CN208736681U - 一种质量可调并保持质心位置的配重箱 - Google Patents
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Abstract
一种质量可调并保持质心位置的配重箱,包括箱体,箱体上面敞开,方便更换不同的配重块,配重块组件装于箱体内,所述配重块组件包括窄撑板、偏心配重块、空心配重块组和/或实心配重块;所述箱体由左侧板、右侧板、底板、后挡板经螺钉联接形成,箱体前面与碰撞器联接,箱体的后挡板上装有用于压紧箱体内的配重块组件的螺纹杆,箱体的左侧板、右侧板上部均设有吊板。本实用新型采用箱体结构作为配重,并采取空心与实心配重置换的方式调整配重质量,相对于传统方式具有以下优点:1.质量可调,且能保证调整精度;2.调整质量时,质心位置在上下、左右两个方向保持不变;3.结构坚固紧促,可保证刚性;4.调整配重操作便捷;5.具有扩展性。
Description
技术领域
本实用新型应用于汽车被动安全领域,作为一种配重箱,应用于汽车前后端保护装置冲击试验,也可以用于其他冲击试验。
背景技术
GB17354_1998《汽车前后端保护装置》 及ECE R42 《关于就车辆前、后端保护装置(保险杠等)批准车辆的统一规定》规定了一种试验方法,碰撞器在水平方向分别以2.5km/h和4km/h对试验车的前后端保护装置(即保险杠)进行碰撞,碰撞的有效质量与试验车辆的“整车整备质量”相等,碰撞器可固定在一台小车(活动屏障)上,也可固定在摆锤上,作为摆锤的一部分。
碰撞的有效质量与试验车辆的“整车整备质量”相等,不同质量的试验车,碰撞器应加以不同质量的配重。碰撞器前端突出位置中点称为“碰撞中心点”。通过碰撞中心点且与碰撞方向一致的线称为“碰撞中心线”(图1)。当碰撞器及配重的总质心位于碰撞中心线上,此时碰撞器及配重的总质量即等于“碰撞的有效质量”,也可叫“等效质量”。如果碰撞器及配重的总质心不在碰撞中心线上,“碰撞的有效质量”需要做较复杂的换算。
按标准要求碰撞器应结构坚固,碰撞器与配重在碰撞过程中不应该有相对晃动,应该是一个刚性很好的组合体。标准规定碰撞器可固定在一台小车上,也可固定在摆锤上,作为摆锤的一部分。传统的解决方法多为将碰撞器固定在一刚性摆架上,然后在摆架上加配重块调整质量,每块配重需单独固定,操作麻烦,很难保证刚度,也难以保证有效质量的调整精度。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的上述不足,而提供一种质量可调并保持质心位置的配重箱,调整碰撞质量的操作方便快捷,并保证试验精度,使试验严格合规。
本实用新型的技术方案是:包括箱体,箱体上面、前面敞开,碰撞器装于箱体前面,配重块组件装于箱体内,所述配重块组件包括窄撑板、用于调整箱体质心位置的偏心配重块、空心配重块组和/或实心配重块;所述箱体由左侧板、右侧板、底板、后挡板经螺钉联接形成,箱体的后挡板上装有用于压紧箱体内的配重块组件的螺纹杆,箱体的左侧板、右侧板上部均设有吊板。
所述空心配重块组包括空心配重块、小空心配重和/或微空心配重,小空心配重的厚度大于微空心配重的厚度,且小空心配重的厚度小于空心配重的厚度。
所述空心配重块组包括多个不同厚度的配重框;所述窄撑板、偏心配重块、配重框、实心配重块的棱角处设有倒角。
所述箱体的左侧板、右侧板的周边设有向内弯折形成折边,窄撑板装于左侧板、右侧板的折边之间,窄撑板的厚度大于折边厚度,折边上开有安装孔一,底板、后挡板、碰撞器上设有与安装孔一相对应的安装孔二,螺钉装于安装孔一、安装孔二处。
所述空心配重块组、实心配重块、后挡板的高度和宽度均相同,偏心配重块的高度矮于实心配重块,窄撑板宽度小于实心配重块,窄撑板与左侧板、右侧板的折边之间为间隙配合。
所述后挡板上设有多个安装孔,法兰的法兰颈装于安装孔处,法兰的法兰盘经螺栓装于后挡板上,法兰的法兰颈内壁设有与螺纹杆配合的螺纹;所述后挡板中部装有吊环。
