多通道外框架试验系统台架的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述多通道外框架试验系统台架包括底座，以及固定在所述底座上的内框架系统和外框架系统；所述外框架系统上安装有若干个具有作动器的通道和用于模拟车轮的车轮适配器，所述内框架系统设有用于安装待测汽车后桥总成的测试装置，所述内框架系统和所述外框架系统之间设有传动机构，通过所述传动机构将所述通道中作动器的载荷传递至所述车轮适配器上。本实用新型多通道外框架试验系统台架采用内外框架结构，内框架系统作为多通道道路模拟试验机的基体使用，外框架系统用来安装作动器、导轨等，从而形成结构简单、安装方便，且多功能的试验系统台架。
【专利说明】多通道外框架试验系统台架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多通道外框架试验系统台架，特别适用于到通道的道路模拟试验。
【背景技术】
[0002]在汽车底盘类样件试验领域中，运用多通道技术完成试验或者模拟某种或一些道路损伤的测试方式通常需要多通道道路模拟试验机，比如MTS329(—种道路模拟机的型号)等，这种设备可以模拟多达十二个通道的信号。同时可以通过人员操作达到迭代精度的效率，其相对于单个作动器组建的台架有过之而无不及。在台架夹具的设计方面，只需设计一个基体台架，样件安装到基体上，所有通道可以通过轮毂适配器将载荷传递到样件上，这样可以免去很多设计、安装以及调试的麻烦。
[0003]但是这种多通道道路模拟试验机同样也面临了诸多问题，例如设备本身售价、运行费用、夹具费用及维护成本很高，运行期间设备占用率高。而且，随着多通道道路模拟试验越发的流行，目前许多试验室只拥有一台多通道道路模拟试验机的情况越来越难满足日益增加的此类试验的需求。平日积累的满负荷运作损耗着阀类、关节类、密封类零件，考验着设备的稳定性，而且将多通道道路模拟试验机上的基体夹具直接运用到铁平板的台架上是无法实现的。
[0004]而且，多通道试验台架设计以往大多基于作动器，其安装复杂且功能过于单一，无法实现与道路模拟试验机台架的相互利用。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中多通道道路模拟试验机维护成本高，占用率稿且安装复杂功能单一的缺陷，提供一种新型的多通道外框架试验系统台架。
[0006]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种多通道外框架试验系统台架，其特点在于，所述多通道外框架试验系统台架包括底座，以及固定在所述底座上的内框架系统和外框架系统；
[0007]所述外框架系统上安装有若干个具有作动器的通道和用于模拟车轮的车轮适配器，所述内框架系统设有用于安装待测汽车后桥总成的测试装置，所述内框架系统和所述外框架系统之间设有传动机构，通过所述传动机构将所述通道中作动器的载荷传递至所述车轮适配器上。
[0008]较佳地，所述内框架系统设置在所述外框架系统的框架结构内，所述外框架系统包括由若干根立柱组成的立柱主体，相邻两根所述立柱之间设置有纵梁，并在相邻纵梁上设置一横梁，从而形成框架结构。
[0009]较佳地，所述多通道外框架试验系统台架左右分别对称地设置有四个通道，所述立柱主体包括四根立柱，两根纵梁及一根横梁。
[0010]较佳地，所述四个通道中包括上下水平布置在所述立柱垂向的第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道分别设有第一作动器和第二作动器；
[0011]所述第一作动器和所述第二作动器的一端分别固定在第一定位装置上，所述第一定位装置固定在所述底座上，所述第一作动器和所述第二作动器的另一端分别连接至一固定在相应的所述立柱上的第一导向机构和第二导向机构，所述第一导向机构和第二导向机构与所述车轮适配器相连。
[0012]较佳地，所述四个通道中包括水平布置在所述立柱侧向的第三通道，所述第三通道设有第三作动器，所述第三作动器的一端固定在第二定位装置上，所述第二定位装置固定在所述底座上，所述第三作动器的另一端连接至一固定在所述底座上的第三导向机构，所述第三导向机构与所述车轮适配器相连。
