CN217605292U - 一种转向机测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转向机测试设备，涉及转向机测试技术领域。转向机测试设备包括测试装置，所述测试装置包括依次连接的驱动电机、第一连接总成、扭矩调节器、第二连接总成和适配工装，其中，所述第二连接总成处安装有扭矩传感器和角度传感器，分别用于检测所述输出轴总成处的扭矩和转角，所述扭矩调节器用于受控地在其受到的扭矩达到预设值时将所述第一连接总成与所述第二连接总成脱开，所述适配工装用于连接待测的转向机。通过本实用新型，能够实现转向机的耐久测试并保证往复测试时的一致性。

Description

一种转向机测试设备

技术领域

本实用新型涉及转向机测试技术领域，特别是涉及一种转向机测试设备。

背景技术

转向机是在司机打方向盘的同时，帮助司机用力，以减轻司机转向时的用力度，达到开车时司机轻松、方便的目的的机器。具体地，转向机把来自转向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换（主要是减速增矩），再输出给转向拉杆机构，从而使汽车转向。所以转向机本质上等同于减速传动装置。转向机有多种类型，如齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式，动力转向器等。

转向机在生产时需要进行各种检测，主要有使用寿命、正向、逆向和循环。使用寿命是指转向机被使用，直到不可维修被更换或是随车辆报废所经历的全部行驶里程。正向是指转向机输入轴接受来自方向盘的操纵，逆向是指转向机输出轴承接受来自垂臂末端的负载作用。转向机输入轴(或输出轴)从中间位置向一侧转动到规定角度后，回到中间位置，再向另一侧转动到规定角度，再回到中间位置，整个过程被定义为一次循环。

现有技术中，针对转向机的测试设备，主要从转角、扭矩的角度进行测试。但是对转向机长期循环往复的耐久测试，没有完备复核的监控数据，也不能保证在循环往复测试时的一致性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种转向机测试设备，能够实现转向机的耐久测试并保证往复测试时的一致性。

本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种转向机测试设备，包括测试装置，所述测试装置包括依次连接的驱动电机、第一连接总成、扭矩调节器、第二连接总成和适配工装，其中，所述第二连接总成处安装有扭矩传感器和角度传感器，分别用于检测输出轴总成处的扭矩和转角，所述扭矩调节器用于受控地在其受到的扭矩达到预设值时将所述第一连接总成与所述第二连接总成脱开，所述适配工装用于连接待测的转向机。

进一步地，所述第一连接总成包括第一连接轴和第一联轴器，所述第一连接轴用于连接所述驱动电机的输出轴和所述第一联轴器，所述第一联轴器用于连接所述第一连接轴和所述扭矩调节器。

进一步地，所述第二连接总成包括：

第二联轴器，其一端与所述扭矩调节器远离所述第一联轴器的一端相连，另一端与所述扭矩传感器相连；

第三联轴器，其一端与所述扭矩传感器远离所述第二联轴器的一端相连；以及

第二连接轴，用于连接所述第三联轴器和所述适配工装，所述第二连接轴处安装有所述角度传感器。

进一步地，转向机测试设备还包括角度调节装置，与所述测试装置相连，用于调节所述测试装置的角度。

进一步地，所述测试装置还包括：

第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，分别用于将所述驱动电机、所述扭矩调节器、所述扭矩传感器和所述角度传感器连接于所述角度调节装置处。

