CN214066764U - 一种四通道推力杆疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四通道推力杆疲劳试验装置，包括工作台、反力架结构、摆动作动器组件、轴向作动器组件以及摆动横梁组件，摆动作动器组件上端通过滑板和丝杠滑动连接在反力架结构上，其下端通过摆动横梁组件和连接斜面块连接V型推力杆被测样件；轴向作动器组件通过前支座固定在工作台前端，用于对V型推力杆被测样件施加轴向拉压作用力；摆动横梁组件通过后支座固定在工作台后端，用于承载试验过程中的拉压载荷并将载荷传递至工作台，对V型推力杆被测样件施加扭转作用力。本实用新型可以在沿推力杆轴向加载的同时施加一个扭转载荷，模拟车辆向前行驶的同时车桥摆动的工况，为推力杆的设计开发增加一种更为有效的验证手段。

Description

一种四通道推力杆疲劳试验装置

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件生产制造技术领域，尤其涉及一种四通道推力杆疲劳试验装置。

背景技术

V型推力杆是一种重型卡车常用的零部件，用于连接平衡悬架与车桥，每车通常配置两件V型推力杆，分别连接中桥与后桥。推力杆总成对性能及可靠性均有着较高的要求，在推力杆的设计开发过程中，对其进行各种性能检测是不可缺少的验证手段。推力杆在车辆行驶过程中的受力情况比较复杂，一般以沿车辆行进方向的载荷最大，常见的推力杆测试手段也围绕这这个方向开展疲劳试验测试，然而这种测试方法并不全面，不能全面反映推力杆在实车上的全部载荷、位移特征。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种四通道推力杆疲劳试验装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种四通道推力杆疲劳试验装置，包括：

工作台，用于固定各个部件，承担试验过程中加载的反作用力；

反力架结构，用于固定摆动作动器组件，将摆动作动器组件的反作用力传递到工作台上；

摆动作动器组件，其上端通过滑板和丝杠滑动连接在反力架结构上，其下端通过摆动横梁组件和连接斜面块连接V型推力杆被测样件；

轴向作动器组件，通过前支座固定在工作台前端，用于对V型推力杆被测样件施加轴向拉压作用力；

以及摆动横梁组件，通过后支座固定在工作台后端，用于承载试验过程中的拉压载荷并将载荷传递至工作台，所述摆动横梁组件通过摆动作动器组件绕固定轴旋转，通过将摆动作动器油缸的伸缩动作转化为摆动横梁组件的摆动，对V型推力杆被测样件施加扭转作用力。

进一步地，所述反力架结构包括立柱底座、立柱、托架和横梁，所述立柱通过立柱底座固定在工作台的两侧，所述横梁通过两端的托架固定在立柱的上端。

进一步地，所述轴向作动器组件包括轴向作动器油缸、力传感器一和位移传感器一，所述轴向作动器油缸安装在前支座立板上，油缸活塞杆前端装有力传感器一，力传感器一前端为试验样件连接盘，连接盘带有两根导向柱，轴向作动器油缸后部安装有位移传感器一。

进一步地，所述轴向作动器油缸上安装油路板一及伺服阀一，用来控制油液流动方向及流量。

进一步地，所述摆动横梁组件包括摆动横梁和旋转轴，所述摆动横梁的一侧形成有容纳连接斜面块的凹槽，所述摆动横梁的另一侧通过旋转轴转动连接在后支座上，摆动横梁与旋转轴通过螺栓连接固定，旋转轴穿入后支座立板的孔中并通过挡板限位，旋转轴上布置有轴承，其中两件推力杆轴承在后支座立板前后布置，负责承载试验时的拉压载荷，三件向心轴承轴向前后布置，起支撑作用；旋转轴后部装有锁紧螺母和固定板，固定轴向部件的位置，旋转轴的端部具有端盖。

