重轮施加径向载荷时，有一定摆动自由度，通过合理设计铰接块37与径向液压缸28的拉杆间隙，可控制铰接块的摆动幅度。

如图2、图6所示，支撑结构中主动轮15与主动轴13、从动轮17与从动轴51之间为花键间隙配合，轴向位置可根据支重轮轮体档距不同进行调整，位置合适后可拧紧两侧的螺钉19，将主动轮定位在主动轴上，相应的从动轮17的轴向位置也可调整。在主动轴13和从动轴51的两端，还分别设置有连接板21，当主动轮尺寸不合适时，可将其通过螺栓20连接安装于左侧，右侧的连接螺栓20松开，将备用主动轮16和备用从动轮18调整到工作位置，可在不拆卸主动轴13和从动轴51的情况下，更换试验用主动轮15和从动轮17。以上结构可满足单边支重轮、双边支重轮等不同结构、尺寸的试验需求，保证了试验台具有较好的通用性。试验用主动轮15、从动轮17、备用主动轮16和备用从动轮18材料为35MnB结构，热处理表面硬度和技术要求与链轨节的完全相同，仿真性更接近实际情况。轴向加载机构与径向加载机构分别控制，且通过单侧液压缸即可控制支重轮两侧轴向力。其中，左端螺母41的轴向位置可调，即弹簧压缩量可调。右侧液压缸47上装有轴向压力传感器46，对不同尺寸支重轮，可根据轴向压力大小通过控制阀48调整轴向载荷，相应的，左侧弹簧弹力同步变化。径向液压缸28共两个，分别独立控制，两液压缸伸出量可不同，模拟整机在高低不平路面形势时的受力情况。支架22与燕尾导轨53导向接触，丝杠螺母副26可将旋转运动转为直线运动，在确定支重轮档距尺寸后，可实现径向载荷施加距离的调整。径向液压缸28上设有导向光杠30，在调整径向液压缸距离时，保证了两液压缸分别沿直线方向运动，因此，径向液压缸加载装置导向性好，运行稳定。主驱动装置上装有扭矩传感器12、轴向加载装置上装有轴向压力传感器46，径向加载装置上装有径向压力传感器34，试验时可实时监测显示施加载荷大小，通过工控机、变频器控制主驱动装置输出载荷，轴向加载装置和径向加载装置通过控制液压阀实现载荷控制。

支重轮仿真实验时，松开螺母41，松开螺钉19，液压缸47推杆收回，径向液压缸28调整到无干涉位置。根据支重轮型号，选择铰接块37下连接菱形定位销38或其他压块。根据支重轮规格和档距尺寸，调整主动轮15在主动轴13的轴向位置，使主动轴13上两主动轮15在支重轮凸缘档距内侧，主动轮15的轮体与支重轮踏面接触，从动轮17调整方式同主动轮15。当主动轮17尺寸不能满足试验要求时，可将主动轮15和从动轮17分别移动至左侧，用螺栓20将其固定在连接板21上，将备用主动轮16和备用从动轮18移动至工作位置，并重新调整备用主动轮16和备用从动轮18的位置。支重轮在试验台位置确定后，分别旋转顶部两手轮27，使径向液压缸28的下菱形定位销或压块的距离与支重轮相匹配，初步压紧支重轮两端，压紧力不宜过大。调整拧紧螺母41，调整液压缸47的推杆，使轴向载荷满足试验要求。径向液压缸28进一步加载，压紧支重轮两端。开启主动电机9，支重轮在主动轮15、从动轮17径向加载装置作用下，旋转磨合。根据试验测试需要，可调整轴向液压缸47的推杆，实现轴向载荷的变化，调整径向液压缸28的压力和伸出量，控制径向载荷，通过工控机调整变频器频率，实现主动电机转速的更改。通过以上磨合仿真试验，观察支重轮是否存在漏油故障，运转过程中，还可利用红外测温装置，测量支重轮内部温度场。根据试验载荷和转速等参数，可进一步分析在不同工况载荷下，支重轮与主机的匹配性、磨损情况、使用寿命等。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种支重轮磨合仿真试验台，包括主驱动装置、径向加载装置、轴向加载装置、底座（3）以及安装架，其特征在于，所述主驱动装置包括等高平行的主动轴（13）和从动轴（51），所述主动轴（13）上安设有2个位置可调的主动轮（15），所述从动轴（51）上安设有2个位置可调的从动轮（17）。

