一種用于測試多軸車輛轉向性能的實驗臺架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明公開一種用于測試多軸車輛轉向性能的實驗臺架。
【背景技術】
[0002]目前，多軸轉向技術是車輛行業(yè)中的一個關鍵技術，大型輪式車輛廣泛應用于基礎設施建設(如大噸位全地面起重機、大型運梁車和礦用自卸車等民用裝備)及軍事重工領域(如大型導彈運輸車、重型電子發(fā)射車和牽引運載車等軍用特種車輛)。高性能多軸轉向可顯著提升大型輪式車輛的低速行駛機動靈活性和高速行駛操縱穩(wěn)定性，已成為衡量現代大型重載車輛發(fā)展水平的關鍵技術。
[0003]近年來，隨著多軸轉向技術研究的深入，實驗車型的整車試驗更貼近真實效果而受到越來越多的公司以及科研機構的關注。然而，由于整車實驗系統(tǒng)龐大、實驗環(huán)境復雜(受季節(jié)更替、車輛作用、路面維修等因素影響)，實際使用時難以提供長期、穩(wěn)定的實驗條件。因此，依靠精簡可靠的室內實驗臺架部分模擬整車實驗技術是目前多軸轉向測試技術的一個發(fā)展趨勢。
[0004]當前，室內臺架的實驗研究主要圍繞整車車橋實驗和單轉向輪實驗兩方面展開。(I)在整車車橋實驗方面:多軸轉向實驗臺架通過調節(jié)加載螺栓的緊固力，對車橋或車架進行變載荷加載，并將底座連接板上面的拉壓傳感器采集的載荷信號傳遞至LED進行數值直觀顯示載荷變化(如參考專利201210394336.1)。或測試整車剛度實驗臺架通過設立在調節(jié)機構上左右兩端的托架將整車懸架系統(tǒng)鎖緊支撐，并且通過調節(jié)設立在底座上的轉動銷的轉動角度實現扭轉實驗和彎曲實驗的快速轉換效果(如參考專利201310052728.4)。(2)在單轉向輪實驗方面:將四分之一懸架系統(tǒng)設立在支撐臺架上，其下設有作動臺架，作動臺架采用電機驅動激振方式，伺服電機在不同的控制策略下輸出不同的激振信號，模擬實際路面不平度(如參考專利200910153880.5)，或是通過將四分之一懸架系統(tǒng)設立在可移動的臺架上，通過臺架在軌道上行駛帶動輪胎在模擬地面轉動，測試其轉動性能(如參考專利US20040007046A1)。
[0005]現有的專利有助于提尚了室內I旲擬實驗的真實性和可靠性，但仍存在一些不足，主要表現為:
1、傳統(tǒng)實驗臺架在模擬車輛靜態(tài)轉向路面復合載荷特性遇到障礙。車輛在不平順道路上行駛，輪胎受到車身重力影響的靜載荷之外，還要受到由于道路的不平順對輪胎激振產生的動載荷。此外，車輛在有坡度道路上行駛時，由于車橋兩側輪胎接觸的地面存在一定高度差，車身與地面產生傾斜后車橋兩側輪胎受到不同的偏心動載荷。而傳統(tǒng)實驗臺架不僅無法有效模擬車輪在靜態(tài)轉向過程中所受到的波動載荷，也無法模擬車橋在有坡度的不平順道路上，雙側輪胎受到的偏心載荷。傳統(tǒng)模擬實驗往往簡化忽略以上路面復合載荷特性情況，導致實驗數據與真實情況存在較大誤差，實驗模擬的真實性受限(參考專利201210131241.0)。
[0006]2、傳統(tǒng)室內實驗臺架可模擬路況單一，多路況的復合模擬實驗受到制約。車輛在不同路面(比利時路、魚鱗坑路、扭曲路、高速環(huán)道、砂石路、土路等)行駛過程中，輪胎所受到的摩擦阻力不同導致所受到的波動載荷存在較大差異，最終影響實驗分析結果。但是，傳統(tǒng)的測試臺架難以實現不同路面工況的復合模擬，導致實驗測試效果單一，測試結果不全面(參考專利201310052728.4)。
