CN208872521U - 一种新型电动助力自行车综合试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型电动助力自行车综合试验台，主要由机台、振动机构、可调阻力装置、负重装置、底板限位机构、脚踏模拟组件、电气控制等部分组成，通过电气部分的可编程作用与不同机构部分的作用，可实现试验车前后轮各种不同振动形式的组合运行，配合不同的负重、阻力调整的组合，还可进行各种行驶状态和路面状态下的行驶试验和考核，还可实现不同脚踏动力和速度下的助力性能试验等等，通过底板限位机构及负重装置部分的限位作用，使试验过程中始终处于相对平稳状态，这种综合试验台，具有以往没有的可调行驶阻力和多种模拟路面颠簸、负重、助力性能和续航里程等综合试验功能，对出厂检验具有重大意义。

Description

一种新型电动助力自行车综合试验台

技术领域

本发明涉及一种试验设备，具体为一种新型电动助力自行车综合试验台，同时也完全适用于没有助力功能的电动自行车。

背景技术

目前，电动自行车、电动助力自行车的试验台功能主要有几种方式及相关设备：(1)对零部件进行参数、性能试验；(2)对车架进行振动试验；(3)对整车分别进行静载荷、制动试验。显然，目前的电动助力自行车综合性试验的装置还相对较少，还没有真实模拟行驶试验、助力性能试验功能，如能够增加负重和颠簸模拟试验、助力性能试验等功能，并能综合试验，则将对电动助力自行车的综合性能、可靠性和安全性等出厂检验具有重大意义。

由于电动助力自行车的试验内容涵盖了电动自行车的试验内容，因此本发明同时适用于电动助力自行车和电动自行车。

发明内容

本发明提供一种电动自行车和电动助力自行车综合试验装置，具有以往没有的可调行驶阻力和多种模拟路面颠簸、负重、助力性能和续航里程等综合试验功能，将需试验的电动自行车、电动助力自行车整体放置在试验台上，具有以下功能特点：

(1)可通过可调阻力装置，对车辆施加行驶阻力，达到模拟路面阻力的效果。

(2)可模拟真实负重形式，考核车辆的负重能力。

(3)可分别调整前后轮的振动形式，如各种振动频率和振动时间间隔的变化、前后轮振动形式组合等，有效模拟各种路面颠簸状况，以及实现各种振动试验需要的设置。

(4)纯电动骑行试验，如稳定性、转矩特性和电流波动试验。

(5)通过施加脚踏模拟动力，进行助力性能如助力平稳性、电流变化等助力效果的试验，以及纯脚踏模拟试验。

(6)助力模式和纯电动模式下的续航里程试验。

(7)以上功能的各种功能组合的试验和综合试验。

本发明所采用的技术方案是：电动助力自行车综合试验台主要由机台部分、振动机构部分、可调阻力装置部分、负重装置部分、底板限位机构部分、脚踏模拟电机组件、电气控制部分组成。其中机台部份由底板、四个滚筒组件、链轮机构、前后支架组成，振动机构部分由前置偏心振动机构、后置偏心振动机构组成，可调阻力装置部分由四个组尼装置及摩擦轮组成，负重部分由负重架、负重限位架、滚动件组成，底板限位机构部分由底板限位座、芯轴、摆动支架、滚子、轴承等组成，脚踏模拟用电机组件是伺服电机与减速机的组合装置。通过电气控制部分控制，可实现振动机构部分驱动电机运转速度和运转时间的控制，并通过振动机构部分偏心轮的作用，实现机台部分的上下振动，由于PLC 对振动机构部分前后驱动电机运动的可编程作用，从而实现试验车前后轮各种不同振动形式的组合运行，同时配合不同的负重、阻力调整的组合，可进行各种行驶状态和路面状态下的行驶试验和考核；通过电气控制部分控制，控制脚踏模拟用电机组件的运动输出，与试验车驱动电机运动混合，可实现不同脚踏动力和速度下的助力性能试验，也可进行各种状态和标准状态下的续航里程试验，还可单项试验或综合试验；通过底板限位机构部分使试验台在垂向颠簸振动过程中，在水平方向的位置仍基本不变；通过负重部分负重架限位机构的限位，使试验过程负重架和试验车始终处于相对平稳状态。

