一种卧式承载轮试验台的制作方法

本发明涉及履带轮车辆检测设备技术领域，尤其涉及一种卧式承载轮试验台。

背景技术：

履带式行走机构由于其牵引附着性能好、对复杂地面适应性较强等优点，被广泛应用于工程机械领域。其四轮一带中所包括的导向轮、支重轮及托轮作为主要承载轮，成为了履带式行走机的重要组成部件，其主要作用是支撑履带车辆的全部重量，引导和辅助履带车辆的行驶，并通过其在履带链上的滚动使车辆完成直线行驶或转向。由于工程机械的工作环境及工作状态较为多变，因而承载轮所承受的垂向载荷及侧向载荷的情况也较为多变。由于履带车辆承载轮既是承受整机重量的载体，又承受着较为复杂的载荷情况，尤其是支重轮，几乎需要支撑着履带车辆的全部重量，因此其技术要求较高，极易损坏且寿命较短。为了保证产品的质量，对承载轮应进行总成试验，测试其在各种工况载荷下的疲劳寿命及磨损状况，以保证承载轮在整个工作周期内满足使用要求。

现有的技术中大多采用液压的载荷方式，其机械结构复杂，操作不方便，且大多数体积庞大，需要液压泵站提供动力，若需要保持一个恒定的载荷，液压泵站就不得始终处于通电工作状态，以保证液压的恒定值，缺少蓄能保压装置，造成电能的极度损耗浪费；还需要指出的是，在现有技术当中的驱动轮或履带的链条作为模拟履带的部件，在工作时，没有得到充分的利用，在对同一履带上所需要用到支重轮、托轮或引导轮进行检测时，在以往的技术当中，只能单一的对其中一个部件进行检测，效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单，操作方便，能耗低，能同时检查应用在同一履带上不同类别承载轮的卧式承载轮试验台。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种卧式承载轮试验台，包括用于驱动承载轮旋转的驱动单元、用于固定承载轮的第一固定单元及用于为承载轮提供载荷的第一加载单元；所述驱动单元包括有驱动轮、扭矩测量仪及驱动电机；所述驱动轮通过轴承安装在支座上，驱动电机输出端通过扭矩测量器与驱动轮的输入端连接；活动安装于轴向滑轨上的所述第一固定单元包括有门桥架及用于安装承载轮的滑块座，所述滑块座活动安装于设置在门桥架内壁的径向滑轨上；所述第一加载单元与第一固定单元分别独立安装在平台板上；所述第一加载单元包括有第一轴向推力机构及第一径向推力机构，所述第一轴向推力机构推动所述门桥架为承载轮提供轴向载荷，所述第一径向推力机构推动滑块座为承载轮提供径向载荷。

其中，所述驱动部至少包括有驱动电机，所述驱动电机为永磁同步电机，内置有编码器，所述编码器可读取电机转子的转速及转角，所述承载轮指的是四轮一带中所包括的导向轮、支重轮及托轮。

优选地，所述第一轴向推力机构包括有第一轴向推力电机、第一轴向推力螺杆及轴向推力块，所述轴向推力块活动安装在设于门桥架侧壁的滑槽中；其有益效果在于：采用电力控制的推力机构，控制精度更好，且设备体积小，工作时平静，振动小，噪音低。

优选地，所述第一轴向推力电机的输出轴为空心结构，外壁周向布置有磁钢基板，内壁设有适配所述第一轴向推力螺杆的螺纹；在固定于机壳上的定子提供旋转磁场作用下，所述磁钢基板带动输出轴旋转；其有益效果在于:采用电机输出轴直接驱动螺杆旋转，减少了中间的传动环节，提高了传动效率的同时降低了设备的体积。

优选地，所述第一轴向推力螺杆为“t”型自锁螺杆；其有益效果在于：“t”型自锁螺杆可承担的载荷大，且在达到需要预警力时，电机停止转动，螺杆与输出轴之间产生自锁，降低设备的功耗，不需要电机一直处于通电状态。

优选地，所述第一轴向推力螺杆与轴向推力块之间设有用于提供预紧力的预紧部；其有益效果在于：所述预紧部起到一个蓄能保压的作用，当第一轴向推力电机旋转，驱使第一轴向推力螺杆推送轴向推力块的过程中，所述预紧块被挤压，进行蓄能，待到达试验要求需要的预紧力时，所述第一轴向推力电机停止转动，所述第一轴向推力螺杆自锁在电机输出轴中，所述门桥架在预紧部回复力作用下对承载轮提供轴向的载荷，极大了减小了电能的损耗，节约设备的使用成本。

