一种振动熨平板性能检测装置及方法与流程

本发明属于道路施工机械领域，具体涉及一种振动熨平板性能检测装置及方法。

背景技术：

振动熨平板是摊铺机的核心工作装置，其性能好坏直接影响摊铺机的作业质量和作业效率。目前，对振动熨平板的拱度及底面平面度、振动工作参数及其振幅均匀性、振捣工作参数及其同步性等关键技术仍缺乏相应技术研究和测试手段。尽管国内有些学者和企业的技术人员对熨平板的模态、热变形、振幅均匀一致性等做过较深入的研究，对熨平板的质量提升有一定的技术参考价值，但仍缺乏足够的振动熨平板标准化测试技术和手段，难以开展振动熨平板的精细化研究，尤其对生产制造企业的新品研发和装配检验难以提供技术支持。因此，结合振动熨平板的结构特点和工作性能要求，研制一台标准化的熨平板性能测试试验台非常重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种振动熨平板性能检测装置及方法，以克服现有技术中的问题，本发明实现了对振动熨平板的静态工作参数拱度及底面平面度、振动工作参数及其振幅均匀性、振捣工作参数及其同步性等的测试。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种振动熨平板性能检测装置，包括两对立柱，每对立柱之间均连接有一组横梁，每组横梁上设置有两个能够沿其滑动的滑块，每组横梁的下侧均设有牵引臂，每个牵引臂的一端通过调平油缸与其对应横梁上的一个滑块连接，每个牵引臂的中部通过提升油缸与其对应横梁上的另一个滑块连接，每个牵引臂的另一端均连接至熨平板，熨平板上设置有振捣器。

进一步地，每对立柱中均有一根立柱上设置有用于控制滑块滑动的推动油缸，且每组横梁上的两个滑块之间均连接有伸缩装置。

进一步地，当测试熨平板结构及变形参数时，熨平板的正下方设置有铸铁测试平台，铸铁测试平台上分布有若干用于检测熨平板拱度变化及底盘平整度的接触式位移传感器。

进一步地，铸铁测试平台的顶部平行设置有若干轨道，每条轨道上均设置有若干能够沿轨道滑动的接触式位移传感器。

进一步地，铸铁测试平台的下侧设置有平台底座。

进一步地，当测试熨平板振捣器振捣工作参数和同步性时，熨平板的正下方设置有橡胶减震垫，橡胶减震垫下侧设置有橡胶垫固定底座，橡胶减震垫上设置有用于测试振捣参数的位移传感器，且位移传感器设置在振捣器的正下方。测试振捣同步性时，振捣器各段轴上布置有若干加速度传感器。

进一步地，当测试熨平板振动参数及振幅均匀性时，熨平板的正下方设置有橡胶减震垫，橡胶减震垫下侧设置有橡胶垫固定底座，熨平板上均布有若干加速度传感器。

进一步地，振捣器的振捣系统和振动系统的测压口上布置有若干压力传感器。

一种振动熨平板性能检测方法，采用上述的振动熨平板性能检测装置，当测试熨平板结构及变形参数时，在熨平板的正下方设置铸铁测试平台，在铸铁测试平台上设置若干用于检测熨平板拱度变化及底盘平整度的接触式位移传感器，通过采集接触式位移传感器的数据得到熨平板结构及变形参数；

当测试熨平板振动参数及振幅均匀性时，在熨平板的正下方设置橡胶减震垫，在橡胶减震垫下侧设置橡胶垫固定底座，在熨平板上均布若干加速度传感器，通过采集各个加速度传感器数据，进一步通过傅里叶变换得到振动频率，并利用加速度数据计算得到振动熨平板振幅的横向均匀性和纵向均匀性；

当测试熨平板振捣器振捣行程和工作参数时，在熨平板的正下方设置橡胶减震垫，在橡胶减震垫下侧设置有橡胶垫固定底座，橡胶减震垫上设置有用于测试振捣参数的位移传感器，且位移传感器设置在振捣器的正下方，通过采集位移传感器的数据得到熨平板振捣行程和工作参数；

当测试熨平板振捣器振捣同步性时，在振捣器的振捣轴上布置若干加速度传感器，通过采集加速度传感器数据得到振捣器同步性。

进一步地，铸铁测试平台的顶部平行设置有若干轨道，每条轨道上均设置有若干能够沿轨道滑动的接触式位移传感器。

进一步地，振捣器的振捣系统和振动系统的测压口上布置有若干压力传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明不仅可以进行振动熨平板的结构尺寸、熨平板拱度及底面平面度和振动参数测试，振捣器工作参数及同步性的测试，而且还能进行振动熨平板的装配质量检测，实现其标准化和智能化监测，为企业的产品质量提升、技术升级、新品研发提供全方位技术服务。