进一步地，所述摆动作动器组件，包括上连接座、支撑筒、后缸盖、前缸盖、位移传感器二、连接板、力传感器二、下连接座、锁紧螺母、活塞、伺服阀二、蓄能器和油路板二，上连接座与横梁上的滑板连接固定，下连接座与摆动横梁组件连接固定；连接板上设有导向柱，作动器油缸背后安装有位移传感器二。

进一步地，作动器油缸上安装油路板二及伺服阀二，用来控制油液流动方向及流量。

进一步地，所述油路板上还装有两支蓄能器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的四通道推力杆疲劳试验装置，可以在沿推力杆轴向加载的同时施加一个扭转载荷，模拟车辆向前行驶的同时车桥摆动的工况，为推力杆的设计开发增加一种更为有效的验证手段。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的四通道推力杆疲劳试验装置的前侧示意图。

图2为本实用新型实施例提供的四通道推力杆疲劳试验装置的后侧示意图。

图3为本实用新型实施例提供的轴向作动器组件的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的摆动横梁组件的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的摆动横梁组件的剖视图。

图6为本实用新型实施例提供的摆动作动器组件的结构示意图。

附图标记说明：

101、工作台，102、立柱底座，103、立柱，104、托架，105、横梁，106、滑板，107、丝杠，108、连接斜面块，109、前支座，110、轴向作动器组件， 111、后支座，112、摆动横梁组件，113、摆动作动器组件；

201、导向柱，202、试验样件连接盘，203、前支座立板，204、力传感器一，205、伺服阀一，206、油路板一，207、位移传感器一，208、轴向作动器油缸；

301、摆动横梁，302、旋转轴，303、挡板，304、推力杆轴承一，305、后支座立板，306、推力杆轴承二，307、端盖，308、向心轴承一、309、锁紧螺母一，310、锁紧螺母二，311、固定板，312、向心轴承二；

401、连接座，402、支撑筒，403、后缸盖，404、前缸盖，405、位移传感器二，406、连接板，407、力传感器二，408、下连接座，409、锁紧螺母，410、活塞，411、伺服阀二，412、蓄能器，413、油路板二。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1-2所示，本实用新型提供一种四通道推力杆疲劳试验装置，包括工作台101、立柱底座102、立柱103、托架104、横梁105、滑板106、丝杠107、连接斜面块108、前支座109、轴向作动器组件110、后支座111、摆动横梁组件 112、摆动作动器组件113和V型推力杆被测样件等。

各部分基本功能如下：

工作台101，用于固定各个部件，承担试验过程中加载的反作用力；

立柱底座102、立柱103、托架104、横梁105组合在一起并固定在工作台 101上，组成反力架结构，用于固定摆动作动器组件113，将摆动作动器组件113 的反作用力传递到工作台101上；

摆动作动器组件113，其上端通过滑板106和丝杠107滑动连接在反力架结构上，其下端通过摆动横梁组件112和连接斜面块108连接V型推力杆被测样件201；连接斜面块108用于固定V型推力杆被测样件，将推力杆被测样件与摆动横梁组件112连接；

轴向作动器组件110，通过前支座109固定在工作台101前端，用于对V 型推力杆被测样件施加轴向拉压作用力；

以及摆动横梁组件112，通过后支座111固定在工作台101后端，用于承载试验过程中的拉压载荷并将载荷传递至工作台101，所述摆动横梁组件112通过摆动作动器组件113绕固定轴旋转，摆动作动器组件113与摆动横梁组件112 连接，通过将摆动作动器油缸的伸缩动作转化为摆动横梁组件112的摆动，对V 型推力杆被测样件201施加扭转作用力。

具体地，所述反力架结构包括立柱底座102、立柱103、托架104和横梁105，所述立柱103通过立柱底座102固定在工作台101的两侧，所述横梁105通过两端的托架104固定在立柱103的上端。