所述箱体的左侧板上的吊板、右侧板上的吊板之间穿装有横轴;所述吊板为由两侧边、下边组成的三角形,吊板的下边两顶角处经紧固螺栓装于箱体的左侧板、右侧板上部,吊板的上顶角处设有装配孔,横轴穿装于装配孔处。所述吊板为四个,横轴为两个。
所述箱体为两个,各箱体之间串接,碰撞器装于最前端的箱体前面。
所述偏心配重块为板状结构,偏心配重块上部为有缺口。
所述碰撞器包括固定板、连接于固定板前面的碰撞头,碰撞头位于固定板高度的三分之一位置。未装偏心配重块前,碰撞器使整个配重箱的重心偏上,通过装入偏心配重块,将重心位置调整至与碰撞中心点b一致的高度。
本实用新型配重块组件有空心和实心,需要增加重量时,用实心块置换下空心块,需要减少重量时,用空心块置换下实心块。调整重量的同时配重块始终填满箱体,加紧后端螺纹杆,可保证碰撞器及箱体结构紧固。
本实用新型对碰撞器与箱体整体进行了质心设计。箱体的底板处于较低的位置,但不足以平衡碰撞器上端突出的部分,因此另行设计了偏心配重块。碰撞器、箱体底板、侧板及吊板、横轴等附件,再加上特别设计的3块偏心配重块,这个组合的整体质心位于碰撞中心线上。其他组件都是关于碰撞中心线的完全对称设计,无论如何调整配重,均可保证整体质心处于碰撞中心线上。此时碰撞器、箱体及配重构成的碰撞质量全为碰撞有效质量。
合理配置配重,碰撞质量调节范围可以覆盖整车整备质量800至2100千克的试验车,可应对大多数的汽车前后端保护装置试验。但是少数试验车整备质量会超出这个范围。此时可以将两个箱体串联,最大可调节重量可达3800千克。
本实用新型采用箱体结构作为配重,并采取空心与实心配重置换的方式调整配重质量,相对于传统方式具有以下优点:1.质量可调,且能保证调整精度;2.调整质量时,质心位置在上下、左右两个方向保持不变;3.结构坚固紧促,可保证刚性;4.调整配重操作便捷;5.具有扩展性。
附图说明
图1为本实用新型的使用状态图。
图2为图1的侧视图。
图3为本实用新型的结构示意图。
图4为本实用新型的爆炸视图。
图5为本实用新型的剖视图。
图6为配重块组件及后挡板的结构示意图。
图7为两个箱体串联后的俯视图。
图中:碰撞方向a、碰撞中心点b、吊点c、吊绳d、碰撞器1、窄撑板2、偏心配重块3、空心配重块4、右侧板5、小空心配重6、微空心配重7、实心配重块8、底板9、法兰10、后挡板11、螺纹杆12、吊环13、左侧板14、横轴15、吊板16、箱体一17、箱体二18。
具体实施方式
图1、2中,碰撞器、箱体及配重块组件组合在一起,可以在吊点c采用4条钢丝吊绳d悬吊,形成平行摆,为描述方便,本文设定碰撞方向为正前方,其他左、右、后三个方位均以此为参照。碰撞中心点b位于前端突出部分的中间位置,试验时此点为与试验车的最初接触点。碰撞方向a即碰撞器运动方向,该方向平行于水平面,且与碰撞器的前端面垂直。通过碰撞中心点且平行于碰撞方向的直线称为碰撞中心线。
图3中,右侧板5、左侧板14、后挡板11、底板9围成一个箱体,箱体前面联接碰撞器1,箱体上方敞开,便于加减配重块组件。本实用新型整体采用质心平衡设计,通过特别设计的偏心配重块3将上述箱体及配重的总体质心位置调整到碰撞中心线上。空心配重块4、小空心配重6、微空心配重7、实心配重块8四种配重,采用对称设计,处于安装位时,质心位于碰撞中心线上,基本装满箱体。置换等厚度的空心配重与实心配重可以增减配重总质量,并保持整体质心位置位于碰撞中心线上。同时保证配重块充满箱体,便于夹紧固定。后挡板11上安装有法兰10与螺纹杆12,转动螺纹杆,松开时可卸装配重,夹紧时保持箱体与配重整体紧固与刚性。右侧板5、左侧板14左右对称,前端和底部分别与碰撞器1、底板9用螺钉联接,后端用螺栓与后挡板11联接。后挡板11装有四个带内螺纹的法兰10,四根螺纹杆12贯穿其中。右侧板5、左侧板14的上边缘共装有四块吊板16。每个吊板钻有一大孔两小孔,通过小孔与侧板之间用螺栓联接。横轴15前后各一,横跨在箱体之上。横轴中间稍粗两端略细,轴肩之间的距离等于箱体宽度。横轴15两端串在吊板16的大孔之中,靠轴肩定位。箱体朝上的一面敞开,便于放入配重,空心或实心配重基本装满箱体,仅留有少量空间由螺纹杆调整夹紧。除窄撑板2之外,其他配重块的宽度与箱体宽度一致(略有间隙)。该设计保证吊点和转轴的刚度,不易弯折,并保证箱体不因侧向拉力变形,为限制左右摆动,吊绳在左右方向成倒八字张开,因此存在侧向拉力。