进一步地，通过油缸控制滑块滑动，操作简单易行。

进一步地，在铸铁测试平台的凹槽中设置轨道，将位移传感器设置在轨道上，可以实现采用少量位移传感器进行多点测量的目的。

进一步地，通过滑块之间的伸缩装置可实现对不同机型摊铺机的牵引臂安装，进而对熨平板性能测试。

本发明方法实现了对振动熨平板的拱度及底面平面度、振动工作参数及其振幅均匀性、振捣工作参数及其同步性等的测试，实现其标准化和智能化监测，为企业的产品质量提升、技术升级、新品研发提供全方位技术服务。

附图说明

图1是结构及变形参数测试主视图；

图2是振动及振捣工作参数测试主视图；

图3是图1或图2的俯视图。

图中，1.立柱，2.横梁，3.推动油缸，4.调平油缸，5.滑块，6.提升油缸，7.牵引臂，8.振捣器，9.熨平板，10.铸铁测试平台，11.接触式位移传感器，12.橡胶减振垫，13.橡胶垫固定底座，14.平台底座，15.位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1至图3，一种振动熨平板性能检测装置，包括两对立柱1，每对立柱1之间均连接有一组横梁2，每组横梁2上设置有两个能够沿其滑动的滑块5，每对立柱1中均有一根立柱1上设置有用于控制此对立柱1之间的横梁上的滑块5滑动的推动油缸3，且每组横梁2上的两个滑块5之间均连接有伸缩装置，每组横梁2的下侧均设有牵引臂7，每个牵引臂7的一端通过调平油缸4与其对应横梁2上的一个滑块5连接，每个牵引臂7的中部通过提升油缸6与其对应横梁2上的另一个滑块5连接，每个牵引臂7的另一端均连接至熨平板9，熨平板9上设置有振捣器8。

当测试熨平板结构及变形参数时，熨平板9的正下方设置有铸铁测试平台10，铸铁测试平台10的下侧设置有平台底座14，铸铁测试平台10上分布有若干用于检测熨平板9拱度变化及底盘平整度的接触式位移传感器11，铸铁测试平台10的顶部平行设置有若干轨道，轨道设置在铸铁测试平台上的凹槽中，每条轨道上均设置有若干能够沿轨道滑动的接触式位移传感器11。

当测试熨平板振动参数及振幅均匀性时，熨平板9的正下方设置有橡胶减震垫12，橡胶减震垫12下侧设置有橡胶垫固定底座13，熨平板沿宽度和长度方向均布一定数量的加速度传感器。

当测试熨平板振捣器振捣行程及工作参数时，熨平板9的正下方设置有橡胶减震垫12，橡胶减震垫12下侧设置有橡胶垫固定底座13，橡胶减震垫12上设置有用于测试振捣参数的位移传感器15，且位移传感器15设置在振捣器8的正下方，测试时传感器与振捣器头部接触。当测试振熨平板捣器同步性时，需在振捣轴上各段布置加速度传感器。

一种振动熨平板性能检测方法，采用上述的振动熨平板性能检测装置，当测试熨平板结构及变形参数时，在熨平板9的正下方设置铸铁测试平台10，铸铁测试平台10的下侧设置有平台底座14，在铸铁测试平台10上设置若干用于检测熨平板9拱度变化及底盘平整度的接触式位移传感器11，铸铁测试平台10的顶部平行设置有若干轨道，每条轨道上均设置有若干能够沿轨道滑动的接触式位移传感器11，通过采集接触式位移传感器11的数据得到熨平板结构及变形参数；

当测试熨平板振动参数及振幅均匀性时，在熨平板的正下方设置橡胶减震垫，在橡胶减震垫下侧设置橡胶垫固定底座，在熨平板上均布若干加速度传感器，通过采集各个加速度传感器数据，进一步通过傅里叶变换得到振动频率，并利用加速度数据计算得到振动熨平板振幅的横向均匀性和纵向均匀性；

