CN209927471U

CN209927471U - 轮胎测试台

Info

Publication number: CN209927471U
Application number: CN201920359548.3U
Authority: CN
Inventors: 江华; 孙金余; 王荣蓉; 杨春艳; 高雷; 景晖; 潘铮
Original assignee: Shanghai Jiaotong University; Shanghai Zhenghua Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Shanghai Jiaotong University; Shanghai Zhenghua Heavy Industries Co Ltd
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-01-10
Anticipated expiration: 2029-03-21

Abstract

本实用新型提供了一种轮胎测试台，包括：四台该自驱动小车，四台自驱动小车之间可拆卸连接，沿该轮胎测试台的长度方向分两排布置，每排布置两台，四台自驱动小车形成了一个支撑平台；测试模块，该测试模块被安装在该支撑平台上，在测试过程中，被测试轮胎安装在该测试模块上且与地面相接触；以及总控制器和子控制器，该总控制器用于确定各该自驱动小车的运行参数，并将该运行参数发送至子控制器，该子控制器用于根据该运行参数控制各自驱动小车的运行。本实用新型提供的轮胎测试台，至少具有以下有益效果：可对轮胎的工作性能进行十分精确的测试；可实现小角度转向，可拓展轮胎测试台可模拟的工况；方便转场运输。

Description

轮胎测试台

技术领域

本实用新型涉及轮胎测试技术领域，尤其涉及一种轮胎测试台。

背景技术

轮胎是各交通工具(例如，地面车辆、飞行器等)的关键部件，其质量直接影响交通工具的运行安全，因此，轮胎必须经过严格测试以满足使用要求。轮胎的测试参数包括不同使用环境下，轮胎的垂向刚度、侧偏刚度等参数。现有的轮胎测试台多为固定式，包括固定的安装台架以及输送带。测试时，将待测试轮胎安装在固定台架上，使待测轮胎与输送带接触，通过输送带运动来带动轮胎转动，以对轮胎的使用状态进行模拟。其中，通过调整输送带的速度可以模拟轮胎实际运行速度；调节轮胎测试台架可以模拟轮胎与地面的冲击现象、磨损现象、侧倾现象等。但该装置只能对轮胎的实际工况进行模拟，与轮胎的真实工况有一定差别，不能完全等效。

另外，对于大吨位的飞行器，起落架轮胎的使用环境十分恶劣，现有的固定测试台很难实现模拟测试。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提高轮胎的测试精度。

本实用新型提供了一种轮胎测试台，其特征在于，包括：四台自驱动小车，四台自驱动小车之间可拆卸连接，且沿所述轮胎测试台的长度方向分两排布置，每排布置两台，四台自驱动小车形成了一个支撑平台；测试模块，所述测试模块被安装在所述支撑平台上，在测试过程中，被测试轮胎安装在所述测试模块上且与地面相接触；以及总控制器和子控制器，所述总控制器可接收用于控制所述轮胎测试台运行的运行指令，并根据所述运行指令计算各所述自驱动小车的运行参数，并将所述运行参数发送至子控制器，所述子控制器用于根据所述运行参数控制各自驱动小车的运行。

可选地，所述自驱动小车的外形尺寸设置为使得所述自驱动小车可容纳在标准集装箱内部。

可选地，所述运行参数包括：所述自驱动小车的行走速度参数；所述自驱动小车的转角参数。

可选地，各所述自驱动小车均具有转向系统以及行走系统，所述转向系统和所述驱动系统分别通过转向电机和行走电机进行驱动，所述子控制器根据所述行走速度参数对所述行走电机进行控制，根据所述转角参数对所述转向电机进行控制。