如图3所示，所述轴向作动器组件110包括轴向作动器油缸208、力传感器一204和位移传感器一207，所述轴向作动器油缸208安装在前支座立板203上，油缸活塞杆前端装有力传感器一204，力传感器一402前端为试验样件连接盘202，连接盘202带有两根导向柱201，可承担试验过程中的侧向载荷，保护作动器油缸不受侧力作用损坏。轴向作动器油缸208后部安装有位移传感器一207。所述轴向作动器油缸208上安装油路板206一及伺服阀一205，用来控制油液流动方向及流量。

如4和图5所示，所述摆动横梁组件112包括摆动横梁301和旋转轴302，所述摆动横梁301的一侧形成有容纳连接斜面块108的凹槽，所述摆动横梁301 的另一侧通过旋转轴302转动连接在后支座111上，摆动横梁301与旋转轴302 通过螺栓连接固定，旋转轴穿入后支座立板305的孔中并通过挡板303限位，旋转轴上布置有轴承，其中推力杆轴承一304和推力杆轴承二306在后支座立板305前后布置，负责承载试验时的拉压载荷，向心轴承一308、向心轴承轴二 312轴向前后布置，起支撑作用；旋转轴后部装有锁紧螺母一309、锁紧螺母二 310和固定板311，固定轴向部件的位置，旋转轴的端部具有端盖307，进行封闭。

如图6所示，所述摆动作动器组件113，包括上连接座401、支撑筒402、后缸盖403、前缸盖404、位移传感器二405、连接板406、力传感器二407、下连接座408、锁紧螺母409、活塞410、伺服二阀411、蓄能器412和油路板二 413，上连接座401与横梁105上的滑板106连接固定，下连接座408与摆动横梁组件112连接固定；连接板406上设有导向柱，可承担试验过程中的侧向载荷，保护作动器油缸不受侧力作用损坏。作动器油缸背后安装有位移传感器二 405；作动器油缸上安装油路板二413及伺服阀二411，用来控制油液流动方向及流量。所述油路板二413上还装有两支蓄能器412，在摆动作动器工作时起到缓冲和补充油液的作用。

各主要组件通过螺栓、T型螺母固定在工作台上。

装置运行的一般工作过程

1、首先安装被测样件，其一端固定于轴向作动器的连接盘上，另外一端通过连接斜面块固定在摆动横梁上；

2、本系统共有两个作动器，每个作动器分别安装位移传感器和力传感器各一个，因此系统一共有四个数据采集通道；两个作动器均由液压驱动，由伺服阀控制作动器油缸的移动速度和移动方向；力传感器及位移传感器分别采集试验过程中样件位置和所受载荷数据，将信号传输至计算机，再由计算机输出控制信号控制伺服阀动作，驱动油缸动作，油缸动作产生的位置和载荷变化又通过传感器传入计算机，系统判断输出信号是否执行到位，从而行程一个闭环控制过程，准确的按照事先规划好的动作执行；

3、试验时由轴向作动器输出拉压载荷，使被测样件收到轴向的、周期性的拉压作用力，过程中轴向的位移及对应的载荷数据由计算机记录储存；轴向拉压动作的同时，摆动作动器做伸缩运动，驱动摆动横梁周期性的摆动，摆动范围在±15°之间；摆动的角度通过测量作动器伸缩长度由计算机换算得出；摆动角度及作用力数据由计算机记录储存；

4、被测样件在两个作动器的共同作用下做周期性的拉伸压缩与往复摆动的复合运动；

5、系统可以灵活的根据需要设定拉压或摆动的频率、振幅、波形、相位；

6、系统也可以单独的完成轴向拉压试验与摆动试验；

7、系统可以除可以完成V型推力杆的试验外，也可以作为I型推力杆及其它类似零件的试验测试设备。

本实用新型的装置，可以在沿推力杆轴向加载的同时施加一个扭转载荷，模拟车辆向前行驶的同时车桥摆动的工况，试验方式灵活多变且易于调整，为推力杆总成的设计开发增加了一种更有效的验证手段，为行业技术水平进步提供支持。