2.根据权利要求1所述的一种支重轮磨合仿真试验台，其特征在于，所述主驱动装置包括主动电机（9）、减速机（11）、支撑座Ⅰ（8）、主动轴（13）、从动轴（51）、2个剖分式轴承（14），主动电机（9）和减速机（11）安装在支撑座Ⅰ（8）上，主动电机（9）与减速机（11）之间通过联轴器（10）连接，减速机（11）与主动轴（13）之间装有扭矩传感器（12），主动轴（13）和从动轴（51）平行安装在2个剖分式轴承（14）之间，剖分式轴承（14）连接安装在底座（3）顶部的支撑板Ⅰ（52）上，主动轴（13）上以花键间隙配合连接的方式可滑动地安装有两个主动轮（15），主动轴（13）上分布有两排螺纹孔，主动轮（15）上设有两个与螺纹孔相适配的定位孔，主动轮（15）和主动轴（13）通过穿过定位孔的螺钉（19）连接，从动轴（51）以花键间隙配合连接的方式可滑动地安装有两个从动轮（17），从动轴（51）上分布有两排螺纹孔，从动轮（17）上设有两个与螺纹孔相适配的定位孔，从动轮（17）和从动轴（51）通过穿过定位孔的螺钉（19）连接。

3.根据权利要求2所述的一种支重轮磨合仿真试验台，其特征在于，所述主动轮（15）和从动轮（17）的一侧分别设有环形凸起，所述定位孔开设在环形凸起上。

4.根据权利要求2所述的一种支重轮磨合仿真试验台，其特征在于，所述主动轴（13）上还设有2个备用主动轮（16）以及设于主动轴（13）两端部的连接板（21），所述备用主动轮（16）轮体平面上设有两个安装孔，备用主动轮（16）通过穿过安装孔的螺栓（20）固定在连接板（21）上，从动轴（51）上设有2个备用从动轮（18）以及设于从动轴（51）两端部的连接板（21），所述备用从动轮（18）轮体平面上设有两个安装孔，备用从动轮（18）通过穿过安装孔的螺栓（20）固定在连接板（21）上。

5.根据权利要求1所述的一种支重轮磨合仿真试验台，其特征在于，所述轴向加载装置包括弹簧座（39）、杆（43）、顶杆（45）、轴向液压缸（47）以及与轴向液压缸（47）连接的控制阀（48），弹簧座（39）通过螺栓固定安装在底座（3）顶部的支撑板Ⅰ（52）上，杆（43）左端通过螺纹连接安装在弹簧座（39）上，杆（43）上装有螺母（41）、支撑板Ⅱ（42）、弹簧（44），杆（43）右端与支重轮端部接触，顶杆（45）与支重轮另一端接触，顶杆（45）上设有轴向压力传感器（46），轴向液压缸（47）底部设有固定安装轴向液压缸（47）的液压缸支撑架（50）。

6.根据权利要求1所述的一种支重轮磨合仿真试验台，其特征在于，所述径向加载装置包括2个支架（22）、2个径向液压缸（28）、燕尾导轨（53）、上盖板（6）、丝杠螺母副（26）、支撑座Ⅱ（33）、光杠（30）、铰接块（37）以及菱形定位销（38），2个支架（22）的一端分别通过尾部法兰（29）与2个径向液压缸（28）连接，另一端与燕尾导轨（53）配合，燕尾导轨（53）与上盖板（6）焊接连接，焊接坡口和位置在上盖板（6）下部，两个支架（22）分别与丝杠螺母副（26）配合，径向液压缸（28）的法兰上焊接有油缸耳座（32），支撑座Ⅱ（33）焊接在上盖板（6）上，油缸耳座（32）与支撑座Ⅱ（33）内装有轴瓦（31），轴瓦（31）内圈与光杠（30）配合，光杠（30）两端通过圆螺母固定，径向液压缸（28）拉杆上装有径向压力传感器（34），铰接块（37）与径向液压缸（28）的拉杆通过销轴（36）铰接，销端有挡圈定位，铰接块（37）底部布置有2个螺纹孔。