CN1314951C - 小汽车底盘试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够检测小汽车制动、滑行、转向、前后轮定位等性能的小汽车底盘试验台。该设备整体置于地面上方，包括制动台、升降台、左右检测盘、连接桥、引桥，以及电脑和控制台。制动台为分轮滚筒惯性式，由四个滚筒组成，用一台交流感应式电动机经皮带轮、离合器驱动。还有防止车轮掉出滚筒的防护装置。升降台是一个可以升降的平台，平台上有轨道供检测盘纵向平移。检测盘由纵滑车、横滑车、测倾器组成。该设备一机多能，具有占地面积、适用范围广、检测内容多、检测精度高等优点。

Description

小汽车底盘试验台

所属技术领域

本发明涉及检测汽车底盘性能的检测设备，尤其小汽车底盘试验台。

背景技术

随着国内小汽车保有量的急剧增加，小车保修企业和业务量也成比例增加，其中，制动系和转向系的保修作业为最大的工作量。由于现在不允许上路试车，同时也为了提高工作效率，在作业现场完成制动、滑行、转向、前后轮定位等内容的试验检测，成为小车保修企业的基本条件和要求。但目前在国内，即使专业的机动车检测站也达不到上述条件，如制动试验，目前国内是清一色的反力式制动台，只能检测车轮抱死时的最大制动力，不能反映制动全过程以及各车轮制动的先后快慢，不能检测装备了防抱死***ABS的汽车制动情况；又如综合反映汽车传动系阻力的滑行试验，要用底盘测功机才能完成，这种设备体积大、投资大，企业难以承受。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种能检测小汽车制动、滑行、转向、前后轮定位等性能的小汽车底盘试验台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述小汽车底盘试验台包括惯性式制动试验台、轴重检验台、车速表检验台、转向角检测仪、四轮定位仪、举升台架，底盘试验台综合在一个台架上且整体置于地面上方，连接桥的一端连接在制动台的后桥座7上，一端连接在升降台的中桥座17上，引桥的一端连接在升降台的前桥座19上，一端置于地面，检测盘(本人的实用新型专利，专利号为：92236316.1)放置在升降台上，其中：

制动台：基座1固定在地面上，在基座1上设有四个滚筒2，后端的两个滚筒2经离合器5、皮带轮4由电机驱动，为主滚筒；第三滚筒3置于四个滚筒2之间的举升器6上，举升器6设有称重传感器；前端的两个滚筒2为副滚筒，在前端的滚筒2处各设有栏杆20，栏杆20与举升器6间设有拉力板，前端的两个滚筒2和第三滚筒3装有光电盘8；

升降台：升降台置于液压缸12上方，液压缸12设有液压同步机构，升降台台面设有凹槽轨道11，凹槽轨道11上有轴距刻度；

连接桥：在连接桥的长梁14下方设有承力桩16；

引桥：引桥的短梁18接地端用地脚螺栓固定在地面上。

在连接桥和升降台两侧设有前护墙15和后护墙10。

制动台驱动电机为交流感应式电动机。

本发明的有益效果是，惯性式制动试验台、轴重检验台、车速表检验台、转角仪、四轮定位仪、举升台架综合在一个台架上且整体置于地面上方，设备一机多能，具有占地面积小、适用范围广、检测内容多、检测精度高等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明检测盘的左视图；

图4是本发明检测盘的主视图；

图中1.基座，2.滚筒，3.第三滚筒，4.皮带轮，5.离合器，6.举升器，7.后桥座，8.光电盘，9.平台，10.后护墙，11.轨道，12.液压缸，13.横梁，14.长梁，15.前护墙，16.承力桩，17.中桥座，18.短梁，19.前桥座，20.拦杆，21.防甩桩，22.小车轮子，23.梁轴，24.连梁柱，25.底板，26.勾条，27.锁位器，28.轮子，29.梁轴，30.底板，31.回转板，32.角度传感器，33.斜坡板，34.扭簧座，36.高台，37.立柱，38.柱座，39.横柱，40.弹簧，41.止进器，42.轴座，43.半轴，44.尺套，45.滑尺，46.下靠规，47.上靠规，48.角度传感器，49.螺钉。

