一种弹性车轮扭转测试工装的制作方法

本实用新型涉及弹性车轮检测装置，特别的，涉及一种弹性车轮扭转测试工装。

背景技术：

弹性车轮用于城市轨道交通领域，弹性车轮的轮芯71与轮箍72之间设有弹性元件，用于减轻车轮与轨道之间的冲击，降低噪音污染，目前公开的对弹性车轮扭转刚度进行测试的方案较少。

中国专利201510522298.7公开了一种弹性车轮扭转刚度测量辅助夹具，其通过盈轴进行扭转测试，用于支撑过盈轴的支撑框上端具有两个圆形凹槽，过盈轴上具有与支撑框上端两个圆形凹槽相配合的两个环形槽，该方案中，过盈轴转动过程中，会受到支撑框上圆形凹槽的摩擦阻力矩，测出的扭转刚度值与实际的会有偏差，准确度较难保证；且该方案中固定轮箍的点仅为下部两点，夹紧力不均匀，在给轮芯加载扭矩过程中，轮箍上下位置的固定力不同会导致上下位置测试得到的扭转刚度值不同，影响整体测试精度。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种弹性车轮扭转测试工装，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种弹性车轮扭转测试工装，包括安装面板1、定位环2、固定块3、轮箍压板4、试验轴5及加载力臂6，所述安装面板1固定在试验台上且安装面板1的板面沿竖直方向设置，所述定位环2固定在安装面板1上且定位环2的环面沿竖直方向设置，定位环用于对待测车轮7的轮箍72从径向方向进行定位，定位环2的径向外围设有固定在安装面板1上的所述固定块3，所述轮箍压板4用于将待测车轮7的轮箍沿轴向方向压紧在安装面板1上，压紧轮箍72后的轮箍压板4与固定块3固连在一起；所述试验轴5中间部位位于待测车轮轮芯71的中心轴孔内并与之产生过盈配合而固定连接或者所述试验轴5中间部位通过法兰与待测车轮轮芯固定连接，试验轴5轴向两端位于中心轴孔外并分别与所述加载力臂6固连，加载力臂6连接有加载驱动装置，加载驱动装置通过加载力臂6及试验轴5对轮芯71提供扭矩。

进一步的，轮箍压板4通过压紧螺栓8固连在固定块3上且同时将待测车轮7的轮箍沿轴向方向压紧，固定块3上还旋设有用于调节轮箍压板4最接近固定块3的极限位置的 调节螺栓9，且径向上压紧螺栓8位于调节螺栓9与待测车轮7之间，调节螺栓9的螺纹端旋入固定块3预设的螺孔内，调节螺栓9的头部在轮箍压板4将待测车轮7的轮箍压紧时抵住轮箍压板4而对轮箍压板4起限位作用。

进一步的，所述轮箍压板4为一块整体式的环状结构的板件，所述固定块3为成中心对称式分布在定位环2的径向外围的若干块，每一块固定块对应有一个压紧螺栓8与调节螺栓9。

进一步的，所述加载力臂6包括与试验轴(5)的轴向垂直设置的两根第一加载力臂61及与试验轴(5)的轴向平行设置的第二加载力臂62，两根第一加载力臂61一端分别与试验轴5的轴向两端垂直固连，两根第一加载力臂61另一端分别与第二加载力臂62垂直固连，第二加载力臂62的顶部铰接有用于连接加载驱动装置的铰支座63。

进一步的，铰支座上设有用于检测铰支座位移的位移传感器。

进一步的，所述定位环定位环2的环面上设有横截面呈L形的环形缺口21，环形缺口底面211沿竖直方向设置并作为与待测车轮7端面压靠在一起的定位面，环形缺口侧壁212为与待测车轮轮箍72内圆面匹配的弧面，环形缺口的侧壁212用于对待测车轮7沿径向方向进行定位。

进一步的，被压紧的待测车轮7端面与定位环2环面或安装面板1板面之间夹设有垫块A101，被压紧的待测车轮7端面与轮箍压板4板面之间夹设有垫块B102，垫块A101及垫块B102用于保护待测车轮7表面。

优选的，所述垫块A101与定位环2或安装面板1固定在一起，所述垫块B102与轮箍压板4固定在一起。

有益效果：

1、本实用新型通过加载力臂来提供扭矩，并通过加载力臂的位移来计算扭转角度，结构简单，测试流程得到简化，降低试验成本，适用于大批量的检测试验。

2、本实用新型设有对待测车轮进行径向定位的定位环2，并通过固定块3与轮箍压板4对车轮沿轴向方向压紧固定，车轮装夹定位方便，精度高，测试效率高。

3、本实用新型中，试验轴5轴向两端分别与加载力臂6固连，有效保证了车轮两侧力矩平衡。

4、本实用新型中，固定块3与压紧螺栓8成中心对称式分布在定位环2的径向外围，使得车轮的压紧受力点均匀分布，压紧效果更好。

5、本实用新型中，固定块3上还设有调节螺栓9，调整调节螺栓9的高度，可适用于 不同厚度的车轮测试。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的测试工装整体装配左视剖面图；