进一步地，所述角度调节装置包括：

底座；

升降机构，固定于所述底座处，包括用于输出竖向位移的升降件；

支撑架，其一端与所述升降件铰接；

测试机架平台，用于固定所述测试装置，所述测试机架平台的底面的一侧与所述底座铰接、中部与所述支撑架远离所述升降件的一端铰接。

进一步地，所述升降机构包括机械升降装置，所述机械升降装置包括：

本体，设有沿竖向延伸的导轨；

滑块，与所述导轨配合；

操作机构，用于在受到操作力时带动所述滑块沿所述导轨滑动；

锁止机构，用于锁定所述操作机构，以固定所述滑块的位置。

进一步地，所述升降机构还包括：

气弹簧助力机构，其一端与所述滑块相连，另一端与所述本体固定连接，用于在所述操作机构带动所述滑块升降时提供辅助弹力。

进一步地，所述升降机构包括电控升降件，所述电控升降件包括相连的升降电机和滑块，所述滑块用于在所述升降电机的驱动下升降。

进一步地，转向机测试设备还包括：

测试控制器，与所述驱动电机和所述扭矩调节器均连接，用于根据接收到的测试参数控制所述驱动电机和所述扭矩调节器工作；以及

故障诊断系统，与所述扭矩调节器和所述扭矩传感器均相连，用于根据实时采集的所述扭矩调节器和所述扭矩传感器的信息进行故障诊断。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型提供的转向机测试设备，通过设置依次相连的驱动电机、第一连接总成、扭矩调节器、第二连接总成和适配工装，通过控制驱动电机的输出和扭矩调节器的工作状态可以控制测试装置进行相应的测试，可以实现长时间不间断循环测试，即进行转向机的耐久性试验，并能够保证往复测试时的一致性。

进一步地，通过设置监控扭矩传感器和角度传感器，可以对测试数据进行实时监控和记录，为后续的测试结构分析提供数据基础。

进一步地，转向机测试设备还包括与所述测试装置相连的角度调节装置，用于调节所述测试装置的角度，通过控制升降机构的升降件的高度，就可以控制测试机架平台的角度，即测试机架平台绕着其自身与底座的铰接点的角度，从而调节测试装置形成不同的姿态，使得适配工装能够适应不同的车型，扩大了转向机测试设备的适用范围。

当然，本实用新型的实施例并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例提供的转向机测试设备的结构示意图；

图2是本实用新型另一个实施例提供的转向机测试设备的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例提供的转向机测试设备的升降机构第一视角的结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例提供的转向机测试设备的升降机构第二视角的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型关于“左”、“右”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”“顶部”“底部”等方向上的描述均是基于附图所示的方位或位置的关系定义的，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述的结构必须以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“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。

图1是本实用新型一个实施例提供的转向机测试设备100的结构示意图。如图1所示，一个实施例中，转向机测试设备包括测试装置，测试装置包括依次连接的驱动电机10、第一连接总成20、扭矩调节器30、第二连接总成40和适配工装50。第二连接总成40处安装有扭矩传感器60和角度传感器70，分别用于检测输出轴总成处的扭矩和转角，扭矩调节器30用于受控地在其受到的扭矩达到预设值时将第一连接总成20与第二连接总成40脱开，适配工装50用于连接待测的转向机。扭矩调节器30可以选用可以设定脱开扭矩值的离合器，也就是在受到预设值的扭矩时脱开，使其两端连接的部件分离，在本实施例中即为第一连接总成20和第二连接总成40，从而断开本设备的驱动端（驱动电机10端）和测试端（适配工装50端）。

本实施例中通过设置依次相连的驱动电机10、第一连接总成20、扭矩调节器30、第二连接总成40和适配工装50，通过控制驱动电机10的输出和扭矩调节器30的工作状态可以控制测试装置进行相应的测试，具体地，通过控制驱动电机10可以实现精确控制转向角度，通过控制扭矩调节器30的连接和断开可以精确控制施加于转向机的扭矩，可以实现长时间不间断循环测试，即进行转向机的耐久性试验，实现了转向机测试的转向（正转、反转、循环、归零）控制、扭矩控制、速度控制、时间次数控制，并能够保证往复测试时的一致性。并且通过设置监控扭矩传感器60和角度传感器70，可以对测试数据进行实时监控和记录，为后续的测试结构分析提供数据基础。

进一步地，如图1所示，第一连接总成20包括第一连接轴21和第一联轴器22。第一连接轴21用于连接驱动电机10的输出轴和第一联轴器22，第一联轴器22用于连接第一连接轴21和扭矩调节器30。第二连接总成40包括第二联轴器41、第三联轴器42和第二连接轴43。第二联轴器41的一端与扭矩调节器30远离第一联轴器22的一端相连，另一端与扭矩传感器60相连。第三联轴器42的一端与扭矩传感器60远离第二联轴器41的一端相连。第二连接轴43用于连接第三联轴器42和适配工装50。第二连接轴43处安装有角度传感器70。

