商用车转向系统试验台的制作方法

本发明涉及商用车转向系统试验技术领域，更具体地说，涉及一种商用车转向系统试验台。

背景技术：

汽车转向系统一直以来为汽车行业各类研发生产企业与机构所重视。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统是汽车安全必须要重视的一个系统。所述在整车设计时，需要对转向系统进行严格的试验验证。因此汽车转向系统性能的实验对于转向器设计参数的确定、转向机构尺寸的确定和转向性能的可靠性都具有十分重要的意义。

目前，在传统的转向系统试验台市场中，乘用车转向系统试验台与乘用车转向器零部件试验台均比较成熟。但是商用车转向系统较乘用车转向系统更复杂，目前只存在对商用车的转向器零部件进行测试试验，而无法对整个商用车的转向系统进行测试试验。

因此，如何解决现有技术中转向系统试验台无法同时满足对商用车转向系统的整体性能进行测试试验、转向系统道路路谱进行测试试验、转向器零部件性能进行测试试验以及实车转向泵进行测试试验的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供商用车转向系统试验台以解决现有技术中转向系统试验台无法同时满足对商用车转向系统的整体性能进行测试试验、转向系统道路路谱进行测试试验、转向器零部件性能进行测试试验以及实车转向泵进行测试试验的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了商用车转向系统试验台，包括：

台架主体，所述台架主体包括底板、间隔并排固定在所述底板上的两个固定组件、设置在两个所述固定组件之间且与所述固定组件滑动连接的滑块，并且所述滑块能够沿着所述固定组件的高度方向自由滑动，所述滑块在靠近所述底板的一侧用于与车架进行固定；

调整组件，所述调整组件固定连接在所述滑块上，并且所述调整组件设置在远离所述底板的一侧的端面上；所述调整组件包括固定在所述滑块上的第一固定板、与所述第一固定板滑动连接的第二固定板、与所述第二固定板滑动连接的第三固定板以及固定在所述第三固定板上的升降装置，所述第二固定板能够沿着所述第一固定板的长度方向自由滑动，所述第三固定板能够沿着所述第二固定板的长度方向自由滑动；

调节装置，所述调节装置可旋转地固定在所述升降装置上，并且所述调节装置通过所述升降装置能够沿着高度方向上下移动，所述调节装置用于与所述车架上的转向管柱固定连接；

模拟轮毂，所述模拟轮毂一一对应固定连接在所述车架两侧的转向节上；

加载装置组，各个所述模拟轮毂均连接有一组所述加载装置组，并且每组所述加载装置组均包括一个第一加载装置以及一个第二加载装置，所述第一加载装置沿着纵向固定连接在所述模拟轮毂的底部，所述第二加载装置沿着横向铰接在所述模拟轮毂的侧壁上。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述固定组件包括固定支座、与所述固定支座滑动连接的连接板以及固定在所述连接板相对的两个侧壁上的限位块，所述滑块的两端分别垂直连接在所述连接板上，沿着所述固定支座的侧壁的高度方向设置有两条导轨，并且两条所述导轨平行间隔设置，所述连接板的端面上一一对应设置有用于与所述导轨相配合的导向槽，并且所述导向槽设置在远离所述滑块的一侧。

进一步的，所述升降装置包括垂直固定连接在所述第三固定板上的导向柱、滑动套设在所述导向柱上的导向套、与所述导向套螺纹配合的丝杠以及与所述丝杠传动连接的驱动装置，所述丝杠与所述导向柱平行并排设置。

进一步的，所述调节装置包括液压马达、与所述液压马达传动连接的滑动花键、设置在所述滑动花键上的花键锁紧装置、固定在所述导向套上的旋转法兰、可转动固定在所述旋转法兰上的固定夹具，所述固定夹具上设置有扭矩传感器以及光栅式角度传感器。

进一步的，所述模拟轮毂包括外圈轴承、设置在所述外圈轴承内部的楔形连接件、套设在所述楔形连接件内部的外套、套设在所述外套内部的胀紧套以及固定在所述外圈轴承两端的压紧端盖，所述外套用于供所述转向节的输出端进行伸入，并且所述胀紧套与所述转向节的输出端过盈配合，所述外套的一端与所述转向节上的螺纹孔通过螺栓固定连接。

进一步的，所述第一加载装置包括第一底座以及固定在所述第一底座上的第一作动缸，所述第一作动缸的活塞杆与所述外圈轴承的底部固定连接，所述第一底座可滑动地连接在所述底板上。