具体实施方式

本发明由制动台、升降台、连接桥、引桥、检测盘、电脑及控制台所组成。其中制动台、升降台为主体机械结构，由连接桥串接并可让车轮通过，引桥只是让汽车上下升降台的斜坡，见图1，图2。

1、制动台。制动、滑行试验的主台架，在检测转向时，又可以给非检测轴的车轮承载和定位，由基座1、滚筒组2、第三滚筒3、电动机及皮带轮4、离合器5、举升器6、后桥座7等组成。

1.1、基座1。用槽钢焊成的四字形底座，是承载和连接制动台上所有部件的基础。

1.2、滚筒组2。由四个相互独立的滚筒组成，滚筒尺寸318.3×420MM，其周长正好1M。其中，两个主(后)滚筒经离合器、皮带轮由电机驱动，用来带动车轮旋转，两个副(前)滚筒后端装有光电盘8，经过光电传感器可输出转速(车速)、周长(距离)的脉冲信号。

1.3、第三滚筒3。左右各一个，位于前后滚筒2之间，与滚筒2平行且可以升降，平时由弹簧顶着处于行程的最高位置，若车轮在前后滚筒2之间落下，就会将第三滚筒3压下来且跟随车轮转动。第三滚筒3直径小、重量轻、转动惯量很小，内端也装有光电盘。

1.4、电动机及皮带轮4。一台4KW交流感应式4/8级双速电动机，通过传动比2.83的主、从皮带轮减速为主滚筒提供动力。

1.5、离合器5。左右各一个，与从动皮带轮和主滚筒同轴。

1.6、举升器6。用槽钢焊成的横梁，横贯制动台，位于前后滚筒2之间，由底下的液压缸经称重传感器推动。横梁底下还安装了制动板，在横梁升到最高位时将滚筒2抱住。横梁上装有4条拉力板，在横梁升到最高位时，可将设在前方副滚筒处的拦杆20拉起来，阻拦可能驶过头的车轮，而在横梁降下时，拦杆20则会放倒，以免擦到汽车底部。此外，横梁两端的基座上，装有竖立的防甩桩21，可以防止车轮高速转动时横向甩出滚筒2。

1.7、后桥座7。用来固定连接桥的槽钢座，该座焊在基座1上。

2、升降台。转向检测的主平台，在制动滑行试验时，又可以承载另一轴的车轮并使整车平置。由平台9、护墙10、轨道11、液压缸12、液压同步机构等组成。

2.1、平台9。左、右两条用槽钢和角钢焊成的车道，各长1660MM、宽460MM，两条车道相隔940MM，在前后两头用横梁连为一体，两根横梁13都可以从中拆开即分开平台9，以减小设备装箱面积，便于运输。平台9由布置在四角的四个液压缸12提供举升动力，行程129MM。

2.2、护墙10。两条车道的内侧装有钢板围墙，防止车轮偏出车道。

2.3、轨道11。在车道面上铺设长钢板条，形成车道上的凹道，两条平行间隔300MM的凹道即成为一对轨道11，供检测盘的纵滑车沿轨道直线行驶。每条车道上都有内、中、外三对轨道，可根据不同的汽车轮距以及车轮在车道上的位置，选择检测盘进入的轨道11。另外，车道面上有轴距刻度。

2.4、液压缸12。共四个，另有四个电磁回油阀分别控制各液压缸12回油下降，四个电动柱塞泵分别控制各液压缸12泵油上升。

2.5、液压同步机构。由译码器和多个倾斜开关、继电器组成。当平台在升降过程中四个角高度不一，即平台有倾斜时，某倾斜开关就会发出信号，经译码后针对升降速度最快的液压缸12，由继电器控制该缸的电动柱塞泵或电磁回油阀，让其减慢升降速度，使整个平台9呈水平状同步升降。