图2是本实用新型优选实施例的测试工装整体装配主视图；

图3是本实用新型图1中的N处局部放大视图；

图4是本实用新型优选实施例的测试工装整体效果图。

图中：1-安装面板，11-U形连接板，12-底板，13-过孔，14-试验台，2-定位环，21-环形缺口，211-环形缺口底面，212-环形缺口侧壁，3-固定块，4-轮箍压板，5-试验轴，6-加载力臂，61-第一加载力臂，62-第二加载力臂，63-铰支座，7-待测车轮，71-轮芯，72-轮箍，8-压紧螺栓，9-调节螺栓，101-垫块A；102-垫块B。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1～图4的一种弹性车轮扭转测试工装，包括安装面板1、定位环2、固定块3、轮箍压板4、试验轴5及加载力臂6，安装面板1固定在试验台上且安装面板1的板面沿竖直方向设置，定位环2固定在安装面板1上且定位环2的环面沿竖直方向设置，定位环2上设有用于对待测车轮7的轮箍从径向方向进行定位的L形缺口21，定位环2的径向外围呈中心对称分布有八块固定在安装面板1上的固定块3，轮箍压板4用于将待测车轮7的轮箍沿轴向方向压紧在定位环2与轮箍压板4之间，压紧待测车轮7的轮箍压板4与固定块3通过压紧螺栓8固连在一起；试验轴5中间部位可卡在待测车轮轮芯71的中心轴孔内并与之产生过盈配合固定连接，试验轴5轴向两端位于中心轴孔外并分别与加载力臂6固连，加载力臂6连接有加载驱动装置，加载驱动装置通过加载力臂6及试验轴5对轮芯71提供扭矩。

本实施例中，试验台14上用螺栓可拆卸的固定有水平设置的底板12，安装面板1垂直焊接在底板12上，底板12与安装面板1之间焊接有与底板12及安装面板1均垂直的U形连接板11，且U形连接板11的U形开口朝向待测车轮，安装面板1上开设有对准待测 车轮轮芯71的中心轴孔以供试验轴伸出的过孔13。

本实施例中，加载驱动装置采用液压油缸。

轮箍压板4通过压紧螺栓8固连在固定块3上且同时将待测车轮7压紧，固定块3上还旋设有用于调节轮箍压板4最接近固定块3的根限位置的调节螺栓9，且压紧螺栓8位于调节螺栓9与待测车轮7之间，调节螺栓9的螺纹端旋入固定块3预设的螺孔内，调节螺栓9的头部在轮箍压板4将待测车轮7压紧时抵住轮箍压板4。

本实施例中，轮箍压板4为一块整体式的环状结构的板件，每一块固定块3对应有一个压紧螺栓8与调节螺栓9。

加载力臂6包括水平设置的两根第一加载力臂61及竖直设置的第二加载力臂62，两根第一加载力臂61一端分别与试验轴5的轴向两端垂直固连，两根第一加载力臂61另一端分别与第二加载力臂62垂直固连，第二加载力臂62的顶部铰接有用于连接加载驱动装置的铰支座63，本实施例中，铰支座63为球铰支座，使得加载驱动装置在提供扭矩时，加载驱动装置的力作用线与待测车轮7的竖向径线之间可以有一定的夹角。

本实施例中，铰支座上设有用于检测铰支座位移的位移传感器(图中未示出)。

参见图3，环形缺口底面211沿竖直方向设置并作为与待测车轮7端面压靠在一起的定位面，环形缺口侧壁212为与待测车轮轮箍72内圆面匹配的弧面，环形缺口的侧壁212用于对待测车轮7沿径向方向进行定位。

本实施例中，被压紧的待测车轮7轮箍端面与环形缺口底面211之间夹设有垫块A101，被压紧的待测车轮7轮箍端面与轮箍压板4板面之间夹设有垫块B102，垫块A101及垫块B102用于保护待测车轮7表面。

本实施例中，垫块A101与定位环2固定在一起，垫块B102与轮箍压板4固定在一起。

本实用新型的原理大致如下：

加载驱动装置的油缸活塞杆通过加载力臂6给一个垂直向下或向上的载荷，即给车轮轮芯71一个顺时针方向或逆时针方向的力矩M，在加载的同时通过设置在铰支座上的位移传感器测量加载力臂6的上下运动位移H，并已知第一加载力臂61的长度L，即可以通过L与H近似计算出扭转角θ，最终通过M/θ得出车轮扭转刚度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。