优选地，所述预紧部为蝶形弹簧；其有益效果在于：蝶形弹簧结构紧凑，弹性系数高。在很小的形变状态下，可以产生极高的回复性弹力。

优选地，所述第一轴向推力螺杆与预紧部之间设有轴向压力传感器；其有益效果在于：实现高精准的智能化控制，实时感应承载轮所受载荷的变化，精准的分析承载轮的结构强度。

优选地，所述第一径向推力机构包括有第一径向推力电机、第一径向推力螺杆及径向推力块，所述径向推力块活动安装在设置于滑块座的轨道上；其有益效果在于：第一径向推力机构的传动形式与第一轴向推力机构的传动形式相同，其结构简单，控制精度高。

优选地，所述径向推力块上设有适配所述轨道的滚轮；其有益效果在于：减小径向推力块与滑块座之间的摩擦力，使得径向推力块更加顺畅的在滑块座轨道上滑动，而不至于在径向推力座在提供径向载荷时收到轴向摩擦力的影响。

优选地，还包括有用于固定引导轮的第二固定单元及用于为引导轮提供载荷的第二加载单元，所述第二加载单元包括有第二轴向推力机构及第二径向推力机构；所述第一加载单元与第一固定单元之间采用活动连接；所述第二加载单元包括有第二轴向推力机构及第二径向推力机构，所述第二轴向推力机构推动所述门桥架为承载轮提供轴向载荷，所述第二径向推力机构推动滑块座为承载轮提供径向载荷；其有益效果在于：在同一个驱动轮模拟履带的情况，对应用在该履带上的引导轮及支重轮进行同时检测，简化工作流程，提高工作效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:1、结构简单、紧凑，占用空间小，推力机构可在轴向及径向上对承载轮提供载荷，且载荷大小的调整，无需停止装置的运行，随时可进行调整，操作方便；2、预紧部的设置所起到的一个蓄能保压作用，极大减少了能源的损耗，降低了设备的使用成本；3、在同一个驱动轮模拟履带的情况，对应用在该履带上的引导轮及支重轮进行同时检测，简化工作流程，提高工作效率；4、永磁同步电机具有更强转速控制能力，且利用电机自带的编码器进行转速的检测，节约整体设备的制作成本。

附图说明

图1为实施例一中所述的一种卧式承载轮试验台的结构立体图；

图2为实施例一中所述的一种卧式承载轮试验台的结构俯视图；

图3为所述第一径向推力机构的结构示意图；

图4为所述第一径向推力机构的局部结构示意图；

图5为所述第一轴向推力机构的结构示意图；

图6为实施例二中所述的一种卧式承载轮试验台的结构立体图；

图中：1、驱动单元；11、扭矩测量仪；12、驱动轮；13、驱动电机；2、第一固定单元；21、门桥架；22、滑块座；221、轨道；23、径向滑轨；24、滑槽；3、第一加载单元；31、第一径向推力机构；311、第一径向推力电机；3111、定子一；3112、磁钢基板一；3113、输出轴一；312、第一径向推力螺杆；313、径向压力传感器；314、径向预紧部；315、径向推力块；316、滚轮；32、第一轴向推力机构；321、第一轴向推力电机；3211、定子二；3212、磁钢基板二；3213、输出轴二；322、第一轴向推力螺杆；323、轴向压力传感器；324、轴向预紧部；325、轴向推力块；4、支重轮；5、轴向滑轨；6、第二固定单元；7、第二加载单元；71、第二径向推力机构；72、第二轴向推力机构；8、引导轮。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1～5所示，一种卧式承载轮试验台，包括用于驱动承载轮旋转的驱动单元1、用于固定承载轮的第一固定单元2及用于为承载轮提供载荷的第一加载单元3；所述驱动单元包括有驱动轮12、扭矩测量仪11及驱动电机13；所述驱动轮12通过轴承安装在支座上，驱动电机13输出端通过扭矩测量仪11与驱动轮12的输入端连接；活动安装于轴向滑轨5上的所述第一固定单元2包括有门桥架21及用于安装支重轮4的滑块座22，所述滑块座22活动安装于设置在门桥架21内壁的径向滑轨23上；所述第一加载单元3与第一固定单元2分别独立安装在平台板上；所述第一加载单元3包括有第一轴向推力机构32及第一径向推力机构31，所述第一轴向推力机构32推动所述门桥架21为支重轮4提供轴向载荷，所述第一径向推力机构31推动滑块座22为支重轮4提供径向载荷。