进一步的，所述第二加载装置包括第二底座、固定在所述第二底座上的第二作动缸、一端铰接在所述第二作动缸的活塞杆上、另一端铰接在所述外圈轴承侧壁上的拉杆，所述第二底座可滑动地连接在所述底板上。

进一步的，所述驱动装置包括固定连接在所述第三固定板上的电机以及与所述电机传动连接的减速器，所述减速器与所述丝杠传动连接。

进一步的，所述滑块在靠近所述底板的一端设置有多个螺纹孔。

进一步的，还包括可拆卸固定在所滑块上的配重块，所述配重块的材质为铁。

本申请提供的技术方案包括以下有益效果：

本发明提供的技术方案中，商用车转向系统试验台，包括台架主体、调整组件、调节装置、模拟轮毂以及加载装置组，台架主体包括底板、两个固定组件以及滑块，两个固定组件间隔并排固定在底板上，滑块的两端滑动连接在两个固定组件之间，并且滑块能够沿着固定组件的高度方向自由滑动，滑块在靠近底板的一端用于与车架进行固定，调整组件固定连接在滑块上，并且调整组件设置在远离底板的一侧的端面上，调整组件包括第一固定板、第二固定板、第三固定板以及升降装置，第一固定板固定在滑块上，第二固定板与第一固定板滑动连接，第三固定板与第二固定板滑动连接，升降装置固定在第三固定板上，第二固定板能够沿着第一固定板的长度方向自由滑动，第三固定板能够沿着第二固定板的长度方向自由滑动，调节装置可旋转地固定在升降装置上，并且调节装置通过升降装置能够沿着高度方向上下移动，调节装置用于与车架上的转向管柱固定连接，模拟轮毂一一对应固定连接在车架两侧的转向节上，各个模拟轮毂均连接有一组加载装置组，并且每组加载装置组均包括一个第一加载装置以及一个第二加载装置，第一加载装置沿着纵向固定连接在模拟轮毂的底部，第二加载装置沿着横向铰接在模拟轮毂的侧壁。如此设置，当使用本实施例中的商用车转向系统试验台进行试验时，滑块的底部用于与试验车架进行固定安装，调节装置的输出端与车架本身转向系统的输入端固定连接，模拟轮毂分别安装在车架转向系统两侧的转向节上，第一加载装置与模拟轮毂直接连接，并安装在模拟轮毂的底部，第二加载装置与模拟轮毂直接铰接，并安装在模拟轮毂的侧壁上；从而解决了现有技术中转向系统试验台无法同时满足对商用车转向系统的整体性能进行测试试验、转向系统道路路谱进行测试试验、转向器零部件性能进行测试试验以及实车转向泵进行测试试验的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中商用车转向系统试验台整体的结构示意图；

图2是本发明实施例中商用车转向系统试验台的主视图；

图3是本发明实施例中商用车转向系统试验台的局部放大图；

图4是本发明实施例中商用车转向系统试验台的局部放大图；

图5是本发明实施例中商用车转向系统试验台局部结构的俯视图；

图6是本发明实施例中商用车转向系统试验台的局部放大图。

附图标记：

1、底板；2、固定组件；3、滑块；4、车架；5、调整组件；6、第一固定板；7、第二固定板；8、第三固定板；9、升降装置；10、调节装置；11、模拟轮毂；12、第一加载装置；13、第二加载装置；14、固定支座；15、连接板；16、限位块；17、导轨；18、导向槽；19、导向柱；20、导向套；21、丝杠；22、驱动装置；23、液压马达；24、滑动花键；25、花键锁紧装置；26、旋转法兰；27、固定夹具；28、第一底座；29、第一作动缸；30、第二底座；31、第二作动缸；32、拉杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供商用车转向系统试验台；从而解决了现有技术中转向系统试验台无法同时满足对商用车转向系统的整体性能进行测试试验、转向系统道路路谱进行测试试验、转向器零部件性能进行测试试验以及实车转向泵进行测试试验的问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参阅图1-图6，本实施例提供了商用车转向系统试验台，包括台架主体、调整组件5、调节装置10、模拟轮毂11以及加载装置组，台架主体包括底板1、两个固定组件2以及滑块3，两个固定组件2间隔并排固定在底板1上，滑块3的两端滑动连接在两个固定组件2之间，并且滑块3能够沿着固定组件2的高度方向自由滑动，滑块3在靠近底板1的一端用于与车架4进行固定，调整组件5固定连接在滑块3上，并且调整组件5设置在远离底板1的一侧的端面上，调整组件5包括第一固定板6、第二固定板7、第三固定板8以及升降装置9，第一固定板6固定在滑块3上，第二固定板7与第一固定板6滑动连接，第三固定板8与第二固定板7滑动连接，升降装置9固定在第三固定板8上，第二固定板7能够沿着第一固定板6的长度方向自由滑动，第三固定板8能够沿着第二固定板7的长度方向自由滑动，调节装置10可旋转地固定在升降装置9上，并且调节装置10通过升降装置9能够沿着高度方向上下移动，调节装置10用于与车架4上的转向管柱固定连接，模拟轮毂11一一对应固定连接在车架4两侧的转向节上，各个模拟轮毂11均连接有一组加载装置组，并且每组加载装置组均包括一个第一加载装置12以及一个第二加载装置13，第一加载装置12沿着纵向固定连接在模拟轮毂11的底部，第二加载装置13沿着横向铰接在模拟轮毂11的侧壁。