附图说明

图1为一种新型电动助力自行车综合试验台主视图。

图2为一种新型电动助力自行车综合试验台(去掉试验车11、负重架12、滚动件29、负重限位架30、脚踏模拟用电机组件31)俯视图。

图3为A-A剖视图。

图4为B-B剖视图。

图5为K的局部放大图。

图中：1、底板；2、滚筒组件I；3、前支架I；4、滚筒组件II；5、被动链轮；6、链条；7、主动链轮；8、滚筒组件III；9、后支架I；10、滚筒组件 IV；11、试验车；12、负重架；13、前置偏心振动机构；14、前支架II；15、阻尼装置I；16、摩擦轮I；17、阻尼装置II；18、后支架II；19、阻尼装置 III；20、摩擦轮II；21、阻尼装置IV；22、后置偏心振动机构；23、限位座； 24、芯轴；25、滚子；26、摆动支架；27、轴承I；28、支座I；29、滚动件； 30、负重限位架；31、脚踏模拟用电机组件；32、轴承II；33、支承轴；34、滚筒；35、偏心轮I；36、模拟振动用电机组件；37、电机座；38、传动轴组件；39、偏心轮II；40、支座II；41、电气控制部分；42、阻尼装置座；43、阻尼件；44、弹簧；45、调整螺钉。

具体实施方式

从图可以看出，机台部份由底板1、四个滚筒组件(滚筒组件I 2、滚筒组件II 4、滚筒组件III 8、滚筒组件IV 10)、链轮机构(被动链轮5、链条6、主动链轮7)、前后支架(前支架I 3、前支架II 14、后支架I 9、后支架II 18)组成；振动机构部分由前置偏心振动机构13和后置偏心振动机构22组成；可调阻力装置部分由四个阻尼装置(阻尼装置I 15、阻尼装置II 17、阻尼装置III 19、阻尼装置IV 21)、两个摩擦轮(摩擦轮I 16、摩擦轮II 20)组成；负重装置部分由负重架12、负重限位架30、滚动件29组成；底板限位机构部分由限位座23、芯轴24、滚子25、摆动支架26、轴承I 27、支座I 28组成。

从图1、图2可以看出，底板1作为本试验台的基础安装板，放置在前置偏心振动机构13和后置偏心振动机构22的四组偏心轮上，与四组偏心轮的滚动环形成滚动摩擦形式，前置偏心振动机构13、后置偏心振动机构22分别固定安装在底板1前部和后部下方的地基上，滚筒组件I 2、滚筒组件II 4分别通过各自的支承轴安装在前支架I 3和前支架II 14上，而前支架I 3和前支架II 14则固定安装在底板1上的前部，滚筒组件III 8、滚筒组件IV10分别通过各自的支承轴安装在后支架I 9和后支架II 18上，而后支架I 9和后支架II 18则固定安装在底板1上的后部，被动链轮5、主动链轮7分别固定安装在滚筒组件II 4、滚筒组件III 8的滚筒上，并由链条6连接，形成链轮机构，试验车11的前、后轮分别放置在滚筒组件I 2和滚筒组件II 4、滚筒组件III 8和滚筒组件IV 10的滚筒上，负重架12固定安装在试验车11上，摩擦轮I 16、摩擦轮II 20分别固定安装在滚筒组件II 4、滚筒组件IV 10的滚筒上，阻尼装置I 15和阻尼装置II 17、阻尼装置III 19和阻尼装置IV21分别在固定安装在底板1的前端、后端位置上，并分别与摩擦轮I 16、摩擦轮II 20摩擦接触。

从图3可以看出，限位座23固定安装在底板1中部下方的地基上，四根芯轴24固定安装在摆动支架26的四个孔上，每根芯轴24上安装有两个滚子25，摆动支架26通过轴承I27安装在支座I 28上，支座I 28固定安装在底板1的中部下方，与限位座23的位置匹配，使摆动支架26正好嵌入限位座23的内槽，并使四根芯轴24上的八个滚子25正好与限位座23的两个内侧面相互滚动接触，形成底板限位机构部分。