[0013]较佳地，所述四个通道中包括垂直布置在所述立柱纵向的第四通道，所述第四通道设有第四作动器，所述第四作动器的一端固定在第三定位装置上，所述第三定位装置固定在所述横梁上，所述第四作动器的另一端与一连接至所述车轮适配器的第四导向机构连接。
[0014]较佳地，所述第一定位装置和所述第二定位装置为作动器底座，所述第三定位装置为可调整位置的爪盘。
[0015]较佳地，所述第一导向机构和所述第二导向机构通过一导轨支座固定至相应的所述立柱上，所述导轨支座为U型结构，所述U型结构的开口端卡设在所述立柱上，所述第二导向机构固定在所述U型结构的封闭端。
[0016]较佳地，所述车轮适配器为四边形适配器或八边形适配器。
[0017]较佳地，所述外框架系统还包括具有两组双管柱的可拆卸式斜撑机构，每组所述双管柱的一端通过旋转关节安装在相应的所述立柱上，另一端通过旋转关节安装在所述底座上。
[0018]本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型多通道外框架试验系统台架采用内外框架结构，内框架系统作为多通道道路模拟试验机的基体使用，外框架系统用来安装作动器、导轨等，从而形成结构简单、安装方便，且多功能的试验系统台架。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型多通道外框架试验系统台架的整体结构示意图。
[0020]图2为本实用新型多通道外框架试验系统台架中外框架系统的整体结构示意图。
[0021]图3为本实用新型多通道外框架试验系统台架中外框架系统的立柱主体结构示意图。
[0022]图4为本实用新型多通道外框架试验系统台架中车轮适配器与导向机构的连接结构示意图一。
[0023]图5为本实用新型多通道外框架试验系统台架中车轮适配器与导向机构的连接结构示意图二。
[0024]图6为本实用新型多通道外框架试验系统台架中爪盘的结构示意图。
[0025]图7为本实用新型多通道外框架试验系统台架中斜撑机构的结构示意图。
[0026]图8为本实用新型多通道外框架试验系统台架中车轮适配器与待测汽车后桥总成连接的结构示意图。
[0027]图9为图8中A部分的放大图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图给出本实用新型的较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
[0029]图1为本实用新型多通道外框架试验系统台架的整体结构示意图。如图1所示，本实用新型多通道外框架试验系统台架底座1，以及固定在底座I上的外框架系统2和内框架系统3。其中，外框架系统2上安装有若干个具有作动器的通道和用于模拟车轮的车轮适配器29 (如图2所示)。内框架系统3设有用于安装待测汽车后桥总成的测试装置，在内框架系统3和外框架系统2之间设有传动机构，通过所述传动机构将所述通道中作动器的载荷传递至车轮适配器29 (如图2所示)上。
[0030]图2为本实用新型多通道外框架试验系统台架中外框架系统的整体结构示意图。图3为本实用新型多通道外框架试验系统台架中外框架系统的立柱主体结构示意图。如图2和图3所示，具体地说，内框架系统3设置在外框架系统2的框架结构内，外框架系统2包括由若干根立柱21组成的立柱主体，相邻的两根立柱21之间设置有纵梁22，用以增强垂向立柱21的稳定性，并在相邻纵梁22上设置一横梁23，从而形成框架结构(如图3所示)。此处，所有的立柱结构均布有定位孔，用于可调节相互之间的相对位置。内外框架系统可以完成夹具安装点在纵向、侧向、及垂向这三个方向的位移调整，甚至可以通过设计适配夹具完成空间角度的安装要求。整体框架结构安装方便，结构框架清晰。
[0031]优选地，本实施例选取八通道外框架试验系统台架作为示例进行进一步说明，其左右分别对称地设置有四个通道24、25、27、28，所述立柱主体包括四根立柱21，两根纵梁22及一根横梁23。八通道台架占地总面积约为21.6m2，高2.46m,占六块铁平板，在这些铁平板上开设平槽，用于将内外框架系统固定在这些平槽内。