如此设置，当使用本实施例中的商用车转向系统试验台进行试验时，滑块3的底部用于与试验车架4进行固定安装，调节装置10的输出端与车架4本身转向系统的输入端固定连接，模拟轮毂11分别安装在车架4转向系统两侧的转向节上，第一加载装置12与模拟轮毂11直接连接，并安装在模拟轮毂11的底部，第二加载装置13与模拟轮毂11直接铰接，并安装在模拟轮毂11的侧壁上；从而解决了现有技术中转向系统试验台无法同时满足对商用车转向系统的整体性能进行测试试验、转向系统道路路谱进行测试试验、转向器零部件性能进行测试试验以及实车转向泵进行测试试验的问题。

作为可选的实施方式，固定组件2包括固定支座14、连接板15以及限位块16，连接板15与固定支座14滑动连接，限位块16通过螺栓固定在连接板15相对的两个侧壁上，滑块3的两端分别垂直焊接在连接板15上，沿着固定支座14的侧壁的高度方向设置有两条导轨17，并且两条导轨17平行间隔设置，连接板15的端面上一一对应设置有用于与导轨17相配合的导向槽18，并且导向槽18设置在远离滑块3的一侧。如此设置，滑块3能够沿着固定支座14的高度方向上下滑动，能够满足不同尺寸大小的待试验车架4进行放置，增加商用车转向系统试验台使用的灵活性以及使用范围。

作为可选的实施方式，升降装置9包括导向柱19、导向套20、丝杠21以及驱动装置22，导向柱19通过螺栓垂直固定连接在第三固定板上，导向套20滑动套设在导向柱19上，丝杠21贯穿导向套20且与导向套20螺纹配合，驱动装置22与丝杠21传动连接，并且丝杠21与导向柱19平行并排设置。如此设置，驱动装置22启动能够带动丝杠21进行旋转，丝杠21上的外螺纹与导向套20上的螺纹孔内的内螺纹相配合，能够使导向套20沿着导向柱19进行上下滑动，从而带动调节装置10沿z方向进行位置调节。

更具体的实施方式，调节装置10包括液压马达23、滑动花键24、花键锁紧装置25、旋转法兰26以及固定夹具27，滑动花键24与液压马达23传动连接，花键锁紧装置25设置在滑动花键24上，旋转法兰26通过螺栓固定在导向套20上，固定夹具27可转动地固定在旋转法兰26上，并且固定夹具27上设置有扭矩传感器以及光栅式角度传感器。如此设置，液压马达23与转向器花键同轴连接，负责对转向器施加正向或反向的旋转载荷。以转向器试验测试标准或者实车路谱中方向盘旋转角度或者旋转扭矩为控制目标信号，借助角度传感器与扭矩传感器进行闭环控制。本实施例中利用一个滑动花键24，在试件安装状态不变的情况下，输入端驱动装置22可以迅速脱离，同时不影响实车方向盘的安装。方向盘驱动系统输出端配备弹片联轴器，确保方向盘输入端与转向管柱之间迅速、可靠地对中，避免产生附加力矩，确保方向盘、转向管柱以及转向器在台架上的安装位置与实车状态一致。

作为可选的实施方式，本实施例中液压马达23优选为伺服液压轴向叶轮马达，轴向叶轮马达作为转向输入具有非常低的漏极泄漏、允许准确低速控制、无内部间隙、典型的分离压力是0.5bar、360度转子压力平衡、无金属间接触、全部轴承压力润滑、使用寿命长、高起动扭矩以及无需额外冷却的优势。