从图4可以看出，若干个滚动件29安装在负重限位架30上，两个负重限位架30安装在底板1的两侧上，使负重架12正好嵌在其中间与负重限位架30 上的滚动件29滚动接触，形成负重装置部分，脚踏模拟用电机组件31固定安装在试验车11的驱动装置上，并与试验车11的脚踏轴相连，是伺服电机与减速机的组合装置。

从图4可以看出，滚筒组件III 8的结构为：滚筒34通过两个轴承II 32安装在支承轴33上。滚筒组件I 2、滚筒组件II 4、滚筒组件IV 10与滚筒组件III 8的结构相同。

从图4可以看出，后置偏心振动机构22的结构为：带有滚动环的偏心轮I 35、偏心轮II 39固定安装在传动轴组件38的两端，振动模拟用电机组件36固定安装在电机座37上，并通过联轴器与传动轴组件38连接，电机座37和支座 II 40固定安装在地基上，传动轴组件38通过轴承安装在电机座37和支座II 40 上。前置偏心振动机构13与后置偏心振动机构22的结构相同，并分别通过其电机座和支座固定安装在底板1前后部下方的地基上，前置偏心振动机构13与后置偏心振动机构22组成振动机构部分。

从图5可以看出，阻尼装置IV21的结构为：阻尼装置座42固定安装在底板 1上，阻尼件43、弹簧44、调整螺钉45按顺序安装在阻尼装置座42中。阻尼装置I 15、阻尼装置II17、阻尼装置III 19与阻尼装置IV 21的结构相同，均固定安装在底板1上，其中阻尼装置I15、阻尼装置II 17的阻尼件对摩擦轮I 16施加阻尼，阻尼装置III 19、阻尼装置IV 21的阻尼件对摩擦轮II 20施加阻尼，形成可调阻力装置部分。

电气控制部分41主要由PLC可编程控制器、触摸屏、驱动器、伺服电机、电气元器件组成，其中，伺服驱动和电机也可采用变频方式。

试验时，将待试验车11的两个轮子分别放置滚筒组件I 2和滚筒组件II 4、滚筒组件III 8和滚筒组件IV 10的滚筒上，进行负重和颠簸试验时，将负重架12 放置在待试验车11上，里面装有试验规定重量的物料，根据振动模式选择，通过电气控制部分41的编程和电气控制，使前置偏心振动机构13、后置偏心振动机构22的电机组件分别按设定的转速、时间间隔运行，由于其偏心轮的作用，实现底板1带动试验车11按设定振动模式上下起伏、前后倾斜运动；由于负重装置部分的两边负重限位架30及其上的滚动件29的滚动限位，使待试验车11 在上下振动时不会左右倾覆，由于底板限位机构部分的滚动和摆动限位作用，使底板1在振动时不会脱离开所限定的位置范围。

进行路面阻力模拟试验时，通过阻尼装置I 15、阻尼装置II 17、阻尼装置 III19、阻尼装置IV 21上的调整螺钉，调整这四个阻尼装置对摩擦轮I 16、摩擦轮II 20的摩擦阻力，其中，摩擦轮I 16的阻力通过链轮机构(被动链轮5、链条6、主动链轮7)的作用传递至滚筒组件III 8的滚筒上，从而共同作用至试验车11的后轮，也就共同作用至试验车11的驱动部分，实现各种路面阻力的模拟。

进行助力效果和纯脚踏运动试验时，启动脚踏模拟用电机组件31，其动力直接传递至试验车11的脚踏轴，实现纯脚踏运动的模拟试验，如运行过程机构平稳性试验等；当启动试验车11的助力模式，由于脚踏模拟用电机组件31和试验车11电动驱动装置的混合作用，即模拟了试验车脚踏和电机的混合作用，可实现助力性能试验，如助力过程机构运行稳定性、脚踏转矩变化、电动转矩与脚踏转矩之比即助力比的试验等。

各种模式下的续航里程、驱动电流等参量可直接通过电气控制部分41的控制系统的数据处理而自动给出和显示。

Claims (3)

