CN109341925B - 一种扫雪机转矩检测装置及其磁吸加载式转矩检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫雪机转矩检测装置及其磁吸加载式转矩检测方法。它包括主支架、第一带座轴承、第一辊轴、第二带座轴承、第三带座轴承、第二辊轴、第四带座轴承、第一联轴器、转矩传感器、第二联轴器、磁粉制动器、托举板、第一导轨、第一托举气缸、电磁铁、加载气缸、第二托举气缸、第二导轨、副支架。本发明通过电磁铁和加载气缸从下方吸住并拉紧扫雪机，同时配合磁粉制动器和转矩传感器实现了扫雪机的转矩检测。检测完成后，托举机构将扫雪机顶起以便工人推出。本发明解决了现有转矩检测设备通过重物加载造成的体积庞大、结构复杂等问题；此外还具有检测效率高、安全性好、成本低廉、对工人技术水平要求低、便于现有检测线的改造等优点。

Description

一种扫雪机转矩检测装置及其磁吸加载式转矩检测方法

技术领域

本发明涉及一种扫雪机转矩检测装置，特别是针对内燃机驱动的轮式手扶扫雪机的转矩检测装置。

背景技术

我国北方地区冬季普遍降雪，降雪对交通运输、出行等造成很大的影响，全国需要除雪的公路里程占全国的近一半。随着交通运输量的迅猛增长，冬季降雪对交通的影响已成为一个不能忽视的问题。由于人工初雪效率低下，由内燃机驱动的轮式手扶扫雪机得到了广泛的应用。考虑到扫雪机的工作条件恶劣，为了确保扫雪机能够在崎岖的雪面上正常行驶，因此在扫雪机出场下线时均需要进行输出转矩的测量。

当前扫雪机的转矩检测普遍通过人工进行，该检测方式仅能够对扫雪机的输出转矩进行定性检测，无法生成规范的检测报告，且效率低下，难以满足精益生产和出口审核的相关要求。也有部分厂商采取了自动化检测设备完成转矩检测，但是该类设备往往使用重物结合滑轮机构实现加载，结构复杂，提及庞大，不利于现有生产线的改进。现在人们渴望一种扫雪机转矩检测装置及其磁吸加载式转矩检测方法来解决现实中的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种扫雪机转矩检测装置及其磁吸加载式转矩检测方法。

扫雪机转矩检测装置包括主支架、第一带座轴承、第一辊轴、第二带座轴承、第三带座轴承、第二辊轴、第四带座轴承、第一联轴器、转矩传感器、第二联轴器、磁粉制动器、托举板、第一导轨、第一托举气缸、电磁铁、加载气缸、第二托举气缸、第二导轨、副支架；第一辊轴两端分别经由第一带座轴承、第二带座轴承连接在主支架上，第二辊轴两端分别经由第三带座轴承、第四带座轴承连接在主支架上，转矩传感器、磁粉制动器分别固定在主支架上且与第二辊轴同轴线，转矩传感器一端经由第一联轴器与第二辊轴相连，转矩传感器另一端经由第二联轴器与磁粉制动器相连，第一辊轴与第二辊轴之间设有托举板，托举板一端经由第一导轨与主支架相连，托举板另一端经由第二导轨与主支架相连，副支架固定在主支架内部，加载气缸位于托举板中间位置正下方并固定在副支架上，电磁铁与加载气缸的活塞端相连，托举板与副支架之间靠近第一导轨一侧设有第一托举气缸，第一托举气缸缸体端与副支架相连，第一托举气缸活塞端与托举板相连，托举板与副支架之间靠近第二导轨一侧设有第二托举气缸，第二托举气缸缸体端与副支架相连，第二托举气缸活塞端与托举板相连。