当测试熨平板振捣器振捣行程及工作参数时，在熨平板9的正下方设置橡胶减震垫12，在橡胶减震垫12下侧设置有橡胶垫固定底座13，橡胶减震垫12上设置有用于测试振捣参数的位移传感器15，且位移传感器15设置在振捣器8的正下方，通过采集位移传感器15的数据得到熨平板振捣行程和工作参数；当测试熨平板振捣器振捣同步性时，在振捣器的振捣轴上布置若干加速度传感器，通过采集加速度传感器数据得到振捣器同步性。

下面对本发明的操作过程做详细描述：

一种振动熨平板性能检测装置，包括牵引臂固定及支撑机构、橡胶减振垫及支撑机构、铸铁测试平台及底座、液压驱动系统、试验台电控系统、试验数据测试系统、试验数据处理分析系统。

牵引臂固定及支撑机构主要由立柱1、横梁2、滑块5、油缸3、调平油缸4和提升油缸6等组成。其工作原理为：立柱1固定在基础上，横梁2固定在立柱1上；滑块5在油缸3的伸缩动作下可沿横梁2前后移动，将熨平板9放置在铸铁测试平台10上或者橡胶减振垫12上；滑块5下方分别连接调平油缸4和提升油缸6，调平油缸4和提升油缸6分别与牵引臂7的对应安装孔铰接，实现熨平板的调平性能测试和提升功能。

橡胶减振垫及支撑机构的主要功能：熨平板振捣系统工作或振动系统工作时，实现隔振作用；振捣轴的同步性和振动熨平板振动参数及振幅均匀性需布置加速度传感器，并将熨平板放置在橡胶测试平台上进行测量，位移传感器15可用于测试振捣轴低速驱动下的振捣器行程和工作参数。

铸铁测试平台及底座的主要功能：固定安装铸铁测试平台10，满足平整度的测试要求；安装高精度轨道于铸铁测试平台10上，并将接触式位移传感器11分别固定在对应滑轨上，实现熨平板静置状态下的拱度测量和底盘平整度测量。

液压驱动系统的主要功能：推动油缸3的动力源；提升油缸6和调平油缸4的动力源；熨平板振捣系统动力源；熨平板振动系统动力源。

试验台电控系统的主要功能：试验台动力源起停控制；液压驱动系统起停及其他动作控制；测试系统动力源控制；滑块机构的前后移动控制；提升油缸和调平油缸的伸缩控制及锁定控制；试验台的工作警示系统控制。

试验数据测试系统的主要功能：试验数据测试系统参数设定；试验数据采集；试验数据显示；测试系统的故障报警；测试数据存储；压力传感器、转速传感器、温度传感器、加速度传感器、角度传感器等安装及调试；扩展接口预留等。

试验数据处理分析系统的主要功能：测试数据的分析处理；测试数据的打印；测试数据的导入导出；测试数据的实时通讯等。

本发明的整体结构为四根立柱1，四个滑块5，四根横梁2，两个调平油缸4，两个提升油缸6及两个推动油缸3。由于摊铺机机型不同，故牵引臂7尺寸不同，所以每组横梁2上的两个滑块5之间采用伸缩装置连接，以适应不同尺寸牵引臂。首先进行结构及变形参数测试，之后进行振动参数及振幅均匀性测试和振捣行程、工作参数及同步性测试，在推动油缸3的推动下带动滑块5，进而将熨平板9伸出。由于熨平板整体质量全部施加于滑块下端，故滑块之间必须连接伸缩装置，以达到受力平衡。

整体来说：

第一部分：整体结构特征

1)结构及变形参数的测试

参见图1，摊铺机熨平板静态结构及变形参数的测试，包括立柱1，横梁2，滑块5及油缸3，调平油缸4和提升油缸6分别连接在滑块5下方，牵引臂7分别与调平油缸4和提升油缸6的对应安装孔铰接，熨平板9按摊铺机原理与牵引臂7的另一端固定，将铸铁测试平台10与平台底座14连接并固定于熨平板9正下方的基础上，利用调平油缸4和放置在熨平板9上的角度传感器对熨平板9进行调平，保证左右高度一致；利用提升油缸6和固定支座对熨平板9进行固定，保持稳定性，精度允许误差在0.05-0.10mm之间。铸铁测试平台类似于机床t型工作台，每一列t型槽中布置有轨道，便于接触式位移传感器11更换与调节位置，实现熨平板9静置状态下沿长度方向的拱度变化的测量和底盘平整度测量。当测试熨平板结构及变形参数时，测试时可将若干接触式位移传感器11手动安装在滑轨中并固定，当测试熨平板拱度时，接触式位移传感器11沿长度方向呈平行布置于第一列与最后一列；当测试熨平板底盘平整度时，每个轨道在对角线方向再添加一个接触式位移传感器11。

