CN112378675B - 一种重型车辆油气弹簧试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重型车辆油气弹簧试验装置，主要包括工控机、打印机、驱动器、电动机、油盆、工具箱、油气弹簧和准备架，所述工控机内部内置有可编程控制器，可编程控制器通过线束连接工况传感器，所述工控机和打印机通过线束电性连接，所述准备架用于待检测油气弹簧的临时放置，所述驱动器主要包括底架、顶架和驱动架，所述电动机固定安装在驱动架顶端前部，所述驱动架左侧后部固定安装有底架。本发明的技术方案结构简单，制造安装方便，经实际验证，能满足重型车辆油气弹簧技术条件规定的试验要求，装置内部带有的柔性接头，可以完美的吸收启动的瞬间冲击和停机的后续势能，保证装置安全和后续油气弹簧的正常拆卸。

Description

一种重型车辆油气弹簧试验装置

技术领域

本发明涉及一种实验装置，具体是一种重型车辆油气弹簧试验装置。

背景技术

一般，油气弹簧可以用于独立悬架，也可以用于非独立悬架，它是以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，不但具有良好的缓冲能力，还具有减振作用，通常用于重型车辆或大客车。

油气弹簧主要由气室和液力缸组成。气室内有油气隔膜，将气室分开，一侧设有充气阀，充入高压工业氮气；另一侧也液力缸的内腔相通，充满工作液。两端分别与车架和车桥连接。当车架与车桥产生相对运动时，油气弹簧将车辆运行振动迅速衰减，使车辆行驶平稳可靠，若新制或维修过的油气弹簧不经过磨合试验，密封性无法保证，密封失效的油气弹簧将失去减震缓冲的作用，装车后会降低车辆的通过平顺性，损坏车辆元器件，造成安全隐患。

此外，新制或经过维修的油气弹簧装车前无法通过静态试验验证其动态密封可靠性，需要进行动态磨合试验。该试验装置可以对在675mm～755 mm行程范围内的油气弹簧进行磨合试验，且磨合频率控制在0.2 Hz，能真实有效的模拟油气弹簧的实际工作环境，验证其动态密封可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重型车辆油气弹簧试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种重型车辆油气弹簧试验装置，主要包括工控机、打印机、驱动器、电动机、油盆、工具箱、油气弹簧和准备架，所述工控机内部内置有可编程控制器，可编程控制器通过线束连接工况传感器，所述工控机和打印机通过线束电性连接，所述准备架用于待检测油气弹簧的临时放置，所述驱动器主要包括底架、顶架和驱动座，所述电动机固定安装在驱动座顶端前部，所述驱动座左侧后部固定安装有底架，底架顶端中部固定安装有中座，所述底架顶端位于中座左右两侧固定安装有弹簧座一，所述中座顶端固定安装有立柱，立柱顶端固定安装有下转座，下转座顶端转动安装有上转座，上转座顶端固定安装有中架，中架顶端中部通过螺栓固定安装有顶架，顶架底端位于中架左右两侧固定安装有对称设置的弹簧架，弹簧架位于弹簧座一正上方，所述弹簧架底端和弹簧座一顶端分别固定安装有对称设置的第一弹簧接头，所述弹簧架底端和弹簧座一顶端分别固定安装有第二弹簧接头，上下对称的所述第一弹簧接头和第二弹簧接头之间装配安装有油气弹簧；

所述顶架底端右部固定安装有驱动架，驱动架底端固定安装有摇臂座，摇臂座底端转动安装有摇臂，摇臂下部内侧转动安装有前后对称的滚珠座，滚珠座外壁与摇臂内壁之间嵌设安装有滚珠，所述滚珠座前后侧壁固定安装有限位环，限位环侧壁与摇臂侧壁滑动接触，所述限位环中部插接固定安装有偏心块，偏心块边缘处贯穿插接安装有销杆，所述驱动座顶端后部固定安装有销杆座，销杆座与销杆转动连接，所述销杆前端固定安装有花键轴，所述电动机后端转轴位置固定安装有减速器，减速器后端的转轴固定安装有柔性接头，柔性接头与花键轴插接装配。