可选地，所述转向系统为线控转向系统，所述自驱动小车的每根车轮轴上均配置有一台转向电机。

可选地，所述行走电机为轮毂电机或轮边电机。

可选地，各台所述自驱动小车的所述行走电机的功率为400kw以上。

可选地，所述自驱动小车包括顶升装置，所述顶升装置设置在所述自驱动小车的车轮轴和悬架之间，所述顶升装置用于驱动所述悬架进行升降运动。

可选地，所述顶升装置为液压、气压或电动装置。

可选地，四台所述自驱动小车具有相同的结构，所述测试模块设置在所述支撑平台的中心。

可选地，每台所述自驱动小车具有四根车轮轴，每根车轮轴上设置有两个车轮。

本实用新型提供的轮胎测试台，至少具有以下有益效果：

(1)可对轮胎的工作性能进行十分精确的测试；

(2)包括四台自驱动小车，可实现小角度转向，可拓展轮胎测试台可模拟的工况；

(3)四台自驱动小车可拆卸连接，方便转场运输。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的轮胎测试台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的轮胎测试台的仰视图；

图3为本实用新型实施例提供的自驱动小车的结构图；

图4为本实用新型提供的测试模块的结构图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

参考图1～图4，本实施例提供了一种轮胎测试台1，包括由四台自驱动小车11拼接而成的支撑平台，其中，四台自驱动小车11分两排布置，每排布置两台。其中，“自驱动小车11”指具有独立运行功能的小车。也就是说，本实施例中，四台自驱动小车11之间为可拆卸连接，既可以相互拼接起来形成轮胎测试台1的支撑平台，也可以分拆开来，各自作为独立的小车在自身驱动装置的作用下单独运行。

轮胎测试台1还包括测试模块12，测试模块12被安装在支撑平台上，支撑平台用于支撑测试模块12的重量。在测试过程中，被测试轮胎P安装在测试模块12上，也就是说，本实施例中，测试模块12至少包括用于固定被测试轮胎P的支架。进一步地，测试模块12还可包括对轮胎的方位进行定位的机构，例如，测试模块12可包括顶推机构121和/或旋转机构122，以控制被测试轮胎P与地面形成一定的倾角，从而可检测轮胎倾斜运行时的状态。测试模块12还包括用于检测轮胎状态的传感器、接收测试结果的存储单元单元等，本实用新型中，测试结果可以是轮胎的变形情况、磨损情况等。在一个实施例中，测试模块可直接采用现有技术中的结构，例如公开号为CN1918463A的实用新型专利申请中的仪器模块(11)。

总控制器，与各子控制器相连(可以是有线连接，也可以是无线连接)，总控制器可接受用于控制轮胎测试台运行的运行指令。这里，用于控制轮胎测试台1运行的“运行指令”可包括轮胎测试台1的运行速度、运行加速度、转向指令、转向角等。“运行指令”可来自操作人员的输入，也可来自更上层的控制器。进一步地，总控制器根据上述运行指令以及几协调条件计算各自驱动小车11的运行参数，并将该运行参数发送至子控制器，子控制器用于根据运行参数控制各自驱动小车11的运行。

也就是说，本实施例中，控制系统采用分层控制的形式，总控制器用于根据运行指令协调控制各自驱动小车11的运动参数。可选地，总控制器可根据几何协调条件来确定各自驱动小车11的运行参数。例如，轮胎测试台1直行时，总控制器发出控制指令，使得各自驱动小车11具有相同的行走速度以及相同的行走方向；轮胎测试台1转向时，总控制器根据几何协调条件，根据轮胎测试台1的转向角计算各自驱动小车11的转向角等；子控制器用于根据总控制器确定的运行参数对自驱动小车11的运行状态进行直接控制。

在一个实施例中，总控制器的控制策略为闭环控制。即总控制器在接收到轮胎测试台1的运行指令后，根据该运行指令计算各自驱动小车11的运行参数并将该运行参数发送至对应的自驱动小车11的子控制器，子控制器按该运行参数控制控制自驱动小车11的运行。此时，自驱动小车11上的检测系统对自驱动小车11的实时运行参数(例如，运行速度、运行方向等)进行检测，并将该实时运行参数反馈给主控制器，主控制器计算指令运行参数与实时运行参数之间的误差，并根据该误差计算并下发运行补偿指令，直至各自驱动小车1的实际运行参数在允许误差范围内。