[0032]图4为本实用新型多通道外框架试验系统台架中车轮适配器与导向机构的连接结构示意图一。如图4所示，特别地，所述四个通道中包括上下水平布置在立柱21垂向的第一通道24和第二通道25，第一通道24和第二通道25分别设有第一作动器241和第二作动器251。第一作动器241和第二作动器251的一端分别固定在第一定位装置26上。第一定位装置26固定在底座I上，第一作动器241和第二作动器251的另一端分别连接至一固定在相应的立柱21上的第一导向机构242和第二导向机构252,并且第一导向机构242和第二导向机构252与车轮适配器29相连。
[0033]图5为本实用新型多通道外框架试验系统台架中车轮适配器与导向机构的连接结构示意图二。如图5所示，进一步地，所述四个通道中包括水平布置在立柱21侧向的第三通道27 (如图2中所示)，第三通道27设有第三作动器271，第三作动器271的一端固定在第二定位装置273上，且第二定位装置273固定在底座I上。同时，第三作动器271的另一端连接至一固定在底座上的第三导向机构272，第三导向机构272与车轮适配器29相连。
[0034]另外，结合图2可见，所述四个通道中包括垂直布置在立柱21纵向的第四通道28，第四通道28设有第四作动器281，第四作动器281的一端固定在第三定位装置283上，而第三定位装置283固定在横梁23上，第四作动器281的另一端与一连接至车轮适配器29的第四导向机构282连接。
[0035]通过上述四个通道，使得车轮适配器29获得沿a-a’的垂向力、沿b_b’的纵向力、沿c-c，的制动力，以及沿d-d’的侧向力(如图5所示)。
[0036]如图2所述,第一导向机构24和第二导向机构25通过一导轨支座211固定至相应的立柱21上。其中导轨支座211为U型结构，所述U型结构的开口端卡设在立柱21上，第二导向机构25固定在所述U型结构的封闭端。由于在台架搭建完成后，需要对道路信号进行模拟迭代，对台架尺寸精度要求较高，稍有设计或者安装上的偏差可能就会导致传感器受力不正确，影响迭代精度，达不到模拟最可靠道路谱信号的要求。上述所述的导向机构包括导轨和导轨支座，如图4中所示导轨244、254和导轨支座245、255。导轨244安装在导轨支座245上，拉杆支架243、253、283安装在车轮适配器29上，且导轨242、252、282和相应的拉杆支架243、253、283之间使用双球头拉杆连接，保证其高度位置与地面水平。因此这里的导轨支座211的安装位置对纵向、制动通道起着决定性影响。另外，在安装导轨侧向底座273时(如图5所示)，底座I的对称中心线和双球头拉杆、作动器的轴线重合，使得安装后的导轨侧向底座273与双球头拉杆支座的高度相同。
[0037]上述结构中提到的第一定位装置26和第二定位装置273为作动器底座，第三定位装置283为可调整位置的爪盘。图6为本实用新型多通道外框架试验系统台架中爪盘的结构示意图。如图6所示，爪盘(即第三定位装置283)使垂向作动器固定在横梁上，并且可以使作动器横向沿e-e’方向调整位置，或者使作动器沿f_f’方向旋转调整位置。
[0038]图7为本实用新型多通道外框架试验系统台架中斜撑机构的结构示意图。如图7所示，所述斜撑机构为可拆卸式的两组双管柱4，每组双管柱4的一端通过旋转关节41安装在相应的立柱21上，另一端通过旋转关节42安装在底座I上。可拆卸式双管柱斜撑机构可以增强外框架系统的稳定性和系统刚度，双管柱4可以沿g-g’和h-h’调整斜撑机构的角度和高度。
[0039]图8为本实用新型多通道外框架试验系统台架中车轮适配器与待测汽车后桥总成连接的结构示意图。图9为图8中A部分的放大图。如图8所示，车轮适配器29为四边形适配器或八边形适配器，用于模拟车轮半径和偏距。在车轮适配器29和导轨支座间设有左右各四组双球头拉杆，和导轨组成导向机构，导轨可以限制垂向、侧向自由度，组合成到向机构后可消除运动干涉。如图9所示，待测汽车后桥总成5通过车轮螺栓固定在车轮适配器29上。
[0040]基于上述多通道外框架试验系统台架的结构，本实施例例举了八通道外框架试验系统台架，但并不局限于此。本实用新型的原理是:鉴于作动器台架的信号的迭代方法与多通道道路模拟试验大致相同，在输入方面需要完成十二通道和八通道的输入相互转换，可通过车轮适配器和计算公式将作动器无法实现的转矩输入转换成力，这样就满足了此台架设计的前提条件。
