一种支重轮试验机的制作方法

本发明涉及一种试验设备，尤其是一种支重轮试验机。

背景技术：

支重轮是履带行走机构的重要组成部件，其通常包括与履带配合的轮体和转动连接在轮体两端的侧盖，该侧盖用于与履带行走机构的车架连接，因此支撑轮需要承受采用履带行走机构的车辆的全部重力，机械性能要求相对较高，因此支重轮在出厂之前通常需要进行测试以确保其机械性能能够满足使用要求。

传统的支重轮试验机在测试时通常只能向支重轮施加向下的载荷，然而，采用履带行走机构的车辆通常会行走在崎岖的山路或凹凸不平的工地上，导致支重轮在实际使用时不仅会受到向下的载荷，也会因车身倾斜而受到侧向(即支重轮轴线)的载荷，此外，车辆在转向的过程中，支重轮也会受到侧向的载荷，仅向支重轮施加向下的载荷并不足以模拟出支重轮的实际工况，测试准确度相对较低。

授权公告号为cn205981683u的中国实用新型专利公开了一种支重轮测试机，其包括机架、电动机、底座、模拟台，底座和电动机设置在机架上，模拟台设置在底座上，模拟台上设有两个转辊，两个转辊通过链条与链轮传动连接，所述的链轮通过传动机构与电动机连接；所述的转辊外形与支重轮配合，在模拟台上部竖直固定有支撑力模拟机构，所述的支撑力模拟机构为两个竖直压力模拟油缸，在压力模拟油缸的活塞杆底部设置压力块，通过压力块支重轮接触模拟压力；在机架上竖直设置有两个倾斜模拟油缸，倾斜模拟油缸的底部固定在机架上，倾斜模拟油缸的活塞杆顶部通过铰链机构与模拟台连接，通过倾斜模拟油缸的伸缩使得模拟台左右倾斜，且在倾斜模拟油缸的两侧设有高度检测装置。该支重轮测试机虽然能够模拟出支重轮使用时可能出现的各种倾斜状态，然而当其模拟支重轮使用时的倾斜状态时，支重轮的受力情况与实际并不相同，具体的，在实际使用时，当支重轮倾斜布置时，其侧向(即支重轮轴线)需要承受一定的车身重量，然而在该支重轮测试机中，并没有在支重轮侧向施加载荷，测试准确度仍然相对较低。

有鉴于此，本申请人对支重轮试验机进行了深入的研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种测试准确度相对较高的支重轮试验机。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种支重轮试验机，包括控制模块、用于放置待测支重轮并带动所述待测支重轮转动的旋转支撑装置、位于所述旋转支撑装置上方的垂直载荷施加装置以及位于所述垂直载荷施加装置一侧的侧向载荷施加装置，所述垂直载荷施加装置包括两个分别用于压紧所述待测支重轮的侧盖的压力臂，所述侧向载荷施加装置作用在所述压力臂上，所述控制模块分别与所述旋转支撑装置、所述垂直载荷施加装置和所述侧向载荷施加装置通讯连接。

作为本发明的一种改进，所述旋转支撑装置包括支座、转动连接在所述支座上的摩擦支承轮和用于驱动所述摩擦支承轮转动的伺服电机，所述摩擦支承轮有两个，两个所述摩擦支承轮相互平行布置且位于同一水平面上，且两个所述摩擦支承轮之间间距小于所述待测支重轮的轮体外轮廓直径。

作为本发明的一种改进，各所述摩擦支承轮的一端分别固定连接有与对应的所述摩擦支承轮同轴布置的从动齿轮，所述支座上转动连接有分别与两个所述从动齿轮啮合的过渡齿轮，所述过渡齿轮上啮合连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮和所述伺服电机传动连接。

作为本发明的一种改进，所述伺服电机的输出轴通过皮带组件传动连接有减速器，所述减速器的输出轴和所述驱动齿轮之间通过万向联轴器传动连接。

作为本发明的一种改进，两个所述摩擦支承轮下方设置有集油盒。

作为本发明的一种改进，所述垂直载荷施加装置还包括竖直布置的导杆、滑动连接在所述导杆上的滑座、固定连接在所述导杆上端的顶板、竖直转动连接在所述滑座上的升降丝杆、套设在所述升降丝杆上且与所述顶板转动连接的升降丝杆螺母以及用于驱动所述升降丝杆螺母转动的升降电机，两个所述压力臂的上端都安装在所述滑座上。

作为本发明的一种改进，所述滑座的下方设置有连接板，所述连接板和所述滑座之间通过弹性缓冲件连接，两个所述压力臂的上端都水平滑动连接在所述连接板上，且所述压力臂在所述连接板上的滑动方向与所述待测支重轮的轴向相同，各所述压力臂上还设置有用于将对应的所述压力臂锁紧在所述连接板上的紧固螺栓，两个所述压力臂的下端都固定连接有与所述控制模块通讯连接的第一压力传感器。