图4中,左侧板14、右侧板5的前、后、下三边均有向内90°的折边,其上钻孔,便于用螺栓与其他零件联结。因为折边的缘故,在箱体前端形成一个略窄的空间,此处用窄撑板2填充,避免碰撞时配重块的冲击力作用在侧板与碰撞器的联接螺钉上。窄撑板2之后是多种或空心或实心的配重块组合。空心配重块4相当于五块实心配重块8的占位,但质量差不多。小空心配重6与实心配重块8的占位相等,但质量小很多。调整碰撞质量时,先将箱体置于地磅上,合理调配不同的配重块,便可将碰撞质量调整到与试验车整备质量一致。最小配重微空心配重7质量为1公斤,即最小可调质量为1公斤。考虑制作成本,同种配重块质量并不像天平砝码一样是整数,每块质量也不严格相等。虽然也可以分别称重并标记,使用时再累加,但比较麻烦,且容易出错,不如使用地磅简单直观。
图5中,后挡板11另上装有四个法兰,法兰10与螺纹杆12为螺纹配合。立在箱体里的配重块介于碰撞器1与后挡板11,需调整质量时,转动松开螺纹杆,调整完毕转动螺纹杆将配重块夹紧,使箱体、配重与碰撞器构成一个刚性体。后挡板11正中钻螺纹孔,装有吊环13。碰撞前,钢丝绳向后向上牵引箱体及碰撞器摆动到一定高度,积蓄势能,具体高度视设定的碰撞速度不同而不同。碰撞时释放,势能转为动能,完成碰撞。
图6为七种或空心或实心的扁平块,材料为A3钢。除质量较轻能一手拧起的两种,其余均钻有螺纹孔,便于搬运时安装吊环起吊。偏心配重块3共3块,作用是与处于偏心位置的底板9一起,平衡碰撞器1上部突出部分的质量,将整体质心调整到碰撞中心线上。图6中的七种扁平块均为左右对称,除偏心配重块3,其它六种块上下同样对称。除特意设计用于平衡调整的偏心配重块3,配重块处于安装位时,其质心正好处于碰撞中心线上。因此置换空心和实心块增减配重时,整体质心均能保持在碰撞中心线上。窄撑板2用于箱体较窄的位置起过度支撑作用,共备有4块。空心配重块4共备有9块,小空心配重6备有5块,微空心配重7备有5块。5个微空心配重7的质量和厚度均等于一个小空心配重6,五个小空心配重6的质量和厚度均等于一个空心配重块4。实心配重块8共备有90块,是配重块的主力。小空心配重6的厚度与实心配重块8的厚度相等。后挡板11与实心配重块8长宽及厚度尺寸一样,正中一螺纹孔用于安装吊环13,4个大孔,每个大孔周围又有4小孔,用于安装法兰10。侧边各5孔可用螺栓与左、右侧板联接。
图7为箱体一17、箱体二18串联后的俯视图,当试验车超过2100千克,采用此种方式。箱体一17、箱体二18之间用10个螺栓联接。联接处的箱体宽度相对较窄,采用两到三块窄撑板过度,使螺纹杆夹紧力及碰撞冲击力能贯通箱体一17、箱体二18的配重块。因为箱体二18的底板也处于偏心位置,两块底板正好与碰撞器上部突出部分平衡,因此无需再使用偏心配重块。
Claims (10)
1.一种质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:包括箱体,箱体上面、前面敞开,碰撞器(1)装于箱体前面,配重块组件装于箱体内,所述配重块组件包括窄撑板(2)、用于调整箱体质心位置的偏心配重块(3)、空心配重块组和/或实心配重块(8);
所述箱体由左侧板(14)、右侧板(5)、底板(9)、后挡板(11)经螺钉联接形成,箱体的后挡板(11)上装有用于压紧箱体内的配重块组件的螺纹杆(12),箱体的左侧板(14)、右侧板(5)上部均设有吊板(16)。