[0041]在台架设计方面，此台架为内外框架结构，内框架系统可作为多通道道路模拟试验机的基体使用，外框架系统用来安装作动器、导轨等，外框架和内框架间设置传动机构，通过传动机构将作动器载荷传递到模拟车轮的车轮适配器上，车轮适配器与后桥总成相连，后桥总成安装于内框架系统上。台架左右各设置有四个通道，分别对应垂向、侧向、纵向、制动载荷。各通道的位置为可以调整的、带导向机构的，传动机构的结构用来解决在运动过程中产生的作动器间的互相干涉和作用力影响问题。
[0042]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述多通道外框架试验系统台架包括底座，以及固定在所述底座上的内框架系统和外框架系统； 所述外框架系统上安装有若干个具有作动器的通道和用于模拟车轮的车轮适配器，所述内框架系统设有用于安装待测汽车后桥总成的测试装置，所述内框架系统和所述外框架系统之间设有传动机构，通过所述传动机构将所述通道中作动器的载荷传递至所述车轮适配器上。
2.如权利要求1所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述内框架系统设置在所述外框架系统的框架结构内，所述外框架系统包括由若干根立柱组成的立柱主体，相邻两根所述立柱之间设置有纵梁，并在相邻纵梁上设置一横梁，从而形成框架结构。
3.如权利要求2所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述多通道外框架试验系统台架左右分别对称地设置有四个通道，所述立柱主体包括四根立柱，两根纵梁及一根横梁。
4.如权利要求3所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述四个通道中包括上下水平布置在所述立柱垂向的第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道分别设有第一作动器和第二作动器； 所述第一作动器和所述第二作动器的一端分别固定在第一定位装置上，所述第一定位装置固定在所述底座上，所述第一作动器和所述第二作动器的另一端分别连接至一固定在相应的所述立柱上的第一导向机构和第二导向机构，所述第一导向机构和第二导向机构与所述车轮适配器相连。
5.如权利要求3所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述四个通道中包括水平布置在所述立柱侧向的第三通道，所述第三通道设有第三作动器，所述第三作动器的一端固定在第二定位装置上，所述第二定位装置固定在所述底座上，所述第三作动器的另一端连接至一固定在所述底座上的第三导向机构，所述第三导向机构与所述车轮适配器相连。
6.如权利要求3所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述四个通道中包括垂直布置在所述立柱纵向的第四通道，所述第四通道设有第四作动器，所述第四作动器的一端固定在第三定位装置上，所述第三定位装置固定在所述横梁上，所述第四作动器的另一端与一连接至所述车轮适配器的第四导向机构连接。
7.如权利要求6所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述第三定位装置为可调整位置的爪盘。
8.如权利要求4所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述第一导向机构和所述第二导向机构通过一导轨支座固定至相应的所述立柱上，所述导轨支座为U型结构，所述U型结构的开口端卡设在所述立柱上，所述第二导向机构固定在所述U型结构的封闭端。
9.如权利要求1所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述车轮适配器为四边形适配器或八边形适配器。
10.如权利要求3所述的多通道外框架试验系统台架，其特征在于，所述外框架系统还包括具有两组双管柱的可拆卸式斜撑机构，每组所述双管柱的一端通过旋转关节安装在相应的所述立柱上，另一端通过旋转关节安装在所述底座上。
【文档编号】G01M17/007GK204043923SQ201420454697
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】王家君, 孟志强, 杨晓俊 申请人:上海汇众汽车制造有限公司