专利名称：一种矿用车辆整车爬坡能力试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿用车辆领域，具体为一种矿用车辆整车爬坡能力试验装置。
背景技术：
现有技术由于不同车辆爬坡能力要求的爬坡速度和爬坡角度是不同的，而且要求 在较长的坡遭上长时间保持该爬坡能力，这就需要准备较大的专用多坡道试验场。现有技 术中，矿用车辆因没有整车爬坡能力试验装置，而导致的需修建较大实际试验场地。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种矿用车辆整车爬坡能力试验装置，解决矿用车辆 整车在较小场地上无法进行爬坡能力试验的问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种矿用车辆整车爬坡能力试验装置，该试验装置设有试验工作平台、矿车前部 固定装置、托辊加载装置、矿车后部固定装置，试验工作平台上设置分别与矿用车辆的驱动 轮相对应托辊加载装置，试验工作平台的前部设置矿车前部固定装置，试验工作平台的后 部设置矿车后部固定装置。所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，矿车前部固定装置、矿车后部固定装置 均由固定环形链、拉力计连接构成，拉力计的一端通过固定环形链连接试验工作平台，拉力 计的另一端通过固定环形链连接矿车前部或矿车后部。所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，试验工作平台设有箱型平台、工作平台 铰接底座、工作平台铰接底座销轴、两级液压缸和液压泵站，箱型平台的一端搭接于地面， 箱型平台的另一端底部设置工作平台铰接底座，箱型平台与工作平台铰接底座通过工作平 台铰接底座销轴铰接，箱型平台的底部还铰接有两级液压缸，液压缸通过管路与液压泵站 相连。所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，托辊加载装置设有托辊左底托、增速器 低速轴、惰轮轴、托辊、十字滑块联轴器、增速器、扭矩传感器、直流或交流加载电机、托辊右 底托、十字万向联轴节，托辊左底托上设有增速器低速轴、惰轮轴、托辊、十字滑块联轴器、 增速器，托辊右底托上设有直流或交流加载电机、惰轮轴、托辊，托辊与惰轮轴通过齿轮传 动连接，惰轮轴与增速器低速轴通过齿轮传动连接，增速器低速轴通过十字滑块联轴器连 接增速器，增速器通过扭矩传感器连接直流或交流加载电机；托辊左底托上的惰轮轴、托辊 分别通过十字万向联轴节连接托辊右底托上的惰轮轴、托辊。所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，直流或交流加载电机的控制端连接加载 控制器。所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，托辊的一端通过卡板卡接。所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，直流或交流加载电机带有编码器。所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，托辊加载装置的数量与车辆驱动轴数相同。所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，两轮驱动在试验工作平台上固定一套托辊加载装置，四轮驱动在试验工作平台上固定两套托辊加载装置，六轮驱动需在试验工作 平台上固定三套托辊加载装置。本实用新型的有益效果是1、现有技术由于不同车辆爬坡能力要求的爬坡速度和爬坡角度是不同的，而且要 求在较长的坡道上长时间保持该爬坡能力，这就需要准备较大的专用多坡道试验场。本实 用新型解决现有技术中存在的矿用车辆因没有整车爬坡能力试验装置而导致的需修建较 大实际试验场地的问题。2、本实用新型中的托辊加载装置，整体转动惯量小，对车轮转动的响应较快。3、本实用新型中的托辊加载装置采用直流(交流)电加载。加载时，电机处于发 电状态，所发出的电能反馈电网，节能。4、本实用新型中的托辊加载装置根据需要可任意组合，适应性强，可满足目前所 有矿车爬坡试验。5、采用本实用新型试验工作平台定轴回转，可满足矿车不同倾角爬坡能力的试验 要求；矿车前、后部固定装置将矿车固定在试验工作平台上；前、中、后托辊加载装置在矿 车运转时，通过托辊与车轮的摩擦给矿车前、中、后驱动轮施加反向运行扭矩进行加载。逐 渐加载，直到前、后部固定装置上的拉力计值与试验工作平台倾角为零时相同，这时所测量 的车轮运行速度就是车辆在该坡度下的爬坡速度。