所述柔性接头主要包括接头壳、环座、连杆、支杆、轴承套、内齿圈、滑块、弹簧压板、导向环、弹簧和弹簧座二，前后两个所述接头壳之间通过螺栓固定连接，所述接头壳内侧转动安装有内齿圈，内齿圈与花键轴啮合插接，所述内齿圈外壁固定安装有左右对称的滑块，滑块中部贯穿安装有导向环，导向环上下两端固定连接接头壳内壁，所述接头壳内侧固定安装有与滑块配合的导向环，对应的所述滑块之间固定安装有连杆，所述滑块远离连杆一端固定安装有支杆，支杆端部固定安装有弹簧压板，所述接头壳内侧固定安装有上下对称的弹簧座二，弹簧座二左右侧壁与弹簧压板上下侧壁之间固定安装有弧形弹簧，所述接头壳端部固定安装有轴承套，轴承套内壁与花键轴之间装配安装有轴承，所述减速器的输出轴后端与位于前部的所述轴承套外壁固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述第二弹簧接头和第一弹簧接头开口朝向相互垂直。

作为本发明再进一步的方案：所述销杆侧壁开设有矩形滑槽，所述偏心块内部与销杆配合的贯穿孔内壁上固定安装有与销杆上矩形滑槽位置一致的限位卡键。

作为本发明再进一步的方案：所述工控机通过线束与电动机电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述工况传感器包括电流传感器、电压传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和接近开关，所述电流传感器和电压传感器安装在工控机内部，所述第一压力传感器和第二压力传感器安装在油气弹簧的液压管道上，所述接近开关安装在驱动座顶端，所述接近开关位于摇臂正下方，当摇臂运动到下止点时触动接近开关。

作为本发明再进一步的方案：所述工控机与外部电源电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的技术方案结构简单，制造安装方便，经实际验证，能满足重型车辆油气弹簧技术条件规定的试验要求，装置内部带有的柔性接头，可以完美的吸收启动的瞬间冲击和停机的后续势能，保证装置安全和后续油气弹簧的正常拆卸。

附图说明

图1为重型车辆油气弹簧试验装置的主体示意图。

图2为重型车辆油气弹簧试验装置的辅助设备示意图。

图3为重型车辆油气弹簧试验装置中顶架、弹簧架、中架和驱动架之间的仰视示意图。

图4为重型车辆油气弹簧试验装置中底架、弹簧座一、中座和驱动座之间的俯视示意图。

图5为重型车辆油气弹簧试验装置中底架、驱动座、销杆、偏心块和销座之间的俯视示意图。

图6为重型车辆油气弹簧试验装置中销杆、偏心块、摇臂和销座之间的主视示意图。

图7为重型车辆油气弹簧试验装置中柔性接头和花键轴之间的俯视示意图。

图8为重型车辆油气弹簧试验装置中接头壳、弹簧座二、弹簧压板和弹簧之间的主视示意图。

图9为重型车辆油气弹簧试验装置的流程示意图。

图中：驱动座1、限位环2、偏心块3、摇臂4、摇臂座5、驱动架6、第一弹簧接头7、滚珠8、中架9、顶架10、弹簧架11、油气弹簧12、中座14、上转座15、下转座16、立杆17、底架18、弹簧座一19、销座20、销杆21、油盆22、工具箱23、工控机24、准备架25、第二弹簧接头26、滚珠座27、接头壳28、减速器29、电动机30、花键轴31、环座32、连杆33、支杆34、轴承套35、内齿圈36、滑块37、弹簧压板38、导向环39、弹簧40、弹簧座二41。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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发明中的具体含义。