3、连接桥。连接制动台和升降台的桥式车道，分左右两条，由长梁14、护墙15、承力桩16、中桥座17等组成。

3.1、长梁14。两条用槽钢和角钢焊成的车道主体，各长1352MM，宽436MM，长梁14较高的一头紧固在制动台的后桥座7上。

3.2、护墙15。车道两侧安装的钢板围墙。

3.3、承力桩16。由于连接桥跨度较大，为防止长梁14受压变形，在跨度的中间，设桩由地面到长梁14底部将其撑住。

3.4、中桥座17。槽钢焊成的基座，用多枚地脚螺栓紧固在地面上。中桥座17有三种作用：

3.4.1、长梁14较低的一头紧固在中桥座17上。

3.4.2、升降台有2个液压缸12装在中桥座17的底板上(另2个在前桥座)，因此，中桥座17是升降台基座的一部分(另一部分是引桥的前桥座)。

3.4.3、与前桥座19组成了对升降台的平面定位。

4、引桥。是让车轮驶上升降台的桥式斜坡，由短梁18、前桥座19组成。

4.1、短梁18。两条用槽钢和角钢焊成的车道，各长590MM、宽462MM，呈斜坡状安装，一头用地脚螺栓固定在地上，另一头紧固在前桥座19上。

4.2、前桥座19。槽钢焊成的基座，用多枚地脚螺栓紧固在地面上。前桥座19除了用来固定短梁18之外，其他作用在3.4.2和3.4.3中已经叙述。

5、检测盘。这是转向检测最重要的***，分为左检测盘和右检测盘，所有转向测量机构都安装在检测盘上。由纵滑车、横滑车、测倾器组成。单个检测盘重量不大，在检测转向时由人工搬上升降台，见图3、图4。

5.1、纵滑车。沿升降台轨道纵向行驶而且顶部又有横向轨道的四轮小车，分左、右纵滑车，由小车轮子22、梁轴23、连梁柱24、底板25、勾条26、锁位器27等组成。

小车轮子22的轴为两根梁轴23，与两根连梁柱24组成方框，底板25则用来巩固方框使其不发生平面变形。梁轴23上面的台阶在方框的顶部形成了横向轨道，供上面的横滑车沿轨横向行驶。

勾条26的作用是与上面的横滑车底板30突出台阶相配合，使横滑车能够沿轨行驶但不会脱轨。锁位器27是一根由弹簧顶着的圆柱销，在非检测状态此销往上伸出，顶住上面的横滑车及回转板31使其不能动；检测时此销缩回，横滑车和回转板31可以灵活运动。

5.2、横滑车。沿纵滑车顶部轨道横向行驶的四轮小车，能够测量平面转角，分为左、右横滑车，由轮子28、梁轴29、底板30、限位条、回转板31、角度传感器32、斜坡板33、扭簧座34等组成。

横滑车的轮子28、梁轴29、底板30的作用与纵滑车相同，只是尺寸不同，以及梁轴不充当轨道。在横滑车两根梁轴29之间的底板30上，装有轴承和回转轴，回转轴的轴心就是横滑车整体的平面中心。回转板31是一个大圆盘，安装在回装轴的上端，可以灵活地平转但被限制在±45°以内，回转轴底下装有角度传感器32，能将回转板31转动的角度信号传送给电脑。

安装在底板下面的限位条用来限制横滑车不驶出轨道尽头。纵滑车、横滑车及回转板31构成回转***，能使车轮在上面灵活地转向。

为了让车轮落在同转板31上的时候，车轮的着地中心较容易对准回转板圆心，在回转板31上面对称的安装了二条斜坡板33，形成一条V形横沟，使车轮一旦落此沟内，就会因重力作用而落在回转板31前后方向的正中。斜坡板33背面有对称的刻度，便于和轮胎上面对称的花纹对齐，使车轮在左右方面也能对准回转板31的正中。扭簧座34为斜坡板33提供减小V形角度的弹力，使之适应大小不同的车轮。