扫雪机转矩检测装置的托举板中间位置设有开口，该开口大小可以确保加载气缸活塞端部和电磁铁顺利穿过。

扫雪机转矩检测装置的加载气缸为双轴或三轴气缸。

扫雪机转矩检测装置的磁吸加载式转矩检测方法包括以下步骤：

1)复位扫雪机转矩检测装置，确保第一托举气缸、第二托举气缸、加载气缸处于缩回状态，电磁铁、磁粉制动器未通电；

2)将待检测扫雪机推上扫雪机转矩检测装置，并确保扫雪机的轮胎位于第一辊轴和第二辊轴之间；

3)加载气缸顶出，带动固定在加载气缸活塞端部的电磁铁向上运动并顶紧待测扫雪机底端金属外壳；

4)向电磁铁通电，待测扫雪机受到磁力作用吸附在电磁铁上；

5)加载气缸收缩，电磁铁向下运动，将待测扫雪机拉紧在第一辊轴和第二辊轴上；

6)启动待测扫雪机，调整油门和变速器到至待测工况；

7)接通磁粉制动器电源，并逐步增大磁粉制动器的制动力矩，在该步骤中转矩传感器实时记录转矩数值；

8)转矩记录完毕后，关闭待测扫雪机，同时加载气缸顶出，电磁铁(15)和磁粉制动器电源断开；

9)加载气缸缩回，同时第一托举气缸和第二托举气缸顶出，带动托举板上升，将扫雪机顶起；

10)将扫雪机推离检测设备后，第一托举气缸和第二托举气缸收回，设备复位；

11)重复步骤2)-10)，直至完成所有扫雪机的转速检测。

使用本发明，可以实现自动化的扫雪机转矩检测，检测效率高，操作简单。同时由于采用了磁吸式加载方法，解决了现有设备通过重物和滑轮机构加载存在的结构复杂、提及庞大等问题。同时增设的顶出装置，在扫雪机检测完成后能够将扫雪机从两个辊轴之前顶起，确保了扫雪机的顺利推出，降低了工人劳动强度。磁粉制动器的使用，实现了制动力矩的大范围无极调节，适用范围广。此外，本发明还具有结构紧凑，可靠性好，便于现有检测线改造等优点。

附图说明

图1为扫雪机转矩检测装置的示意图；

图2为扫雪机检测装置的下半部分示意图；

图3为扫雪机检测装置的磁吸加载和顶出机构示意图；

图4为扫雪机检测装置复位状态示意图(隐藏第一辊轴)；

图5为扫雪机检测装置磁吸加载机构工作示意图(隐藏第一辊轴)；

图6为扫雪机检测装置顶出机构工作示意图(隐藏第一辊轴)；

图7为扫雪机检测装置磁吸加载机构工作示意图(包含扫雪机，隐藏第二辊轴)；

图8为扫雪机检测装置检测示意图(包含扫雪机)；

图9为扫雪机检测装置实际应用示意图(包含扫雪机、地板)。

图中，主支架1、第一带座轴承2、第一辊轴3、第二带座轴承4、第三带座轴承5、第二辊轴6、第四带座轴承7、第一联轴器8、转矩传感器9、第二联轴器10、磁粉制动器11、托举板12、第一导轨13、第一托举气缸14、电磁铁15、加载气缸16、第二托举气缸17、第二导轨18、副支架19。