请参阅图1～9，本发明实施例中，一种重型车辆油气弹簧试验装置，主要包括工控机24、打印机、驱动器、电动机30、油盆22、工具箱23、油气弹簧12和准备架25，所述工控机24内部内置有可编程控制器，可编程控制器通过线束连接工况传感器，所述工控机24和打印机通过线束电性连接，所述准备架25用于待检测油气弹簧12的临时放置，所述驱动器主要包括底架18、顶架10和驱动座1，所述电动机30固定安装在驱动座1顶端前部，所述驱动座1左侧后部固定安装有底架18，底架18顶端中部固定安装有中座14，所述底架18顶端位于中座14左右两侧固定安装有弹簧座一19，所述中座14顶端固定安装有立柱17，立柱17顶端固定安装有下转座16，下转座6顶端转动安装有上转座15，上转座15顶端固定安装有中架9，中架9顶端中部通过螺栓固定安装有顶架10，顶架10底端位于中架9左右两侧固定安装有对称设置的弹簧架11，弹簧架11位于弹簧座一19正上方，所述弹簧架11底端和弹簧座一19顶端分别固定安装有对称设置的第一弹簧接头7，所述弹簧架11底端和弹簧座一19顶端分别固定安装有第二弹簧接头26，上下对称的所述第一弹簧接头7和第二弹簧接头26之间装配安装有油气弹簧12；

所述顶架10底端右部固定安装有驱动架6，驱动架6底端固定安装有摇臂座5，摇臂座5底端转动安装有摇臂4，摇臂4下部内侧转动安装有前后对称的滚珠座27，滚珠座27外壁与摇臂4内壁之间嵌设安装有滚珠8，所述滚珠座27前后侧壁固定安装有限位环2，限位环2侧壁与摇臂4侧壁滑动接触，所述限位环2中部插接固定安装有偏心块3，偏心块3边缘处贯穿插接安装有销杆21，所述驱动座1顶端后部固定安装有销杆座20，销杆座20与销杆21转动连接，所述销杆21前端固定安装有花键轴31，所述电动机30后端转轴位置固定安装有减速器29，减速器29后端的转轴固定安装有柔性接头，柔性接头与花键轴31插接装配。

所述柔性接头主要包括接头壳28、环座32、连杆33、支杆34、轴承套35、内齿圈36、滑块37、弹簧压板38、导向环39、弹簧40和弹簧座二41，前后两个所述接头壳28之间通过螺栓固定连接，所述接头壳28内侧转动安装有内齿圈36，内齿圈36与花键轴31啮合插接，所述内齿圈36外壁固定安装有左右对称的滑块37，滑块37中部贯穿安装有导向环39，导向环39上下两端固定连接接头壳28内壁，所述接头壳28内侧固定安装有与滑块37配合的导向环39，对应的所述滑块37之间固定安装有连杆33，所述滑块37远离连杆33一端固定安装有支杆34，支杆34端部固定安装有弹簧压板38，所述接头壳28内侧固定安装有上下对称的弹簧座二41，弹簧座二41左右侧壁与弹簧压板38上下侧壁之间固定安装有弧形弹簧40，所述接头壳28端部固定安装有轴承套35，轴承套35内壁与花键轴31之间装配安装有轴承，所述减速器29的输出轴后端与位于前部的所述轴承套35外壁固定连接。

所述第二弹簧接头26和第一弹簧接头7开口朝向相互垂直。

所述销杆21侧壁开设有矩形滑槽，所述偏心块3内部与销杆21配合的贯穿孔内壁上固定安装有与销杆21上矩形滑槽位置一致的限位卡键。

所述工控机24通过线束与电动机30电性连接。

所述工况传感器包括电流传感器、电压传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和接近开关，所述电流传感器和电压传感器安装在工控机24内部，所述第一压力传感器和第二压力传感器安装在油气弹簧12的液压管道上，所述接近开关安装在驱动座1顶端，所述接近开关位于摇臂4正下方，当摇臂4运动到下止点时触动接近开关。