另外，横滑车的后侧有轮距刻度。

5.3、测倾器。测量车轮垂倾角度的机构，安装在左、右回转板31的外边沿，由高台36、立柱37、柱座38、横柱39、弹簧40、止进器41、轴座42、半轴43、尺套44、滑尺45、下靠规46、上靠规47、角度传感器48等组成。

高台36、立柱37、柱座38为测倾机构增加高度以及提供直线运动的导向，让横柱39带着轴座42在导向孔内直线进退，轴座42是测倾机构的支承座，夹着尺套44并且由两个半轴43穿在轴孔内，使尺套44与套在里面的滑尺45可以小范围垂向摆转，滑尺45的上、下两端分别装有压靠车轮轮辋的上47、下靠规46。因轴座42被弹簧40的弹力顶向车轮外侧，该弹力使滑尺45的上、下靠规顶在车轮外侧轮辋的上、下两处，使车轮垂倾角度发生变化时，滑尺45及尺套44也跟随变化产生垂向摆转。轴座42上装有角度传感器48，能将摆转的角度信号传送给电脑。

滑尺45在尺套44内能上下滑动，上靠规47在滑尺45上也可以来回滑动，这样上、下靠规自身高度和相互距离都可变，而且可以用手拧螺钉49锁定，适于不同直径的车轮。滑尺45上有下靠规46高度的刻度和上47、下靠规46相互距离的刻度，依此可读取轮胎的半径。

如果人工让轴座42克服弹簧40弹力而后退，退至尽头会被止进器41卡住而不能前进，使测倾机构远离车轮外侧，处于非检测状态。

6、电脑及控制台

6.1、控制台是底下装有4个轮子的铁皮柜，柜上置放电脑，不检测转向时，检测盘也放在柜上。控制柜的面板上有一些控制电动机、离合器电磁扣工作的按键，以及引入各种信号的插孔。柜内分上、下二层，上层是直流工作的各种电路，下层是交流工作的电器。控制台有以下作用：

6.1.1、控制制动台的电动机4起动、变速、断电，控制离合器5的电磁扣进行脱扣，使离合器5及时分离。

6.1.2、控制举升器6、升降台的同步升降。

6.1.3、对制动踏板信号、副滚筒的光电信号、第三滚筒的光电信号、称重信号、平面转角信号、垂倾角度信号进行整形处理，然后送入电脑。

6.2、电脑。包括键盘，可外接彩色显示屏、打印机。电脑主要有以下作用：

6.2.1、对紧急制动、点制动、滑行、转向等项目进行选择，对校正、调试、检测等工作方式进行选择。

6.2.2、对操作步骤和过程进行提示。

6.2.3、输入被检车辆的基本特征和有关数据。

6.2.4、对控制台送来的各种信号进行自动采样、处理、显示、运算。显示、打印、传送检测结果。

6.2.5、自动调出标准数据库的有关数据与检测结果相比较，并判定检测结果是否合格。可增加或修改标准数据库的内容。

由于试验台采用分轮检测的方式，因此要完成全部试验和检测内容，被检车辆必须两次上台，具体工作过程如下：

1、平时。制动台上的举升器6升至最高位，四个滚筒2被抱住，以免车轮打滑，副滚筒上方拉起了拦杆20以防车轮驶出台架。升降台降至最低位，而连接桥和引桥是固定的，这些条件都是为了让汽车能够顺利上台或下台。在电脑键盘上输入汽车的车号、车型等识别内容。

2、第一次上台。汽车前进上台，前轮压在主、副滚筒之间的举升器6上，后轮压在升降台上。先按升降台的上升键，让升降台升至标高刻度(离地面的高度，下同)250处。然后按举升器的下降键，举升器6会降至最低位，前轮在跟随下降的过程中，轴重传感器已采样且将信号送给电脑，同时滚筒2松抱、栏杆20放倒。前轮压在主副滚筒2之间的时候，也压在第三滚筒3上，第三滚筒3有指示轮胎最低点的标高刻度。至此，前轮到位。