2)振动参数及振幅均匀性测试

参见图2，摊铺机熨平板振动参数及振幅均匀性测试，包括立柱1，横梁2，滑块5及油缸3，调平油缸4和提升油缸6连接在滑块5下方，牵引臂7分别与调平油缸4和提升油缸6的对应安装孔铰接，熨平板9按摊铺机原理与牵引臂7的另一端固定，利用调平油缸4和提升油缸6将熨平板9放置在橡胶减振垫12上，该橡胶减振垫12与橡胶垫固定底座13连接并固定于熨平板9正下方的基础上。静置参数测试完成后，将熨平板9放置到橡胶减振垫12上，在熨平板沿宽度和长度方向均布一定数量的加速度传感器。

3)振捣器行程、工作参数及同步性测试

参见图2，摊铺机熨平板振捣器振捣工作参数及同步性测试，包括立柱1，横梁2，滑块5及油缸3，调平油缸4和提升油缸6连接在滑块5下方，牵引臂7分别与调平油缸4和提升油缸6的对应安装孔铰接，熨平板9按摊铺机原理与牵引臂7的另一端固定，利用调平油缸4和提升油缸6将熨平板9放置在橡胶减振垫12上，该橡胶减振垫12与橡胶垫固定底座13连接并固定于熨平板9正下方的基础上，其作用是实现振捣器8运转时的隔振功能，既避免损坏熨平板9，也能有效隔离振动向周围环境的传递。静置参数测试完成后，将熨平板9放置到橡胶减振垫12上，当测试振捣器行程下止点及工作参数时，在橡胶测试平台一侧振捣轴对应的下方位置，沿平台长度方向布置一列位移传感器15，且测试时将熨平板放置在橡胶垫上行程传感器与振捣器头部接触；当测试振捣器同步性时，在振捣器各段轴上均布置加速度传感器。可低速驱动熨平板振捣轴，进行振捣器8振捣工作参数及同步性测试。

第二部分：依据技术原理

1)结构及变形参数的测试

测试底板平面度时，可在铸铁测试平台10上安装测试接触式位移传感器11，接触式位移传感器11探头高度高于测试平台顶面，利用标准高度元件进行找平并调零。平面度测试原理如下：

接触式位移传感器11测试支承装置分为两种：固定式或移动式。固定式测量原理：在铸铁测试平台10上布置一定数量测点，利用测试软件计算熨平板9底面平整度，需要传感器数量较多，价格较贵；移动式测量原理：在铸铁测试平台10上安装高精度轨道，然后将接触式位移传感器11固定在轨道上，测试时接触式位移传感器11沿轨道运动进行点测，测试熨平板9长度方向上不同测点位置处高程的变化数值，换算得到熨平板9底面的平整度，该方法所需传感器较少。

判断有无负仰角时，熨平板9悬空，可在熨平板9上布置角度传感器或者利用平整度测量数据进行计算得到。检测台的举升机构将熨平板9升起并反复伸展开，通过接触式位移传感器11滑移机构快速检测底板的平面度及有无负仰角产生。人工推动接触式位移传感器11打点检测，采集点数据输出。

2)振动参数及振幅均匀性测试

测试熨平板振动参数及振幅均匀性时，将熨平板放置在橡胶垫上，并在熨平板上沿宽度和长度方向均布一定数量的加速度传感器，通过傅里叶变换得到振动频率，并计算各个测点的振幅，换算出振动熨平板振幅的横向均匀性和纵向均匀性。

3)振捣器行程、工作参数及同步性测试

振捣行程测试：在橡胶减振垫12前侧布置位移传感器15，且传感器与振捣器头部接触，通过低速驱动振捣器，可以检测振捣器行程的下止点。

振捣同步性测量：当测试振捣器当测试振捣器同步性时，需在振捣轴上各段布置加速度传感器，通过fft变换得到振捣频率，利用获得加速度时域信号的相位差可计算振捣器的同步性。

压力与转速测试：在检测台上高速驱动一段时间，通过在振捣器的振动驱动系统、振捣驱动系统的快速测压口布置压力传感器，实时测试熨平板9的振动驱动系统、振捣驱动系统的压力、转速时域变化曲线，并进行存储，实现振动器、振捣轴运动平稳性的识别与鉴定。

测试数据通过专用数据分析软件可进行导入导出，或者进行实时分析处理，给出所需曲线类型或者数据。