所述工控机24与外部电源电性连接。

本发明的工作原理是：

本发明涉及一种重型车辆油气弹簧试验装置，油气弹簧在该装置上进行磨合试验时，能实时、有效的检测、判定其密封可靠性，避免不合格的油气弹簧装车后发生安全隐患。

本发明可以实现对单根、两根或四根油气弹簧同时进行磨合试验的特点。

本发明可以将试验结果数据化，故障时，能快速监测并切断电源，保护油气弹簧及启动电机，并对试验过程出现的问题及时提示。

本发明可以模拟特种载重车辆行驶时油气弹簧的工作情况，检查验证新制或经维修后的油气弹簧是否满足技术条件要求，并对其进行磨合试验。

油气弹簧试验装置主要用于油气弹簧制造完成或修理后最后一道试验工序，模拟油气弹簧在重型车辆底盘上的工作过程，经过磨合，以检验油气弹簧修理是否合格。

油气弹簧磨合试验时，上下运动为量±40 mm。销杆轴心与驱动座轴心距离为80mm，两边油气弹簧距中心支点为910 mm，驱动座轴心与立柱中线距离为1820 mm，油气弹簧上下运动幅度为80 mm，销杆轴心与偏心块的圆心距离为40mm，即实验往复距离为±40 mm。

试验台以11kw交流电动机为动力，经过减速器减速，与试验台销杆连接，通过摇臂使顶架上下跳动，完成油气弹簧的压缩和伸展。通过试验台凸轮连杆机构及油气弹簧安装位置，保证油气弹簧磨合试验时，上下运动为量±40 mm。

电控***通过工控机、打印机、可编程控制器及相应传感器,实现控制油气弹簧试验装置的启动、计数、停止，当磨合次数达到设定值，试验自动停止试验，电控***通过于试验装置连接的压力传感器，对油气弹簧内部压力实时监测，当压力波动值超出设定范围，立即报警并停止电机的工作。试验结束后能自动生成报告，并将试验数据存储到计算机内。报告包括试验次数，每次记录的压力值并生成曲线。

且在启动和停止时，电机通过柔性接头与检测设备连接，可以对开启和停止的冲击进行缓冲，避免损坏电机，且装置的上止点位置和下止点位置到中间平衡位置，对应的转动角度为90度，所以不管电机在任何角度停机，柔性接头内部接近180度的缓冲角度，尽可以完美的吸收转动后续势能，保证装置停机并回复到平衡位置时电机轴的稳定，避免扭力的存在使装置无法回复到平衡状态进行油气弹簧的拆卸。

本发明的技术方案结构简单，制造安装方便，经实际验证，能满足重型车辆油气弹簧技术条件规定的试验要求，装置内部带有的柔性接头，可以完美的吸收启动的瞬间冲击和停机的后续势能，保证装置安全和后续油气弹簧的正常拆卸。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种重型车辆油气弹簧试验装置，主要包括工控机(24)、打印机、驱动器、电动机(30)、油盆(22)、工具箱(23)、油气弹簧(12)和准备架(25)，其特征在于，所述工控机(24)内部内置有可编程控制器，可编程控制器通过线束连接工况传感器，所述工控机(24)和打印机通过线束电性连接，所述准备架(25)用于待检测油气弹簧(12)的临时放置，所述驱动器主要包括底架(18)、顶架(10)和驱动座(1)，所述电动机(30)固定安装在驱动座(1)顶端前部，所述驱动座(1)左侧后部固定安装有底架(18)，底架(18)顶端中部固定安装有中座(14)，所述底架(18)顶端位于中座(14)左右两侧固定安装有弹簧座一(19)，所述中座(14)顶端固定安装有立柱(17)，立柱(17)顶端固定安装有下转座(16)，下转座(16)顶端转动安装有上转座(15)，上转座(15)顶端固定安装有中架(9)，中架(9)顶端中部通过螺栓固定安装有顶架(10)，顶架(10)底端位于中架(9)左右两侧固定安装有对称设置的弹簧架(11)，弹簧架(11)位于弹簧座一(19)正上方，所述弹簧架(11)底端和弹簧座一(19)顶端分别固定安装有对称设置的第一弹簧接头(7)，所述弹簧架(11)底端和弹簧座一(19)顶端分别固定安装有第二弹簧接头(26)，上下对称的所述第一弹簧接头(7)和第二弹簧接头(26)之间装配安装有油气弹簧(12)；