图1为矿车电力回馈加载试验台系统平面布置图。图2为矿车电力回馈加载试验台组成图。图3为托辊加载装置主视图。图4为托辊加载装置俯视图。图中，1试验工作平台；2矿车前部固定装置；3前托辊加载装置；4中托辊加载装 置；5后托辊加载装置；6矿车后部固定装置；7托辊左底托；8增速器低速轴；9惰轮轴；10 托辊；11十字滑块联轴器；12增速器；13扭矩传感器；14直流(交流)加载电机；15编码 器；16卡板；17托辊右底托；18十字万向联轴节；19工作平台铰接底座；20工作平台铰接 底座销轴；21液压缸；22箱型平台；23拉力计；24固定环形链。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。如图1-4所示，本实用新型矿用车辆整车爬坡能力试验装置，主要包括试验工作 平台1、矿车前部固定装置2、前托辊加载装置3、中托辊加载装置4、后托辊加载装置5、矿车 后部固定装置6、托辊左底托7、增速器低速轴8、惰轮轴9、托辊10、十字滑块联轴器11、增 速器12、扭矩传感器13、直流(交流)加载电机14、编码器15、卡板16、托辊右底托17和十 字万向联轴节18等。具体结构如下如图2所示，试验工作平台1上设置分别与矿用车辆的前部驱动轮、中部驱动轮、后部驱动轮相对应的前托辊加载装置3、中托辊加载装置4、后托辊加载装置5。试验工作平 台1的前部设置矿车前部固定装置2，试验工作平台1的后部设置矿车后部固定装置6。 本实用新型中，矿车前部固定装置2、矿车后部固定装置6均由固定环形链24、拉 力计23连接构成，拉力计23时一端通过固定环形链连接试验工作平台1，拉力计23的另一 端通过固定环形链连接矿车前部或矿车后部，可适时提供矿车在倾斜试验工作平台上的拉 力值。本实用新型中，试验工作平台1由箱型平台22、工作平台铰接底座19、工作平台铰 接底座销轴20、两级液压缸21和液压泵站等组成，箱型平台22的一端搭接于地面，箱型平 台22的另一端底部设置工作平台铰接底座19，箱型平台22与工作平台铰接底座19通过工 作平台铰接底座销轴20铰接，箱型平台22的底部还铰接有两级液压缸21，液压缸21通过 管路与液压泵站相连。液压泵站工作，两级液压缸21推动箱型平台22绕工作平台铰接底 座销轴20转动，直到达到试验坡道角度。试验工作平台1定轴回转，可满足矿车不同倾角爬坡能力的试验要求；矿车前部 固定装置2、矿车后部固定装置6将矿车固定在试验工作平台1上；前托辊加载装置3、中托 辊加载装置4、后托辊加载装置5在矿车运转时，通过托辊10与车轮的摩擦给矿车前、中、后 驱动轮施加反向运行扭矩进行加载。逐渐加载，直到矿车前部固定装置2、矿车后部固定装 置6上的拉力计值与试验工作平台1倾角为零时相同，这时所测量的车轮运行速度就是车 辆在该坡度下的爬坡速度。如图3、4所示，前托辊加载装置3、中托辊加载装置4、后托辊加载装置5均由托辊 左底托7、齿轮传动系统(包括增速器低速轴8、惰轮轴9、托辊10)、十字滑块联轴器11、增 速器12、扭矩传感器13、直流(交流)加载电机14、编码器15、卡板16、托辊右底托17、十 字万向联轴节18、加载控制器等组成。具体结构如下托辊左底托7上设有增速器低速轴8、惰轮轴9、托辊10、十字滑块联轴器11、增速 器12等，托辊右底托17上设有直流(交流)加载电机14、惰轮轴、托辊等，托辊的一端可以 通过卡板16卡接；托辊10与惰轮轴9通过齿轮传动连接，惰轮轴9与增速器低速轴8通过 齿轮传动连接，增速器低速轴8通过十字滑块联轴器11连接增速器12，增速器12通过扭 矩传感器13连接直流(交流)加载电机14，直流(交流)加载电机14的控制端连接加载 控制器；托辊左底托7上的惰轮轴9、托辊10分别通过十字万向联轴节18连接托辊右底托 17上的惰轮轴、托辊；每一直流(或交流)加载电机14带有编码器15，编码器采集电机轴 转速信号，并将该信号传递给直流电机调速器(交流电机变频器)。各直流电机调速器(交 流电机变频器)将该信号与设定的直流电机调速器(交流电机变频器)的编码器采集的转 速信号进行比较，并对直流电机(交流电机)进行控制，直到电机转速与设定的直流电机调 速器(交流电机变频器)转速相同。矿车车轮靠摩擦力带动齿轮传动系统、十字滑块联轴器11、增速器12、扭矩传感 器13、直流(交流)加载电机14转动，通过增速器12使转速提高、扭矩下降，通过十字滑块 联轴器11，经十字滑块联轴器11、扭矩传感器13，传输到直流(交流)加载电机14，加载电 机由加载控制器控制，对系统加上一反向载荷，对被测矿车进行测试，加载方式及载荷的大 小都可手动和自动控制，加载电机能实现四象限功能试验，且解决了电能浪费等问题。如图1所示，本实用新型中，可变坡油缸(液压缸)驱动可变坡平台(箱型平台)，矿用车辆的发动机驱动前部驱动轮至前托辊加载装置，经前部托辊、前部增速器、传感器、 加载电机、加载控制，实现转速控制；矿用车辆的发动机驱动中部驱动轮至中托辊加载装 置，经中部托辊、中部增速器、传感器、加载电机、加载控制，实现转速控制；矿用车辆的发动 机驱动后部驱动轮至后托辊加载装置，经后部托辊、后部增速器、传感器、加载电机、加载控 制，实现转速控制。本实用新型中，前、中、后托辊加载装置上的托辊表面经过特殊处理，使其在与车轮组成摩擦副时摩擦系数和指定路面基本相同。本实用新型中，托辊加载装置的数量与车辆驱动轴数相同，两轮驱动在试验工作 平台上固定一套托辊加载装置，四轮驱动需在试验工作平台上固定两套托辊加载装置，六 轮驱动需在试验工作平台上固定三套托辊加载装置，托辊加载装置根据需要可任意组合。 本实施例中，按六轮驱动需固定三套给出。