其中，所述驱动部至少包括有驱动电机，所述驱动电机为永磁同步电机，内置有编码器，所述编码器可读取电机转子的转速及转角，所述承载轮指的是四轮一带中所包括的导向轮、支重轮及托轮；所述驱动轮模拟履带。

优选地，所述第一轴向推力机构32包括有第一轴向推力电机321、第一轴向推力螺杆322及轴向推力块325，所述轴向推力块325活动安装在设于门桥架21侧壁的滑槽24中；所述第一轴向推力电机321的输出轴二3213为空心结构，外壁周向布置有磁钢基板二3212，内壁设有适配所述第一轴向推力螺杆322的螺纹；在固定于机壳上的定子二3211提供旋转磁场作用下，所述磁钢基板二3212带动输出轴二3213旋转，电机输出轴二3213旋转时，在滑槽24的限位作用下，直接驱动螺杆推进，提供载荷力；所述第一轴向推力螺杆322为“t”型自锁螺杆；所述第一轴向推力螺杆322与轴向推力块325之间设有用于提供预紧力的轴向预紧部324；进一步地，所述轴向预紧部324为蝶形弹簧；所述第一轴向推力螺杆322与轴向预紧部324之间设有轴向压力传感器323；所述第一径向推力机构31包括有第一径向推力电机311、第一径向推力螺杆312及径向推力块315，所述第一径向推力电机311的输出轴一3113为空心结构，外壁周向布置有磁钢基板一3112，内壁设有适配所述第一径向推力螺杆312的螺纹；在固定于机壳上的定子一3111提供旋转磁场作用下，所述磁钢基板一3112带动输出轴一3113旋转；所述径向推力块315活动安装在设置于滑块座22的轨道221上；进一步地，所述径向推力块315上设有适配所述轨道221的滚轮316。

工作时，将支重轮4固定在滑块座22上，启动第一径向推力电机311，其电机输出轴开始旋转，在径向滑轨23的限位作用下，所述第一径向推力螺杆312推动径向预紧部314，进而推动径向推力块315与滑块座22接触，待径向推力块315与滑块座22接触后，第一径向推力螺杆312继续向前推进，此时，预紧部在第一径向推力螺杆312及径向推力块315的挤压下发生形变，产生回复弹力，由于的力的平衡作用关系，径向预紧部314的的回复弹力即为支重轮4的载荷力，径向压力传感器313实时感应回复弹力的大小，待达到指定的大小，停止第一径向推力电机311的运转，此时第一径向推力螺杆312由于为“t”自锁螺杆，会锁定在第一径向推力电机311的输出轴一3113中，无法产生移动，以保证径向预紧部314的回复力大小不变，降低能耗；在需要检测支重轮4轴向载荷时，启动第一轴向推力电机321，其电机输出轴二3213开始旋转，在轴向滑槽24的限位作用下，所述第一轴向推力螺杆322推动轴向预紧部324，进而推动轴向推力块325与门桥架21接触，待轴向推力块325与门桥架21接触后，第一轴向推力螺杆322继续向前推进，此时，轴向预紧部324在第一轴向推力螺杆322及轴向推力块325的挤压下发生形变，产生回复弹力，由于的力的平衡作用关系，轴向预紧部324的的回复弹力即为支重轮4的载荷力，轴向压力传感器323实时感应回复弹力的大小，待达到指定的大小，停止第一轴向推力电机321的运转，此时第一轴向推力螺杆322由于为“t”自锁螺杆，会锁定在第一轴向推力电机321的输出轴中，无法产生移动，以保证轴向预紧部324的回复力大小不变，降低能耗。