作为本发明的一种改进，侧向载荷施加装置包括支架和安装在所述支架上的丝杆伺服电机，所述丝杆伺服电机的输出丝杆与所述待测支重轮平行布置或呈直线布置，且所述丝杆伺服电机的输出丝杆的端部固定连接有与所述控制模块通讯连接的第二压力传感器，使用时所述第二压力传感器紧压在其中一个所述压力臂上。

作为本发明的一种改进，还包括机架，所述支架竖直滑动连接在所述机架上，所述机架上设置有用于驱动所述支架滑动的升降调节装置。

作为本发明的一种改进，所述升降调节装置包括竖直布置且下端转动连接在所述支架上的调节丝杆、套设在所述调节丝杆上且与所述机架转动连接的调节丝杆螺母以及用于驱动所述调节丝杆螺母转动的手轮。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、通过将侧向载荷施加装置作用在压力臂上，以此实现对支重轮倾斜布置时的受力状态的模拟，同时与垂直载荷施加装置相互配合可实现支重轮各种工况的模拟，测试准确度相对较高。

2、本发明提供的支重轮试验机可在测试过程中改变支重轮的转速、转向、垂直载荷和侧向载荷中的一个以上的参数，更接近支重轮的实际使用工况，进一步提高了测试准确度。

附图说明

图1为本发明支重轮试验机的结构示意图；

图2为本发明支重轮试验机的侧向载荷施加装置位置的结构示意图；

图3为本发明支重轮试验机的升降调节装置位置的结构示意图；

图4为本发明支重轮试验机的旋转支撑装置的局部位置的结构示意图。

图中标示对应如下：

10-待测支重轮；20-旋转支撑装置；

21-支座；22-摩擦支承轮；

23-伺服电机；24-从动齿轮；

25-驱动齿轮；26-皮带组件；

27-减速器；28-万向联轴器；

30-垂直载荷施加装置；31-压力臂；

32-滑座；33-顶板；

34-升降丝杆；35-升降电机；

36-连接板；37-弹性缓冲件；

38-第一压力传感器；39-导杆；

40-侧向载荷施加装置；41-支架；

42-丝杆伺服电机；43-限位件；

44-第二压力传感器；50-机架；

60-集油盒；70-升降调节装置；

71-调节丝杆；72-调节丝杆螺母；

73-手轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1-图4所示，本实施例提供一种支重轮试验机，包括控制模块(图中未示出)、用于放置待测支重轮10并带动待测支重轮10转动的旋转支撑装置20、位于旋转支撑装置20上方的垂直载荷施加装置30以及位于垂直载荷施加装置30一侧的侧向载荷施加装置40，控制模块分别与旋转支撑装置20、垂直载荷施加装置30和侧向载荷施加装置40通讯连接，用于控制各装置的工作时序。需要说明的是，控制模块为常规的模块，如工业电脑等，可从市场上直接购买并根据实际功能需求进行设置获得，并非本实施例的重点，此处不再详述，还需要说明的是，待测支重轮10并不属于本实施例提供的支重轮试验机的一部分，而是本实施例提供的支重轮试验机的测试对象，该待测支重轮10为常规的履带行走机构所采用的支重轮，主要包括轮体和分别转动连接在轮体两端的侧盖。

优选的，本实施例提供的支重轮试验机还包括机架50，旋转支撑装置20、垂直载荷施加装置30和侧向载荷施加装置40分别安装在机架50上。

旋转支撑装置20包括与机架50固定连接的支座21、转动连接在支座21上的摩擦支承轮22和用于驱动摩擦支承轮22转动的伺服电机23，其中，支座21包括两个座体，摩擦支承轮22有两个，各摩擦支承轮22的两端分别转动连接在各座体上，两个摩擦支承轮22相互平行布置且位于同一水平面上，且两个摩擦支承轮22之间间距小于待测支重轮10的轮体外轮廓直径，这样待测支重轮10可以防止在两个摩擦支承轮22上而不会掉落，三者呈品字形布置。此外，两个摩擦支承轮22的正下方设置有集油盒60，该集油盒位于两个座体之间，主要用于收集从待测支重轮10和摩擦支承轮22上滴落的润滑油以及待测支重轮10和摩擦支承轮22相互摩擦产生的废屑。

伺服电机23和两个摩擦支承轮22之间的具体传动连接结构可以为常规的结构，例如分别在伺服电机23的输出轴和两个摩擦支撑轮22上设置皮带轮，并通过在三个皮带轮上绕设传动皮带实现传动连接等，优选的，在本实施例中，各摩擦支承轮22的一端分别固定连接有与对应的摩擦支承轮22同轴布置的从动齿轮24，支座21上转动连接有分别与两个从动齿轮24啮合的过渡齿轮(图中未示出)，过渡齿轮上啮合连接有驱动齿轮25，具体的，过渡齿轮的厚度大于从动齿轮24和驱动齿轮25的厚度之和，从动齿轮24和驱动齿轮25错位布置，以此确保各从动齿轮和驱动齿轮25都能够与过度齿轮啮合而不会出现相互干涉。驱动齿轮25和伺服电机23传动连接，这样可通过伺服电机23带动两个摩擦支撑轮22同向等速转动，进而通过摩擦作用带动待测支重轮10转动，同时过渡齿轮的存在，可有效降低旋转支撑装置20启动瞬间对伺服电机23的瞬间负载，提高伺服电机23的使用寿命。