本实用新型还可以设有计算机控制系统、温度、噪音传感器、液晶显示器，报表打 印机、电子大屏幕显示屏等适时采集、显示、记录数据。工作时，将前托辊加载装置3、中托辊加载装置4、后托辊加载装置5按车轮轮距固 定在试验工作平台1，用卡板16将托辊10卡住。将试验工作平台1调平，然后将被测车轮 开到托辊加载装置上，并由矿车前部固定装置2、矿车后部固定装置6固定。记录该工况下 矿车前部固定装置2、矿车后部固定装置6上所显示的拉力值。将卡板16卸下，并使试验工作平台1回转至车辆爬坡角度，记录该工况下矿车前 部固定装置2、矿车后部固定装置6上所显示的拉力值。发动矿车，前托辊加载装置3、中托辊加载装置4、后托辊加载装置5在编码器、直 流调速器(交流变频器)的调整下，同步对车轮进行加载。加载至矿车固定装置所显示的 拉力值与试验工作平台1调平时的拉力值相同，记录此时的托辊的转速。经过换算计算出 车轮转速。此时的车轮转速就是该矿车在该工况下的爬坡速度。按试验大纲所规定的试验时间，在指定爬坡工况按要求运行。计算机控制系统自 动记录温度、噪音、转速变化曲线等数据，并在报表打印机、电子大屏幕上适时显示、采集、 显示、记录数据。
权利要求一种矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于该试验装置设有试验工作平台、矿车前部固定装置、托辊加载装置、矿车后部固定装置，试验工作平台上设置分别与矿用车辆的驱动轮相对应托辊加载装置，试验工作平台的前部设置矿车前部固定装置，试验工作平台的后部设置矿车后部固定装置。
2.按照权利要求1所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于矿车前部固 定装置、矿车后部固定装置均由固定环形链、拉力计连接构成，拉力计的一端通过固定环形 链连接试验工作平台，拉力计的另一端通过固定环形链连接矿车前部或矿车后部。
3.按照权利要求1所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于试验工作平 台设有箱型平台、工作平台铰接底座、工作平台铰接底座销轴、两级液压缸和液压泵站，箱 型平台的一端搭接于地面，箱型平台的另一端底部设置工作平台铰接底座，箱型平台与工 作平台铰接底座通过工作平台铰接底座销轴铰接，箱型平台的底部还铰接有两级液压缸， 液压缸通过管路与液压泵站相连。
4.按照权利要求1所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于托辊加载装 置设有托辊左底托、增速器低速轴、惰轮轴、托辊、十字滑块联轴器、增速器、扭矩传感器、直 流或交流加载电机、托辊右底托、十字万向联轴节，托辊左底托上设有增速器低速轴、惰轮 轴、托辊、十字滑块联轴器、增速器，托辊右底托上设有直流或交流加载电机、惰轮轴、托辊， 托辊与惰轮轴通过齿轮传动连接，惰轮轴与增速器低速轴通过齿轮传动连接，增速器低速 轴通过十字滑块联轴器连接增速器，增速器通过扭矩传感器连接直流或交流加载电机；托 辊左底托上的惰轮轴、托辊分别通过十字万向联轴节连接托辊右底托上的惰轮轴、托辊。
5.按照权利要求4所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于直流或交流 加载电机的控制端连接加载控制器。
6.按照权利要求4所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于托辊的一端 通过卡板卡接。
7.按照权利要求4所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于直流或交流 加载电机带有编码器。
8.按照权利要求4所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于托辊加载装 置的数量与车辆驱动轴数相同。
9.按照权利要求8所述的矿用车辆整车爬坡能力试验装置，其特征在于两轮驱动在 试验工作平台上固定一套托辊加载装置，四轮驱动在试验工作平台上固定两套托辊加载装 置，六轮驱动需在试验工作平台上固定三套托辊加载装置。
专利摘要本实用新型涉及采煤机领域，具体为一种矿用车辆整车爬坡能力试验装置。该试验装置设有试验工作平台、矿车前部固定装置、前托辊加载装置、中托辊加载装置、后托辊加载装置、矿车后部固定装置，试验工作平台上设置分别与矿用车辆的驱动轮相对应托辊加载装置，试验工作平台的前部设置矿车前部固定装置，试验工作平台的后部设置矿车后部固定装置。现有技术由于不同车辆爬坡能力要求的爬坡速度和爬坡角度是不同的，而且要求在较长的坡道上长时间保持该爬坡能力，这就需要准备较大的专用多坡道试验场。本实用新型解决现有技术中存在的矿用车辆因没有整车爬坡能力试验装置而导致的需修建较大实际试验场地的问题。
文档编号G01M17/007GK201773005SQ20102028387
公开日2011年3月23日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者史宝光, 张福起, 李思成, 迟永义 申请人:三一重型装备有限公司