一个实施例中，转向机测试设备100还包括与驱动电机10和扭矩调节器30均连接的测试控制器，测试控制器用于根据接收到的测试参数控制驱动电机10和扭矩调节器30工作。

本实施例中通过设置测试控制器，可以接收外部输入的测试参数，例如转动方向、转动速度、转动角度、扭矩、循环次数和测试时间等参数，然后测试控制器根据上述测试参数生成驱动电机10和扭矩调节器30的控制信息，进而控制驱动电机10和扭矩调节器30工作，实现了转向机测试的自动控制，解放了人力。

进一步地，如图2所示，转向机测试设备100还包括急停按钮101，与测试控制器相连，用于在设备出现意外情况时通过触发该急停按钮101来控制驱动电机10和/或扭矩调节器30停止工作。

另一个实施例中，转向机测试设备100还包括故障诊断系统，与扭矩调节器30和扭矩传感器60均相连，用于根据实时采集的扭矩调节器30和扭矩传感器60的信息进行故障诊断。例如，故障诊断系统中内置有基于神经网络模型的故障诊断程序，利用系统化的数学模型和监测到的数据信息（扭矩和转角）来分析系统期望值与实际测量值之间的差异，然后对各个信号进行故障诊断，提前预判设备的非正常运行。

图2是本实用新型另一个实施例提供的转向机测试设备100的结构示意图。另一个实施例中，如图2所示，转向机测试设备100还包括与测试装置相连的角度调节装置90，用于调节测试装置的角度。本实施例中，角度调节装置90包括底座91、升降机构92、支撑架93和测试机架平台94。升降机构92固定于底座91处，包括用于输出竖向位移的升降件。支撑架93的一端与升降件铰接。测试机架平台94用于固定测试装置。可选地，如图2所示，测试装置还包括第一支架81、第二支架82、第三支架83和第四支架84，分别对应地将驱动电机10、扭矩调节器30、扭矩传感器60和角度传感器70连接于角度调节装置90的上表面处。测试机架平台94的底面的一侧与底座91铰接、中部与支撑架93远离升降件的一端铰接。

本实施例中，通过控制升降机构92的升降件的高度，就可以控制测试机架平台94的角度，即测试机架平台94绕着其自身与底座91的铰接点A的角度，从而调节测试装置形成不同的姿态，使得适配工装50能够适应不同的车型，扩大了转向机测试设备100的适用范围。

如图2所示，一个实施例中，适配工装50包括万向节51，以便更好地适配转向机。

图3是本实用新型一个实施例提供的转向机测试设备100的升降机构92第一视角的结构示意图。图4是本实用新型一个实施例提供的转向机测试设备100的升降机构92第二视角的结构示意图。一个实施例中，升降机构92包括机械升降装置，如图3所示，机械升降装置包括本体921、滑块922、操作机构923和锁止机构924。本体921设有沿竖向延伸的导轨9211，滑块922与导轨9211配合。操作机构923用于在受到操作力时带动滑块922沿导轨9211滑动，例如图4中的操作机构923包括调节手轮9231和传动机构9232，传动机构9232用于将转动调节手轮9231的力转化为驱动滑块922升降的力，例如蜗轮传动等将转动转化为移动的机械结构。锁止机构924用于锁定操作机构923，以固定滑块922的位置。

本实施例提供了一种手动的机械升降装置，通过人为操作调节手轮9231可以进行升降控制，通过操作锁止机构924可以锁定滑块922的高度，整个装置操作方便，成本较低。

进一步的一个实施例中，升降机构92还包括气弹簧助力机构925，其一端与滑块922相连，另一端与本体921固定连接，用于在操作机构923带动滑块922升降时提供辅助弹力。