具体实施方式

如图1、2所示，一种扫雪机转矩检测装置包括主支架1、第一带座轴承2、第一辊轴3、第二带座轴承4、第三带座轴承5、第二辊轴6、第四带座轴承7、第一联轴器8、转矩传感器9、第二联轴器10、磁粉制动器11、托举板12、第一导轨13、第一托举气缸14、电磁铁15、加载气缸16、第二托举气缸17、第二导轨18、副支架19；第一辊轴3两端分别经由第一带座轴承2、第二带座轴承4连接在主支架1上，第二辊轴6两端分别经由第三带座轴承5、第四带座轴承7连接在主支架1上，转矩传感器9、磁粉制动器11分别固定在主支架1上且与第二辊轴6同轴线，转矩传感器9一端经由第一联轴器8与第二辊轴6相连，转矩传感器9另一端经由第二联轴器10与磁粉制动器11相连，第一辊轴3与第二辊轴6之间设有托举板12，托举板12一端经由第一导轨13与主支架1相连，托举板12另一端经由第二导轨18与主支架1相连，副支架19固定在主支架1内部，加载气缸16位于托举板12中间位置正下方并固定在副支架19上，电磁铁15与加载气缸16的活塞端相连，托举板12与副支架19之间靠近第一导轨13一侧设有第一托举气缸14，第一托举气缸14缸体端与副支架19相连，第一托举气缸14活塞端与托举板12相连，托举板12与副支架19之间靠近第二导轨18一侧设有第二托举气缸17，第二托举气缸17缸体端与副支架19相连，第二托举气缸17活塞端与托举板12相连。

如图1、3所示，扫雪机转矩检测装置托举板12中间位置设有开口，该开口大小可以确保加载气缸16活塞端部和电磁铁15顺利穿过。

如图2、3所示，扫雪机转矩检测装置的加载气缸16为双轴或三轴气缸，为了确保电磁铁15吸附正常，需要确保加载气缸16活塞在工作过程中不能发生转动；单轴气缸本身无法防转，需要配合导轨实现这一功能，这会显著增大***体积，进而导致托举板12中间开口增大，进而影响强度；因此选用高集成度的双轴或三轴气缸作为加载气缸16，从而避免上述问题的发生。

扫雪机转矩检测装置的磁吸加载式转矩检测方法包括以下步骤：

1)如图1、4所示，复位扫雪机转矩检测装置，确保第一托举气缸14、第二托举气缸17、加载气缸16处于缩回状态，电磁铁15、磁粉制动器11未通电；

2)如图8所示，将待检测扫雪机推上扫雪机转矩检测装置，并确保扫雪机的轮胎位于第一辊轴3和第二辊轴6之间，在推入待测扫雪机时按照从第二辊轴6向第一辊轴3的方向，由于第一辊轴3一直保持空转，可以避免因误操作导致扫雪机冲出；

3)如图5、7所示，加载气缸16顶出，带动固定在加载气缸16活塞端部的电磁铁15向上运动并顶紧待测扫雪机底端金属外壳；

4)向电磁铁15通电，待测扫雪机受到磁力作用吸附在电磁铁15上；

5)加载气缸16收缩，电磁铁15向下运动，将待测扫雪机拉紧在第一辊轴3和第二辊轴6上，本步骤完成对待测扫雪机的加载，从而增加扫雪机轮胎与第一辊轴3和第二辊轴6之间的最大摩擦力，避免测量过程中出现轮胎打滑的问题；

6)启动待测扫雪机，调整油门和变速器到至待测工况；

7)接通磁粉制动器11电源，并逐步增大磁粉制动器11的制动力矩，在该步骤中转矩传感器9实时记录转矩数值；

8)转矩记录完毕后，关闭待测扫雪机，同时加载气缸16顶出，电磁铁15和磁粉制动器11电源断开；电磁铁电源断开动作在加载气缸16完全顶出之后进行，从而避免瞬间卸载造成***冲击；

9)如图6所示，加载气缸16缩回，同时第一托举气缸16和第二托举气缸17顶出，带动托举板12上升，将扫雪机顶起；第一辊轴3和第二辊轴6之间的间隙导致扫雪机难以直接推出，因此在测量结束后，通过托举板(12)将扫雪机轮胎顶起至与第一辊轴3和第二辊轴6顶点高度，从而便于工人将扫雪机推出设备；

10)如图4所示，将扫雪机推离检测设备后，第一托举气缸16和第二托举气缸17收回，设备复位；

11)重复步骤2)-10)，直至完成所有扫雪机的转速检测。

如图9所示，为了便于待测扫雪机的推入和推出，扫雪机转矩检测装置可以布置在地板以下，地板在第一辊轴3和第二辊轴6范围内开口，用于扫雪机的检测。

Claims (3)