显然，以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种四通道推力杆疲劳试验装置，其特征在于，包括：

工作台(101)，用于固定各个部件，承担试验过程中加载的反作用力；

反力架结构，用于固定摆动作动器组件(113)，将摆动作动器组件(113)的反作用力传递到工作台(101)上；

摆动作动器组件(113)，其上端通过滑板(106)和丝杠(107)滑动连接在反力架结构上，其下端通过摆动横梁组件(112)和连接斜面块(108)连接V型推力杆被测样件；

轴向作动器组件(110)，通过前支座(109)固定在工作台(101)前端，用于对V型推力杆被测样件施加轴向拉压作用力；

以及摆动横梁组件(112)，通过后支座(111)固定在工作台(101)后端，用于承载试验过程中的拉压载荷并将载荷传递至工作台(101)，所述摆动横梁组件(112)通过摆动作动器组件(113)绕固定轴旋转，通过将摆动作动器油缸的伸缩动作转化为摆动横梁组件(112)的摆动，对V型推力杆被测样件施加扭转作用力。

2.根据权利要求1所述的四通道推力杆疲劳试验装置，其特征在于，所述反力架结构包括立柱底座(102)、立柱(103)、托架(104)和横梁(105)，所述立柱(103)通过立柱底座(102)固定在工作台(101)的两侧，所述横梁(105)通过两端的托架(104)固定在立柱(103)的上端。

3.根据权利要求1所述的四通道推力杆疲劳试验装置，其特征在于，所述轴向作动器组件(110)包括轴向作动器油缸(208)、力传感器一(204)和位移传感器一(207)，所述轴向作动器油缸(208)安装在前支座立板(203)上，油缸活塞杆前端装有力传感器一(204)，力传感器一(204)前端为试验样件连接盘(202)，连接盘(202)带有两根导向柱(201)，轴向作动器油缸(208)后部安装有位移传感器一(207)。

4.根据权利要求3所述的四通道推力杆疲劳试验装置，其特征在于，所述轴向作动器油缸(208)上安装油路板一(206)及伺服阀一(205)，用来控制油液流动方向及流量。

5.根据权利要求1所述的四通道推力杆疲劳试验装置，其特征在于，所述摆动横梁组件(112)包括摆动横梁(301)和旋转轴(302)，所述摆动横梁(301)的一侧形成有容纳连接斜面块(108)的凹槽，所述摆动横梁(301)的另一侧通过旋转轴(302)转动连接在后支座(111)上，摆动横梁(301)与旋转轴(302)通过螺栓连接固定，旋转轴(302)穿入后支座立板(305)的孔中并通过挡板(303)限位，旋转轴(302)上布置有轴承，其中两件推力杆轴承在后支座立板(305)前后布置，负责承载试验时的拉压载荷，三件向心轴承轴向前后布置，起支撑作用；旋转轴后部装有锁紧螺母和固定板(311)，固定轴向部件的位置，旋转轴的端部具有端盖(307)。

6.根据权利要求1所述的四通道推力杆疲劳试验装置，其特征在于，所述摆动作动器组件(113)，包括上连接座(401)、支撑筒(402)、后缸盖(403)、前缸盖(404)、位移传感器二(405)、连接板(406)、力传感器二(407)、下连接座(408)、锁紧螺母(409)、活塞(410)、伺服阀二(411)、蓄能器(412)和油路板二(413)，上连接座(401)与横梁(105)上的滑板(106)连接固定，下连接座(408)与摆动横梁组件(112)连接固定；连接板(406)上设有导向柱，作动器油缸背后安装有位移传感器二(405)。

7.根据权利要求6所述的四通道推力杆疲劳试验装置，其特征在于，作动器油缸上安装油路板二(413)及伺服阀二(411)，用来控制油液流动方向及流量。

8.根据权利要求6所述的四通道推力杆疲劳试验装置，其特征在于，所述油路板二(413)上还装有两支蓄能器(412)。

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