本实施例设置的气弹簧助力机构925是一种常用的助力机构，可以直接购买，通过气弹簧助力机构925的设置可以节省人力，实现对滑块922高效便捷的高度调整。

另一个实施例中，升降机构92包括电控升降件，电控升降件包括相连的升降电机和滑块922，滑块922用于在升降电机的驱动下升降。

本实施例通过电控升降件的设置实现了滑块922的电动控制，通过与测试控制单元相连，还可以通过输入控制信息来自动调节滑块922的升降，省时省力。

如图4所示，一个实施例中，该升降机构92还包括防护板927，用于遮挡滑块922和导轨9211，防止误伤工作人员，也防止异物进入升降机构92内部，保证其正常工作。

一个实施例中，升降机构92的升降件包括上述滑块922和横臂926（参见图2），再通过横臂926与支撑架93铰接，这样设置能够防止支撑架93转动时与升降机构92的可能产生的干涉。

以上对本实用新型所提供的技术方案，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的结构及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种转向机测试设备，其特征在于，包括测试装置，所述测试装置包括依次连接的驱动电机、第一连接总成、扭矩调节器、第二连接总成和适配工装，其中，所述第二连接总成处安装有扭矩传感器和角度传感器，分别用于检测输出轴总成处的扭矩和转角，所述扭矩调节器用于受控地在其受到的扭矩达到预设值时将所述第一连接总成与所述第二连接总成脱开，所述适配工装用于连接待测的转向机。

2.根据权利要求1所述的转向机测试设备，其特征在于，所述第一连接总成包括第一连接轴和第一联轴器，所述第一连接轴用于连接所述驱动电机的输出轴和所述第一联轴器，所述第一联轴器用于连接所述第一连接轴和所述扭矩调节器。

3.根据权利要求2所述的转向机测试设备，其特征在于，所述第二连接总成包括：

第二联轴器，其一端与所述扭矩调节器远离所述第一联轴器的一端相连，另一端与所述扭矩传感器相连；

第三联轴器，其一端与所述扭矩传感器远离所述第二联轴器的一端相连；以及

第二连接轴，用于连接所述第三联轴器和所述适配工装，所述第二连接轴处安装有所述角度传感器。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的转向机测试设备，其特征在于，还包括角度调节装置，与所述测试装置相连，用于调节所述测试装置的角度。

5.根据权利要求4所述的转向机测试设备，其特征在于，所述测试装置还包括：

第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，分别用于将所述驱动电机、所述扭矩调节器、所述扭矩传感器和所述角度传感器连接于所述角度调节装置处。

6.根据权利要求4所述的转向机测试设备，其特征在于，所述角度调节装置包括：

底座；

升降机构，固定于所述底座处，包括用于输出竖向位移的升降件；

支撑架，其一端与所述升降件铰接；

测试机架平台，用于固定所述测试装置，所述测试机架平台的底面的一侧与所述底座铰接、中部与所述支撑架远离所述升降件的一端铰接。

7.根据权利要求6所述的转向机测试设备，其特征在于，所述升降机构包括机械升降装置，所述机械升降装置包括：

本体，设有沿竖向延伸的导轨；

滑块，与所述导轨配合；

操作机构，用于在受到操作力时带动所述滑块沿所述导轨滑动；

锁止机构，用于锁定所述操作机构，以固定所述滑块的位置。

8.根据权利要求7所述的转向机测试设备，其特征在于，所述升降机构还包括：

气弹簧助力机构，其一端与所述滑块相连，另一端与所述本体固定连接，用于在所述操作机构带动所述滑块升降时提供辅助弹力。

9.根据权利要求6所述的转向机测试设备，其特征在于，所述升降机构包括电控升降件，所述电控升降件包括相连的升降电机和滑块，所述滑块用于在所述升降电机的驱动下升降。

10.根据权利要求1所述的转向机测试设备，其特征在于，还包括：

测试控制器，与所述驱动电机和所述扭矩调节器均连接，用于根据接收到的测试参数控制所述驱动电机和所述扭矩调节器工作；以及

故障诊断系统，与所述扭矩调节器和所述扭矩传感器均相连，用于根据实时采集的所述扭矩调节器和所述扭矩传感器的信息进行故障诊断。

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