1.一种新型电动助力自行车综合试验台，主要由机台部分、振动机构部分、可调阻力装置部分、负重装置部分、底板限位机构部分、脚踏模拟用电机组件、电气控制部分组成，其特征是：底板(1)作为试验台的基础安装板，放置在前置偏心振动机构(13)和后置偏心振动机构(22)的四组偏心轮上，与四组偏心轮的滚动环形成滚动摩擦形式，滚筒组件I(2)通过其支承轴安装在前支架I(3)和前支架II(14)上，前支架I(3)固定安装在底板(1)上的前部，滚筒组件II(4)通过其支承轴安装在前支架I(3)和前支架II(14)上，被动链轮(5)固定安装在滚筒组件II(4)的滚筒上，主动链轮(7)固定安装在滚筒组件III(8)的滚筒上，链条(6)连接被动链轮(5)和主动链轮(7)，形成链轮机构；滚筒组件III(8)通过其支承轴(33)安装在后支架I(9)和后支架II(18)上，后支架I(9)固定安装在底板(1)上的后部，滚筒组件IV(10)通过其支承轴安装在后支架I(9)和后支架II(18)上，试验车(11)通过其前、后轮分别放置在滚筒组件I(2)和滚筒组件II(4)、滚筒组件III(8)和滚筒组件IV(10)的滚筒上，负重架(12)固定安装在试验车(11)上，前置偏心振动机构(13)固定安装在底板(1)前部下方的地基上，前支架II(14)固定安装在底板(1)上的前部，阻尼装置I(15)固定安装在底板(1)的前端位置上，其阻尼件与摩擦轮I(16)接触，摩擦轮I(16)固定安装在滚筒组件II(4)的滚筒上，阻尼装置II(17)在固定安装在底板(1)的前端位置上，其阻尼件与摩擦轮I(16)接触，后支架II(18)固定安装在底板(1)上的后部，阻尼装置III(19)固定安装在底板(1)的后端位置上，其阻尼件与擦轮II(20)接触，摩擦轮II(20)固定安装在滚筒组件IV(10)的滚筒上，阻尼装置IV(21)固定安装在底板(1)的后端位置上，其阻尼件与擦轮II(20)接触，后置偏心振动机构(22)固定安装在底板(1)后部下方的地基上，限位座(23)固定安装在底板(1)中部下方的地基上，四根芯轴(24)固定安装在摆动支架(26)的四个孔上，每根芯轴(24)上安装有两个滚子(25)，摆动支架(26)通过轴承I(27)安装在支座I(28)上，支座I(28)固定安装在底板(1)的中部下方，与限位座(23)的位置匹配，使摆动支架(26)正好嵌入限位座(23)的内槽，并使四根芯轴(24)上的八个滚子(25)正好与限位座(23)的两个内侧面相互滚动接触，若干个滚动件(29)安装在负重限位架(30)上，两个负重限位架(30)安装在底板(1)的两侧上，使负重架(12)正好嵌在其中间与负重限位架(30)上的滚动件(29)滚动接触，脚踏模拟用电机组件(31)固定安装在试验车(11)的驱动装置上，并与试验车(11)的脚踏轴相连；两个轴承II(32)安装在支承轴(33)的两端上，滚筒(34)通过轴承II(32)安装于支承轴(33)上，形成滚筒组件III(8)的结构；带有滚动环的偏心轮I(35)固定安装在传动轴组件(38)的一端，模拟振动用电机组件(36)固定安装在电机座(37)上，并通过联轴器与传动轴组件(38)连接，电机座(37)固定安装在地基上，传动轴组件(38)通过轴承安装在电机座(37)和支座II(40)上，偏心轮II(39)固定安装在传动轴组件(38)的另一端，支座II(40)固定安装在地基上，形成后置偏心振动机构(22)的结构；电气控制部分(41)安放在地面上；阻尼装置座(42)固定安装在底板(1)上，阻尼件(43)、弹簧(44)、调整螺钉(45)按顺序安装在阻尼装置座(42)中，形成阻尼装置IV(21)的结构。

2.根据权利要求1所述的一种新型电动助力自行车综合试验台，其特征是：前置偏心振动机构(13)与后置偏心振动机构(22)的结构相同，分别固定安装在底板(1)前后部下方的地基上，组成振动机构部分。

3.根据权利要求1所述的一种新型电动助力自行车综合试验台，其特征是：底板限位机构部分由限位座(23)、芯轴(24)、滚子(25)、摆动支架(26)、轴承I(27)、支座I(28)组成。