例如，当轮胎测试台1需要直线加减速时，总控制器计算各自驱动小车所需的车速，将该车速指令下发至各自驱动小车11的子控制器，各自驱动小车11执行该指令并将行走速度误差反馈给主控制器，主控制器根据所反馈的误差重新计算补偿转速并下发指令，直至各自驱动小车11保持相同的车速。当轮胎测试台1需要转向时，总控制器收到转向指令后，根据整车转向几何协调条件，将转向指令解析为各自驱动小车11的转向角并下发至各自驱动小车11的子控制器，各自驱动小车11执行所收到的指令，同时将误差反馈至主控制器；主控制器根据所反馈误差计算补偿转向角并将指令并下发指令，直至误差减小至满足转向需求。

本实用新型的控制系统通过采用分层控制的形式，使得四台自驱动小车11既可以在总控制器的控制下作为一个整体进行协调运行，也可以分拆开来在子控制器的控制下作为一个独立的个体进行运动。测试时，通过设置自驱动小车11的运行参数，可模拟被测试轮胎P工作时的真实工况，同时，安装在测试模块12上的被测试轮胎P在自驱动小车11的带动下，与地面接触转动，可真实再现其工作时的实际状态。因此，通过本实用新型提供的轮胎测试台1，可对轮胎的工作性能进行十分精确的测试。

本实施例中，子控制器设置在各自驱动小车11上，为本地控制器；总控制器为远程控制器，例如是设置在操作室中的控制器，或者可以被操作人员随身携带的便携式控制器等，总控制器与子控制器之间为无线通讯。但本实用新型对此不作限制，在其他实施例中，子控制器也可为远程控制器，总控制器也可为本地控制器。

本实施例中，支撑平台由四台自驱动小车11组成，在同样的承载能力下，每台自驱动小车11具有相对较小的外形尺寸，其可以实现：(1)自驱动小车11可实现小角度转向，从而使得轮胎测试台1也可小角度转向，从而可拓展轮胎测试台1可模拟的工况；(2)自驱动小车11便于转场运输。在一个实施例中，自驱动小车11的外形尺寸设置为使得自驱动小车11可容纳在标准集装箱(例如，20尺集装箱)内部，以使得自驱动小车11可通过集装箱进行运输。

本实施例中，四台自驱动小车11具有相同的型号，同一排的两台自驱动小车11沿横向(图示Y向)对齐，第一排的自驱动小车11和第二排的自驱动小车11沿纵向(图示X向)对齐，以使得轮胎测试台1形成图1所示的对称结构。在其他实施例中，各自驱动小车11也可在横向和/或纵向上错开一定的距离。本实施例中，测试模块12设置在支撑平台的中心。

本实施例中，自驱动小车11的运行参数包括：自驱动小车11的行走速度参数：自驱动小车11的转角参数。进一步地，各自驱动小车11均具有独立的转向系统和行走系统，其中，转向系统通过转向电机进行驱动，行走系统通过行走电机进行驱动，子控制器在接收到总控制器的指令后，根据行走速度参数对行走电机进行控制，根据转角参数对转向电机进行控制。本实施例中，自驱动小车11的运行是全电力驱动的，可以理解，相较于其他驱动形式，电力驱动系统具有较快的响应速度，可以更好地匹配本实用新型的分层控制系统，实现精确控制。另外，电机驱动的系统在车辆制动时还可方便地实现制动能的回收，即，制动时，电机可作为发电机发电，产生的电能可用于对其他用电设施进行供电或通过蓄电池储存起来。

可选地，转向系统为线控转向系统。线控转向提供是本领域技术人员所知晓的技术，其可使自驱动小车11在转向角很小的情况下实现转向，进一步拓展了轮胎测试台1可模拟的工况。优选地，自驱动小车11的每根车轮111轴上均配置有一个转向电机，进一步实现精确转向。