所述顶架(10)底端右部固定安装有驱动架(6)，驱动架(6)底端固定安装有摇臂座(5)，摇臂座(5)底端转动安装有摇臂(4)，摇臂(4)下部内侧转动安装有前后对称的滚珠座(27)，滚珠座(27)外壁与摇臂(4)内壁之间嵌设安装有滚珠(8)，所述滚珠座(27)前后侧壁固定安装有限位环(2)，限位环(2)侧壁与摇臂(4)侧壁滑动接触，所述限位环(2)中部插接固定安装有偏心块(3)，偏心块(3)边缘处贯穿插接安装有销杆(21)，所述驱动座(1)顶端后部固定安装有销杆座(20)，销杆座(20)与销杆(21)转动连接，所述销杆(21)前端固定安装有花键轴(31)，所述电动机(30)后端转轴位置固定安装有减速器(29)，减速器(29)后端的转轴固定安装有柔性接头，柔性接头与花键轴(31)插接装配；所述柔性接头主要包括接头壳(28)、环座(32)、连杆(33)、支杆(34)、轴承套(35)、内齿圈(36)、滑块(37)、弹簧压板(38)、导向环(39)、弹簧(40)和弹簧座二(41)，前后两个所述接头壳(28)之间通过螺栓固定连接，所述接头壳(28)内侧转动安装有内齿圈(36)，内齿圈(36)与花键轴(31)啮合插接，所述内齿圈(36)外壁固定安装有左右对称的滑块(37)，滑块(37)中部贯穿安装有导向环(39)，导向环(39)上下两端固定连接接头壳(28)内壁，所述接头壳(28)内侧固定安装有与滑块(37)配合的导向环(39)，对应的所述滑块(37)之间固定安装有连杆(33)，所述滑块(37)远离连杆(33)一端固定安装有支杆(34)，支杆(34)端部固定安装有弹簧压板(38)，所述接头壳(28)内侧固定安装有上下对称的弹簧座二(41)，弹簧座二(41)左右侧壁与弹簧压板(38)上下侧壁之间固定安装有弧形弹簧(40)，所述接头壳(28)端部固定安装有轴承套(35)，轴承套(35)内壁与花键轴(31)之间装配安装有轴承，所述减速器(29)的输出轴后端与位于前部的所述轴承套(35)外壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的重型车辆油气弹簧试验装置，其特征在于，所述第二弹簧接头(26)和第一弹簧接头(7)开口朝向相互垂直。

3.根据权利要求1所述的重型车辆油气弹簧试验装置，其特征在于，所述销杆(21)侧壁开设有矩形滑槽，所述偏心块(3)内部与销杆(21)配合的贯穿孔内壁上固定安装有与销杆(21)上矩形滑槽位置一致的限位卡键。

4.根据权利要求1所述的重型车辆油气弹簧试验装置，其特征在于，所述工控机(24)通过线束与电动机(30)电性连接。

5.根据权利要求1所述的重型车辆油气弹簧试验装置，其特征在于，所述工况传感器包括电流传感器、电压传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和接近开关，所述电流传感器和电压传感器安装在工控机(24)内部，所述第一压力传感器和第二压力传感器安装在油气弹簧(12)的液压管道上，所述接近开关安装在驱动座(1)顶端，所述接近开关位于摇臂(4)正下方，当摇臂(4)运动到下止点时触动接近开关。

6.根据权利要求1所述的重型车辆油气弹簧试验装置，其特征在于，所述工控机(24)与外部电源电性连接。

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