按升降台的上升或下降键，让后轮的标高与前轮相同，至此，后轮到位且整车平置，用三角木塞住两后轮的后面。

前轮制动试验要先将制动踏板开关挂在汽车制动踏板上，然后，按起动键让电动机4低速空载起动，运转平稳后，将离合器5缓缓结合，带动滚筒2及车轮逐渐起动并加速，运转平稳后，再将离合器5分离，同时按高速键，电动机4变成高速空载运转，运转平稳后，再将离合器缓缓结合，带动滚筒2及车轮又一次加速，直至运转平稳且车速表显示略高于30KM/h。此时，按电动机的OFF键，使滚筒2及车轮失去动力，在惯性作用下缓慢减速，当减速至30KM/h时，操作人员迅速将离合器5分离且立即踩下制动踏板。此前，如果设置了点制动，则制动踏板踩一下立即放开；如果设置了紧急制动，则制动踏板要踩住不放，直至车速表显示0为止。这时，电脑屏幕立即显示：前轴重、制动初速度、制动系协调时间、持续制动时间、制动释放时间、制动起止时间、左右轮制动距离、左右轮滚动距离、左右轮拖印距离、左右轮制动平均减速度、左右轮制动减速曲线图、制动终速度(点制动)等试验结果。

滑行试验时，电动机4起动和运转，与制动试验相同，区别是不用挂制动踏板开关，且车速略高于30KM/h再让滚筒2和车轮失去动力减速至30KM/h时，电脑会开始自动计算左右轮的滑行距离、滑行时间，直至车速为0即试验结束。

可以在前轮制动、滑行试验完成之后，顺便检测后轮定位(若只要检测前轮定位就不必了)。首先，前轮在滚筒2上的状况不变，拿掉三角木，将二只千斤顶放在汽车后轴或大梁底下将其暂时顶住，按下降键让升降台下降100MM左右，使后轮悬空，将左右检测盘置于后轮底下最合适的轨道11上，再松开检测盘的锁位27，让检测盘及回转板31可以灵活的移动和转动，然后按上升键让升降台及检测盘慢慢上升，且随时调整检测盘及回转板31的位置，让回转板圆心对准车轮着地中心直至顶住车轮。此后，可移开千斤顶，看看整车是否平置，条件为：前轮标高＝后轮标高+73(回转***总高)，不平置则按按键调整升降台高度。

根据升降台面上的左右轴距刻度和检测盘所在轨道11以下横滑车的位置刻度，很容易得出前后轴以及后轮在台上的平面位置。

将测倾器的止进器47提起，让测倾轴座42及滑尺45弹向后轮外侧面，调整上47、下靠规46的高度使之分别压在轮辋的上、下两处，由滑尺45上的刻度可知后轮半径＝下靠规所处高度+上下靠规之间距离的一半。

将上述各数据输入电脑，再按一下后轮转向检测键，屏幕立即显示后轮半径、后轮前束角、后轮前束值、后轮外倾角、推力角、左右轴距及轴距差、后轮距等检测结果。

至此，第一次上台的工作内容全部完成，将测倾轴座42及滑尺45退回并止住，将二只千斤顶再次放在后轴或大梁底下将其暂时顶住，按升降台的下降键，使压在回转板31上的车轮悬空，将回转板31移到起始位置并锁住，然后搬开检测盘。接着按上升键让二只千斤顶悬空，移开千斤顶后，按下降键让升降台降至最低位，再按举升器6的上升键将前轮顶起来，整个台架恢复成平时的状态，汽车倒车下台。

由于二只千斤顶不易同步，故只用于暂时支撑，升降运动都由升降台完成。

3、第二次上台。汽车调头后，倒车上台。上台、制动试验、滑行试验等过程都与第一次上台相同，区别在于用三角木塞住两前轮后面、电动机4改变了转动方向、左与右相互换位以及试验结果除后轴各项之外，还增加了汽车总重量、四轮紧急制动减速曲线图等。前、后轮的试验结果将合并组成完整的试验结果表进行显示。