本实施例中，行走电机为轮毂电机，将电机、减速器、制动器集成在轮辋里面，结构紧凑。在其他实施中，行走电机也可为其它形式，例如，行走电机为轮边电机，将电机、减速器、制动器集成在轮组边。

可选地，各台自驱动小车11的行走电机的功率为400kw以上(当一台自驱动小车11有多台行走电机时，多台电机的功率总和为400kw以上)，整台轮胎测试台1的行走电机功率总和为1600kw以上，从而具有对大吨位飞行器轮胎进行测试的能力。

进一步地，自驱动小车11还包括顶升装置，顶升装置设置在自驱动小车11的车轮111轴和悬架之间，顶升装置用于驱动悬架进行升降运动，以调整设置自驱动小车11悬架的高度，从而调整安装在支撑平台上的测试模块12的高度，从而使得轮胎测试台1可适应不同尺寸的轮胎。本实用新型对顶升装置的具体形式不作限制，例如，顶升装置可以是液压油缸、气缸、电机驱动的齿轮齿条机构等。

本实施例中，每台所述自驱动小车11具有四根轮轴，每根轮轴上设置有两个车轮111(同一根轮轴上的车轮111形成一个驱动轮组)，使得自驱动小车11具有较大的承载能力，例如，各自驱动小车11的承载能力为45t以上，整台轮胎测试台1的承载能力为190t以上，从而可满足大型飞行器轮胎的测试要求。

另外，自驱动小车11上还可设置有供电装置1112，例如，柴油发电机组、电池包等，以提高自驱动小车11以及轮胎测试台1的续航能力。

综上所述，本实用新型提供的上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种轮胎测试台，其特征在于，包括：

四台自驱动小车，四台自驱动小车之间可拆卸连接，且沿所述轮胎测试台的长度方向分两排布置，每排布置两台，四台所述自驱动小车形成了一个支撑平台；

测试模块，所述测试模块被安装在所述支撑平台上，在测试过程中，被测试轮胎安装在所述测试模块上且与地面相接触；以及

总控制器和子控制器，所述总控制器可接收用于控制所述轮胎测试台运行的运行指令，并根据所述运行指令计算各所述自驱动小车的运行参数，并将所述运行参数发送至子控制器，所述子控制器用于根据所述运行参数控制各自驱动小车的运行。

2.根据权利要求1所述的轮胎测试台，其特征在于，所述自驱动小车的外形尺寸设置为使得所述自驱动小车可容纳在标准集装箱内部。

3.根据权利要求1所述的轮胎测试台，其特征在于，所述运行参数包括：所述自驱动小车的行走速度参数；所述自驱动小车的转角参数。

4.根据权利要求3所述的轮胎测试台，其特征在于，各所述自驱动小车均具有转向系统以及行走系统，所述转向系统和所述行走系统分别通过转向电机和行走电机进行驱动，所述子控制器根据所述行走速度参数对所述行走电机进行控制，根据所述转角参数对所述转向电机进行控制。

5.根据权利要求4所述的轮胎测试台，其特征在于，所述转向系统为线控转向系统，所述自驱动小车的每根车轮轴上均配置有一台转向电机。

6.根据权利要求4所述的轮胎测试台，其特征在于，所述行走电机为轮毂电机或轮边电机。

7.根据权利要求4所述的轮胎测试台，其特征在于，各台所述自驱动小车的所述行走电机的功率为400kw以上。

8.根据权利要求1所述的轮胎测试台，其特征在于，所述自驱动小车包括顶升装置，所述顶升装置设置在所述自驱动小车的车轮轴和悬架之间，所述顶升装置用于驱动所述悬架进行升降运动。

9.根据权利要求8所述的轮胎测试台，其特征在于，所述顶升装置为液压、气压或电动装置。

10.根据权利要求1所述的轮胎测试台，其特征在于，四台所述自驱动小车具有相同的结构，所述测试模块设置在所述支撑平台的中心。

11.根据权利要求1所述的轮胎测试台，其特征在于，每台所述自驱动小车具有四根车轮轴，每根车轮轴上设置有两个车轮。