专利名称：小汽车底盘试验台的制作方法
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系统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，这种设备何种大、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2，两个主滚筒2经离合器5、皮带轮4由电机驱动，第三滚筒3置于前后滚筒2之间的举升器6上，举升器6设有称重传感器，在两个副滚筒2处各设有栏杆20，栏杆20与举升器6间设有拉力板，两个副滚筒2和第三滚筒3内端装有光电盘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间有轴距刻度；连接桥在连接桥的长梁14下放设有承力桩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护墙15和护墙10。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。
本发明的有益效果是，综合了惯性式制动试验台、轴重检验台、车速表检验台、转角仪、四轮定位仪、举升台架的功能，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。
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是本发明检测盘的俯视图；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.护墙，11.轨道，12.液压缸，13.横梁，14.长梁，15.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。
具体实施例方式
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。
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平等且可以升降，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，两条平等间隔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系统，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2。
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构成回转系统，能使车轮在上面灵活地转向。
为了让车轮落在回转板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、拌杆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(回转系统总高)，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。
权利要求
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、举升台架等，其特征在于所述小汽车底盘试验台整体置于地面上方，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)，两个主滚筒(2)经离合器(5)、皮带轮(4)由电机驱动，第三滚筒(3)置于前后滚筒(2)之间的举升器(6)上，举升器(6)设有称重传感器，在两个副滚筒(2)处各设有栏杆(20)，栏杆(20)与举升器(6)间设有拉力板，两个副滚筒(2)和第三滚筒(3)内端装有光电盘(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)间有轴距刻度；连接桥在连接桥的长梁(14)下放设有承力桩(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护墙(15)和护墙(10)。
全文摘要
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。
文档编号G01M17/007GK1570589SQ20041003897
公开日2005年1月26日 申请日期2004年5月10日 优先权日2004年5月10日
发明者林武 申请人:林武