汽车车速表检验可以用汽车发动机驱动滚筒2运转，在略超过所设定的车速时(n×10KM/h)，脱开发动机动力并且挂空档，进行惯性慢减速运转。当汽车车速表到达设定车速时，按一下充当采样开关的制动踏板开关，对此时的台架车速采样一次，以后每减速10KM/h采样一次。屏幕显示n次采样的汽车车速表与台架标准车速的对照表。

检测转向的准备工作包括在前轮底下置放检测盘等过程，都与第一次上台相同。当整车平置且前轮压准了回转板31、测量了前轮半径之后，将前轮半径、检测盘所在轨道11以及横滑车的位置等数据输入电脑，由电脑提示寻找前轮转向的回正点，操作人员依照提示打方向盘找到回正点之后，再向左打方向盘直至打不动为止，然后改为向右打方向盘直至打不动，最后向左回方向盘，回到回正点时，电脑提示检测结束，屏幕上显示前轮半径、前轮前束角、前轮前束值、前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角、包容角、前轮转向间隙、前轮距、前轮最大转向角、最小转弯直径、内轮转弯直径差、转向转角(转向负前束)、前后轴轮轴偏移、轴偏位、横向偏位等检测结果，而且合并第一次上台的后轮转向检测结果，组成完整的检测结果表进行显示，显示同时，电脑控制自动打印检测结果表。

检测后，退滑尺、放千斤顶、升降台下降、搬开检测盘等过程都与第一次相同，整个台架恢复成平时状态之后，汽车前进下台。

除检测之外，试验台还有校正、调整工作方式。其中，校正工作方式是显示二个称重传感器、四个角度传感器的输出值，以配合标定器具对传感器进行计量标定。调整工作方式则针对汽车前轮的侧滑，先将轮胎半径、断面宽度等数据输入给电脑，由电脑显示左右前轮的前束角、外倾角、侧滑量，以便现场调整让侧滑量符合要求，侧滑量在这里只作为调整参考。

电脑建立的标准数据库记录了一些常见车型有关制动、转向的标准数据，在显示检测结果时将被自动调出来进行比较和参照。如果有汽车生产厂家提供的新标准或自己摸索出来的经验数据，都可以由键盘输入，以增加或修改数据库的内容。

转向检测的各项目名称都有标准的定义，各转向检测结果的计算公式及数学模型，在许多有关资料中都有详细介绍。

Claims (3)

1、一种小汽车底盘试验台，包括惯性式制动试验台、轴重检验台、车速表检验台、转向角检测仪、四轮定位仪、举升台架，其特征在于：所述小汽车底盘试验台综合在一个台架上且整体置于地面上方，连接桥的一端连接在制动台的后桥座(7)上，一端连接在升降台的中桥座(17)上，引桥的一端连接在升降台的前桥座(19)上，一端置于地面，检测盘放置在升降台上，其中：

制动台：基座(1)固定在地面上，在基座(1)上设有四个滚筒(2)，后端的两个滚筒(2)经离合器(5)、皮带轮(4)由电机驱动，为主滚筒；第三滚筒(3)置于四个滚筒(2)之间的举升器(6)上，举升器(6)设有称重传感器；前端的两个滚筒(2)为副滚筒，在前端的滚筒(2)处各设有栏杆(20)，栏杆(20)与举升器(6)间设有拉力板，前端的两个滚筒(2)和第三滚筒(3)装有光电盘(8)；

升降台：升降台置于液压缸(12)上方，液压缸(12)设有液压同步机构，升降台台面设有凹槽轨道(11)，凹槽轨道(11)上有轴距刻度；

连接桥：在连接桥的长梁(14)下方设有承力桩(16)；

引桥：引桥的短梁(18)接地端用地脚螺栓固定在地面上。

2、根据权利要求1所述的小汽车底盘试验台，其特征在于：在连接桥和升降台两侧设有前护墙(15)和后护墙(10)。

3、根据权利要求1所述的小汽车底盘试验台，其特征在于：制动台驱动电机为交流感应式电动机。

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