[0007]3、傳統(tǒng)實驗臺架采用固定式支撐結構，難以滿足不同輪距、不同高度的車橋測試需求?，F實中不同型號的車輛，其車橋輪距、高度各不相同，傳統(tǒng)臺架通常針對特定輪距的車橋進行設計加工，之后將車橋固定在臺架的兩個固定支撐端進行測試分析。面對輪距、高度差異較大的車橋，固定式結構的實驗臺架難以滿足其需求，臺架的使用范圍受到限制。
【發(fā)明內容】
[0008]本發(fā)明對上述問題進行了改進，即本發(fā)明要解決的技術問題是傳統(tǒng)實驗臺架存在無法模擬受到由于道路的不平順對輪胎激振產生的動載荷，適用范圍窄，支撐結構較差等問題。
[0009]本發(fā)明的具體實施方案是:一種用于測試多軸車輛轉向性能的實驗臺架，包括支撐架及固定于支撐架上的車橋，所述車橋兩側端設置有輪胎，所述車橋的一側或兩側設置有與輪胎相接觸的路面模擬板，所述路面模擬板下方與液壓伺服缸固定連接。
[0010]進一步的，所述路面模擬板經固定裝置固定于一加載盤上，所述固定裝置包括設置于路面模擬板上的壓板，所述壓板與加載盤固定連接使路面模擬板夾于壓板與加載盤之間。
[0011]進一步的，所述支撐架包括一對縱向設置的主架，所述一對主架之間設有橫向連接件，所述橫向連接件由兩個或兩個以上能相對橫向移動的部件構成。
[0012]進一步的，所述橫向連接件包括外套管及套設于外套管內的內套管構成，所述外套管與內套管與不同的主架固定連接，所述外套管和內套管中部設有滑槽，滑槽中部設有鎖緊銷。
[0013]進一步的，所述路面模擬板下方還設有導柱，所述導柱外設有法蘭盤，法蘭盤內側與導柱之間從上至下依次安裝有銅套、間隙軸套、銅套，所述導柱可以沿著銅套上下移動，且導柱與銅套之間設有潤滑劑。
[0014]進一步的，所述銅套內部設有注油孔，所述注油孔采用雙螺旋式結構。
[0015]進一步的，所述主架頂端上固定有套于橋架外側的槽狀件，所述槽狀件側部設有貫穿槽狀件及橋架的雙頭螺柱實現鎖緊連接。
[0016]進一步的，所述橋架上部設有扣于橋架的U型件，所述U型件下端延伸至橫向連接件，并通過鎖緊螺釘固定于橫向連接件。
[0017]進一步的，所述主架底部設有底架，所述底架上設有液壓系統(tǒng)集成閥塊安裝結構，底架底部設有萬向輪，所述底架上部設有縱向設置的加固板。
[0018]進一步的，所述路面模擬板材質為水泥板、沙土板或瀝青板。
[0019]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
I)基于電液伺服復合控制的測試臺架轉向橋模擬加載模塊，有效解決模擬車輪在靜態(tài)轉向路面復合載荷特性。采用該實驗臺通過后續(xù)針對不同控制策略對液壓伺服缸實施電液伺服進行復合控制，即可實現伺服缸的激振頻率和振幅的任意調節(jié);也可根據實車采集的隨機信號復現載荷譜，激勵液壓伺服缸用以模擬多軸車輛轉向系統(tǒng)在不平順路面轉向過程中所受的靜載荷及波動載荷。該加載模塊的波動、靜載荷也可相互獨立控制達到不同的控制效果，用以模擬車輛在不同坡度上由于重心偏移導致車橋雙側輪胎受到的偏心載荷，提高了實驗模擬的多樣化以及實驗測試的真實性。
[0020]2)通過快速更換不同材料的路面模擬板，可實現車輛輪胎多路況復合模擬。通過分別更換不同材料的測試臺架兩端路面模擬板，實現模擬車輛同軸中的兩個輪胎行駛在不同復雜路面工況。該模塊實現了車橋在室內的多樣化路面的復合模擬，解決了傳統(tǒng)實驗方法中場地選擇的難題。并且該裝置能夠極大的縮短實驗周期，提高實驗可循環(huán)性，具有較大的現實意義。