实施例二

如图6所示，一种卧式承载轮试验台，包括用于驱动承载轮旋转的驱动单元1、用于固定支重轮4的第一固定单元2及用于为支重轮4提供载荷的第一加载单元3，用于固定引导轮8的第二固定单元6及用于为引导轮8提供载荷的第二加载单元7；所述驱动单元包括有驱动轮12、扭矩测量仪11及驱动电机13；所述驱动轮12通过轴承安装在支座上，驱动电机13输出端通过扭矩测量仪11与驱动轮12的输入端连接；活动安装于轴向滑轨5上的所述第一固定单元2包括有门桥架21及用于安装支重轮4的滑块座22，所述滑块座22活动安装于设置在门桥架21内壁的径向滑轨23上；所述第一加载单元3与第一固定单元2分别独立安装在平台板上；所述第一加载单元3包括有第一轴向推力机构32及第一径向推力机构31，所述第一轴向推力机构32推动所述门桥架21为支重轮4提供轴向载荷，所述第一径向推力机构31推动滑块座22为支重轮4提供径向载荷；所述第二固定单元6及第二加载单元7的结构形式与第一固定单元2及第一加载单元3的结构形式相同。

其中，所述驱动部至少包括有驱动电机，所述驱动电机为永磁同步电机，内置有编码器，所述编码器可读取电机转子的转速及转角。

优选地，所述第一轴向推力机构32包括有第一轴向推力电机321、第一轴向推力螺杆322及轴向推力块325，所述轴向推力块325活动安装在设于门桥架21侧壁的滑槽24中；所述第一轴向推力电机321的输出轴二3213为空心结构，外壁周向布置有磁钢基板二3212，内壁设有适配所述第一轴向推力螺杆322的螺纹；在固定于机壳上的定子二3211提供旋转磁场作用下，所述磁钢基板二3212带动输出轴二3213旋转，电机输出轴二3213旋转时，在滑槽24的限位作用下，直接驱动螺杆推进，提供载荷力；所述第一轴向推力螺杆322为“t”型自锁螺杆；所述第一轴向推力螺杆322与轴向推力块325之间设有用于提供预紧力的轴向预紧部324；进一步地，所述轴向预紧部324为蝶形弹簧；所述第一轴向推力螺杆322与轴向预紧部324之间设有轴向压力传感器323；所述第一径向推力机构31包括有第一径向推力电机311、第一径向推力螺杆312及径向推力块315，所述第一径向推力电机311的输出轴一3113为空心结构，外壁周向布置有磁钢基板一3112，内壁设有适配所述第一径向推力螺杆312的螺纹；在固定于机壳上的定子一3111提供旋转磁场作用下，所述磁钢基板一3112带动输出轴一3113旋转；所述径向推力块315活动安装在设置于滑块座22的轨道221上；进一步地，所述径向推力块315上设有适配所述轨道221的滚轮316；所述第二加载单元7包括有第二轴向推力机构71及第二径向推力机构72。

工作时，将支重轮4固定在滑块座22上，启动第一径向推力电机311，其电机输出轴开始旋转，在径向滑轨23的限位作用下，所述第一径向推力螺杆312推动径向预紧部314，进而推动径向推力块315与滑块座22接触，待径向推力块315与滑块座22接触后，第一径向推力螺杆312继续向前推进，此时，预紧部在第一径向推力螺杆312及径向推力块315的挤压下发生形变，产生回复弹力，由于的力的平衡作用关系，径向预紧部314的的回复弹力即为支重轮4的载荷力，径向压力传感器313实时感应回复弹力的大小，待达到指定的大小，停止第一径向推力电机311的运转，此时第一径向推力螺杆312由于为“t”自锁螺杆，会锁定在第一径向推力电机311的输出轴一3113中，无法产生移动，以保证径向预紧部314的回复力大小不变，降低能耗；在需要检测支重轮4轴向载荷时，启动第一轴向推力电机321，其电机输出轴二3213开始旋转，在轴向向滑槽24的限位作用下，所述第一轴向推力螺杆322推动轴向预紧部324，进而推动轴向推力块325与门桥架21接触，待轴向推力块325与门桥架21接触后，第一轴向推力螺杆322继续向前推进，此时，轴向预紧部324在第一轴向推力螺杆322及轴向推力块325的挤压下发生形变，产生回复弹力，由于的力的平衡作用关系，轴向预紧部324的的回复弹力即为支重轮4的载荷力，轴向压力传感器323实时感应回复弹力的大小，待达到指定的大小，停止第一轴向推力电机321的运转，此时第一轴向推力螺杆322由于为“t”自锁螺杆，会锁定在第一轴向推力电机321的输出轴中，无法产生移动，以保证轴向预紧部324的回复力大小不变，降低能耗。所述第二固定单元6可适配引导轮8，所述第二加载单元7的工作原理及结构形式与第一加载单元3的工作原理相同，其主要用于检测应用在同一履带上的引导轮8。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。