作为可选的实施方式，模拟轮毂11包括外圈轴承、楔形连接件、外套、胀紧套以及压紧端盖，楔形连接件设置在外圈轴承的内部，外套套设在楔形连接件的内部，胀紧套套设在外套的内部，外圈轴承的两端均设置有一个压紧端盖。外套用于供转向节的输出端进行伸入，外套的一端与转向节上的螺纹孔通过螺栓固定连接，并且胀紧套与转向节的输出端过盈配合。如此设置，模拟轮毂11分别通过螺栓安装在转向系统两侧的转向节上，通过对模拟轮毂11施加水平以及竖直方向的作用力，来实现转向器试验测试标准以及实车路谱中所要求的工况。

更具体的实施方式，第一加载装置12包括第一底座28以及第一作动缸29，第一作动缸29通过螺栓固定连接在第一底座28上，第一作动缸29的活塞杆与外圈轴承的底部通过焊接固定连接，第一底座28可滑动地连接在底板1上。如此设置，第一作动缸29一端通过关节轴承安装于移动底座上，第一作动缸29的另一端直接与模拟轮毂11进行固定连接。第一作动缸29活塞杆的伸缩能够给模拟轮毂11提供的垂向作用力，满足模拟轮毂11纵向受力的试验条件。第一加载装置12通过直接激励模拟轮毂11，推动转向器转向节在垂直方向运动，模拟实车路况中转向系统受到的地面垂直向载荷。试验台模拟轮毂11上设置有垂直向加速度计，用于复现路谱垂直向目标信号，以及垂直向加载装置的闭环控制。

更具体的实施方式，第二加载装置13包括第二底座30、第二作动缸31以及拉杆32，第二作动缸31通过螺栓固定连接在第二底座30上，拉杆32的一端铰接固定在第二作动缸31的活塞杆上，拉杆32的另一端铰接固定在外圈轴承的侧壁上，第二底座30可滑动地连接在底板1上。如此设置，第二作动缸31活塞杆的伸缩能够给模拟轮毂11提供的水平方向的作用力，满足模拟轮毂11横向受力的试验条件。第二加载装置13通过连杆与模拟轮毂11一侧相连接，水平向加载作动器伸缩带动模拟轮毂11在垂向轴线方向旋转，模拟转向系统的侧向载荷。侧向加载装置连杆处设置有力传感器、转向器转向节处零部件也设置有应变片，均可作为水平向加载装置的控制目标信号，复现转向器试验测试标准或实车路谱中所要求的工况。

作为可选的实施方式，本实施例中第一作动缸29以及第二作动缸31均优选为坚固的、疲劳设计的双出杆作动器。为保证系统失真度的要求，作动器不能采用高压密封圈。而应该在作动器的两端采用静压轴承，以保证即使有侧载的前提下，作动器内阻也可忽略不计。静压轴承作动器采用疲劳设计，连续无故障工作时间可达50x108次循环，主体部件免维护期长达十年。作动器两端设有压力控制的液压缓冲区，保证能量在可控的加速度下吸收，用于保护作动器和试件不受冲击。

更具体的实施方式，驱动装置22包括电机以及减速器，电机的底座通过螺栓固定连接在第三固定板上，减速器与电机的输出轴传动连接，减速器与丝杠21传动连接。如此设置，电机为丝杠21的旋转提供了动力，减速器传动连接在电机和丝杠21之间，减速器起到了与丝杠21匹配转速、传递动力以及传递转矩的作用。

作为可选的实施方式，滑块3在靠近底板1的一端设置有多个螺纹孔。如此设置，滑块3起到了模拟车架4的作用，采用模块化箱体的设计，滑块3的底部设置有用于试验车架4安装的螺纹孔，夹具上的螺栓与螺纹孔的配合，能够将商用车转向系统的主梁与滑块3进行固定。

作为可选的实施方式，滑块3上可拆卸固定连接有配重块，配重块的材质可以根据具体的使用环境进行设定，本实施例中配重块的材质优选为铁。因为铁的重量大，强度高，并且相较于其他金属而言，铁的价格更加低廉，降低了生产制造的成本。如此设置，配重块能够增加滑块3的重量，配重块重量的大小可以根据不同车型的试验需求具体进行设定，如此能够使滑块3起到满足不同车型的模拟车架4的作用，增加商用车转向系统试验台使用的灵活性以及使用范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。