[0021]3)通過調節(jié)橫向連接件的伸縮結構，可滿足多種車型車橋的測試需求。通過調節(jié)橫向橫向連接件伸縮結構的相互位置關系及液壓伺服缸行程長度，可滿足不同輪距、高度車橋的測試。同時，整體實驗臺架采用軸對稱結構設計，可以同時滿足多軸車輛轉向系統(tǒng)的整車橋測試和單車車輪測試，擴大了實驗臺架的使用范圍，有效提高了實驗臺架的適應性。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明多軸車輛轉向實驗臺架與車橋整體效果圖；
圖2為本發(fā)明多軸車輛轉向實驗臺架各模塊爆炸圖；
圖3為本發(fā)明中橫向伸縮、轉向橋鎖緊及轉向橋支撐轉換結構圖；
圖4為本發(fā)明中轉向橋模擬加載模塊圖；
圖5為路面模擬模塊結構圖；
圖6為本發(fā)明中助力伸縮導向模塊結構圖；
圖7為本發(fā)明中底架模塊結構圖。
[0023]圖中:1、輪胎，2、車橋，3、緊定螺釘，4、轉向橋支撐轉換結構，5、雙頭螺柱，6、轉向橋鎖緊結構，7、橫向伸縮結構，8、橫向伸縮結構連接板，9、主架橫向加強筋，10、鎖緊銷，11、主架，12、主架縱向加強筋，13、壓板，14、路面模擬板，15、穩(wěn)固塊，16、加載盤，17、支耳，18、導柱，19、銅套，20、間隙軸套，21、法蘭盤,22、底座連接板，23、銷軸，24、帶有關節(jié)軸承的單耳環(huán)，25、杠頭，26、液壓伺服缸，27、加固板，28、液壓系統(tǒng)集成閥塊安裝結構，29、承重萬向輪，30、底架。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0025]如圖1-圖2所示，分別為本發(fā)明多軸車輛轉向實驗臺架與車橋整體效果圖和實驗臺架各模塊爆炸圖。本實施例中，一種用于測試多軸車輛轉向性能的實驗臺架，主要包括支撐底座模塊A、助力伸縮導向模塊B、路面模擬模塊C、轉向橋模擬加載模塊D、主架模塊E組成；
支撐底座模塊A位于測試臺架最下方，支撐底座模塊A左右兩側均布置助力伸縮導向模塊B，各助力伸縮導向模塊B上方均連接有路面模擬模塊C，每一側的路面模擬模塊C與支撐底座模塊A均布置有與它們連接的轉向橋模擬加載模塊D，支撐底座模塊A中間區(qū)域的上方設有主架模塊E，通過主架模塊E的連接裝置可實現被測車橋與實驗臺架的固連； 其中的支撐底座模塊A包括底架30和液壓系統(tǒng)集成閥塊安裝結構28;
其中的助力伸縮導向模塊B包括與底架30相連接的底座連接板22，底座連接板22上連接有法蘭盤21，法蘭盤21外圓周設有對稱的加強筋，在法蘭盤21內部從上至下依次安裝有銅套19、間隙軸套20、銅套19，其中導柱18可以沿著銅套19上下移動，二者之間注入潤滑油；其中的路面模擬模塊C自上而下依次包括路面模擬板14和加載盤16，并通過它們上方的壓板13將其壓緊；
其中的轉向橋模擬加載模塊D包括一個通過法蘭連接方式安裝在底座連接板22上的液壓伺服缸26，杠頭25頂端設有帶有關節(jié)軸承的單耳環(huán)24，通過銷軸23實現帶有關節(jié)軸承的單耳環(huán)24與加載盤16的連接；
其中的主架模塊E包括橫向伸縮結構7，且通過兩個橫向伸縮結構連接板8連接至支撐主架11，支撐主架11