1.一种扫雪机转矩检测装置，其特征在于包括主支架（1）、第一带座轴承（2）、第一辊轴（3）、第二带座轴承（4）、第三带座轴承（5）、第二辊轴（6）、第四带座轴承（7）、第一联轴器（8）、转矩传感器（9）、第二联轴器（10）、磁粉制动器（11）、托举板（12）、第一导轨（13）、第一托举气缸（14）、电磁铁（15）、加载气缸（16）、第二托举气缸（17）、第二导轨（18）、副支架（19）；

所述第一辊轴（3）两端分别经由第一带座轴承（2）、第二带座轴承（4）连接在主支架（1）上，第二辊轴（6）两端分别经由第三带座轴承（5）、第四带座轴承（7）连接在主支架（1）上，转矩传感器（9）、磁粉制动器（11）分别固定在主支架（1）上且与第二辊轴（6）同轴线，转矩传感器（9）一端经由第一联轴器（8）与第二辊轴（6）相连，转矩传感器（9）另一端经由第二联轴器（10）与磁粉制动器（11）相连，

第一辊轴（3）与第二辊轴（6）之间设有托举板（12），托举板（12）一端经由第一导轨（13）与主支架（1）相连，托举板（12）另一端经由第二导轨（18）与主支架（1）相连，副支架（19）固定在主支架（1）内部，加载气缸（16）位于托举板（12）中间位置正下方并固定在副支架（19）上，电磁铁（15）与加载气缸（16）的活塞端相连，托举板（12）与副支架（19）之间靠近第一导轨（13）一侧设有第一托举气缸（14），第一托举气缸（14）缸体端与副支架（19）相连，第一托举气缸（14）活塞端与托举板（12）相连，托举板（12）与副支架（19）之间靠近第二导轨（18）一侧设有第二托举气缸（17），第二托举气缸（17）缸体端与副支架（19）相连，第二托举气缸（17）活塞端与托举板（12）相连；

所述的托举板（12）中间位置设有开口，该开口大小可以确保加载气缸（16）活塞端部和电磁铁（15）顺利穿过。

2.根据权利要求1所述的扫雪机转矩检测装置，其特征在于所述的加载气缸（16）为双轴或三轴气缸。

3.一种如权利要求1所述的扫雪机转矩检测装置的磁吸加载式转矩检测方法，其特征在于包括以下步骤：

1）复位扫雪机转矩检测装置，确保第一托举气缸（14）、第二托举气缸（17）、加载气缸（16）处于缩回状态，电磁铁（15）、磁粉制动器（11）未通电；

2）将待检测扫雪机推上扫雪机转矩检测装置，并确保扫雪机的轮胎位于第一辊轴（3）和第二辊轴（6）之间；

3）加载气缸（16）顶出，带动固定在加载气缸（16）活塞端部的电磁铁（15）向上运动并顶紧待测扫雪机底端金属外壳；

4）向电磁铁（15）通电，待测扫雪机受到磁力作用吸附在电磁铁（15）上；

5）加载气缸（16）收缩，电磁铁（15）向下运动，将待测扫雪机拉紧在第一辊轴（3）和第二辊轴（6）上；

6）启动待测扫雪机，调整油门和变速器到至待测工况；

7）接通磁粉制动器（11）电源，并逐步增大磁粉制动器（11）的制动力矩，在该步骤中转矩传感器（9）实时记录转矩数值；

8）转矩记录完毕后，关闭待测扫雪机，同时加载气缸（16）顶出，电磁铁（15）和磁粉制动器（11）电源断开；

9）加载气缸（16）缩回，同时第一托举气缸（16）和第二托举气缸（17）顶出，带动托举板（12）上升，将扫雪机顶起；

10）将扫雪机推离检测设备后，第一托举气缸（16）和第二托举气缸（17）收回，设备复位；

11）重复步骤2）-10），直至完成所有扫雪机的转速检测。