2.根据权利要求1所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述空心配重块组包括空心配重块(4)、小空心配重(6)和/或微空心配重(7),小空心配重(6)的厚度大于微空心配重(7)的厚度,且小空心配重(6)的厚度小于空心配重(4)的厚度。
3.根据权利要求1所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述空心配重块组包括多个不同厚度的配重框;所述窄撑板(2)、偏心配重块(3)、配重框、实心配重块(8)的棱角处设有倒角。
4.根据权利要求1所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述箱体的左侧板(14)、右侧板(5)的周边设有向内弯折形成折边,窄撑板(2)装于左侧板(14)、右侧板(5)的折边之间,窄撑板(2)的厚度大于折边厚度,折边上开有安装孔一,底板(9)、后挡板(11)、碰撞器(1)上设有与安装孔一相对应的安装孔二,螺钉装于安装孔一、安装孔二处。
5.根据权利要求4所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述空心配重块组、实心配重块(8)、后挡板(11)的高度和宽度均相同,偏心配重块(3)的高度矮于实心配重块(8),窄撑板(2)宽度小于实心配重块(8),窄撑板(2)与左侧板(14)、右侧板(5)的折边之间为间隙配合。
6.根据权利要求1所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述后挡板(11)上设有多个安装孔,法兰(10)的法兰颈装于安装孔处,法兰(10)的法兰盘经螺栓装于后挡板(11)上,法兰(10)的法兰颈内壁设有与螺纹杆(12)配合的螺纹;所述后挡板(11)中部装有吊环(13)。
7.根据权利要求1所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述箱体的左侧板(14)上的吊板(16)、右侧板(5)上的吊板(16)之间穿装有横轴(15);所述吊板(16)为由两侧边、下边组成的三角形,吊板(16)的下边两顶角处经紧固螺栓装于箱体的左侧板(14)、右侧板(5)上部,吊板(16)的上顶角处设有装配孔,横轴(15)穿装于装配孔处。
8.根据权利要求1所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述箱体为两个,各箱体之间串接,碰撞器(1)装于最前端的箱体前面。
9.根据权利要求1所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述偏心配重块(3)为板状结构,偏心配重块(3)上部为有缺口。
10.根据权利要求1所述的质量可调并保持质心位置的配重箱,其特征在于:所述碰撞器(1)包括固定板、连接于固定板前面的碰撞头,碰撞头位于固定板高度的三分之一位置。
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CN201821607379.2U CN208736681U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种质量可调并保持质心位置的配重箱 |
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CN112197982A (zh) * | 2019-07-08 | 2021-01-08 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 重心可调式高铁模拟碰撞车体及包括该车体的碰撞车 |
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