驱动齿轮25和伺服电机23可通过直接固定连接的方式实现传动连接，优选的，在本实施例中，伺服电机23的输出轴通过皮带组件26传动连接有减速器27，减速器27的输出轴和驱动齿轮25之间通过万向联轴器28实现传动连接，这样不仅便于装配，而且有效隔断其两端径向传动的传递，有助于确保传动系统的工作稳定性。

垂直载荷施加装置30包括两个分别用于压紧待测支重轮10的侧盖的压力臂31，即使用时两个压力臂31分别一对一压紧在两个侧盖上。垂直载荷施加装置30还包括竖直布置且固定连接在机架50上的导杆39、滑动连接在导杆39上的滑座32、固定连接在导杆39上端的顶板33、竖直转动连接在滑座32上的升降丝杆34、套设在升降丝杆34上且与顶板33转动连接的升降丝杆螺母(图中未示出)以及用于驱动升降丝杆螺母转动的升降电机35，其中，升降电机35和升降丝杆螺母之间的具体传动连接结构为常规的结构，例如通过减速器或伞齿轮组件实现传动连接等，此处不再详述。由于升降丝杆34是固定连接在滑座32上的，会随着滑座32上下移动，可避免升降丝杆34占用滑座32下方的操作空间。

两个压力臂31的上端都安装在滑座32上，具体的，滑座32的下方设置有与滑座32平行布置的连接板36，连接板36和滑座32之间通过弹性缓冲件37连接，其中弹性缓冲件37可以为橡胶垫或缓冲弹簧；两个压力臂31的上端都水平滑动连接在连接板36上，当然，连接板36上需要设置用于供压力臂31滑动连接的滑轨，各压力臂31在连接板36上的滑动方向与待测支重轮10的轴向相同，这样便于根据待测支重轮10的长度调整两个压力臂31之间的间距；此外，各压力臂31上还设置有用于将对应的压力臂31锁紧在连接板36上的紧固螺栓(图中未示出)，以避免使用时压力臂31相对于连接板36移动。两个压力臂31的下端都固定连接有与控制模块通讯连接的第一压力传感器38，用于反馈压力值以形成闭环反馈系统，增加测试准确性。

侧向载荷施加装置40作用在压力臂31上，每个侧向载荷施加装置40仅作用在其中一个压力臂31，但也可以设置两个侧向载荷施加装置40分别作用在两个压力臂31，考虑到在对其中一个压力臂31施加侧向载荷时，另一个压力臂31必然不受侧向载荷，因此在本实施例汇总，仅设置有一个侧向载荷施加装置40。

侧向载荷施加装置40包括间接安装在机架50上的支架41和安装在支架41上的丝杆伺服电机42，丝杆伺服电机42的输出丝杆与待测支重轮10平行布置或呈直线布置，其一端朝向对应的压力臂31的下部，另一端固定连接有限位件43，且丝杆伺服电机42的输出丝杆的端部固定连接有与控制模块通讯连接的第二压力传感器44，第二压力传感器44位于丝杆伺服电机42的输出丝杆朝向对应的压力臂31的一端，以使得使用时第二压力传感器44可以紧压在其中一个压力臂31上。需要说明的是，在测试时，如果侧向载荷施加装置40具有压力输出，则与之配和的压力臂31不能锁紧在连接板36上。

优选的，支架41竖直滑动连接在机架50上，即机架50上设置有用于供支架41滑动的滑轨，且支架41上同样设置有用于将支架41锁紧在机架50上的锁止螺栓，需要调节支架41的高度位置时，需要松开锁止螺栓。这样便于根据待测支重轮10的实际规格调节支架41的高度位置。进一步，在本实施例中，机架50上设置有用于驱动支架41滑动的升降调节装置70，升降调节装置40包括竖直布置且下端转动连接在支架41上的调节丝杆71、套设在调节丝杆71上且与机架50转动连接的调节丝杆螺母72以及用于驱动调节丝杆螺母72转动的手轮73，其中手轮73和调节丝杆螺母72之间的具体传动连接结构为常规的结构，例如通过减速器或伞齿轮组件实现传动连接等，此处也不再详述。

使用时，将待测支重轮10放置在两个摩擦支承轮22上，然后通过伺服电机23驱动两个摩擦支承轮22带动待测支重轮10转动，同时通过垂直载荷施加装置30向待测支重轮10的侧盖施加向下的压力，通过侧向载荷施加装置40借助其中一个压力臂31想待测支重轮10时间轴向压力，在整个测试过程中，待测支重轮10的转速、转向、垂直载荷和侧向载荷可根据预先设定的规则进行变化。

上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，这些都属于本发明的保护范围。