整车质心检测平台的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种整车质心及整车扭转检测平台。

背景技术：

目前，车辆的整车质心检测和前轮转角以及车架扭转试验可以在不同的试验测试台上进行，但重卡车辆由于自身车架长、车身高、加载后的总质量大，在不同的试验测试台进行质心测量和车架扭矩试验会增加试验的操作频次，试验成本增加，同时各个试验台的综合测试结果难以准确反映车辆的真实数据。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种可同时检测质心和车架扭矩的整车质心检测平台。

根据本发明的整车质心检测平台，包括：框架，所述框架设在地沟内包括通道和位于所述通道左右两侧的两个支撑架；多个称重台，每两个所述称重台为一组，每组称重台中的两个所述称重台一一对应地可升降地设在两个支撑架上，且每个所述称重台均适于支撑整车的一个车轮以检测该车轮的轮荷；多个举升油缸，多个举升油缸与多个称重台一一对应地相连，且每个所述举升油缸均可独立地升降对应地所述称重台。

根据本发明的整车质心检测平台，通过设置多个称重平台以及与之对应的多个举升油缸，并利用各称重台的单独举升或组合举升，实现同时对车辆轮荷及车架扭矩的测量。

在本发明一些优选的实施例中，在整车的前后方向上，位于前方的至少一组称重台上设有用于检测车轮转角的转角测量装置。

在本发明一些优选的实施例中，所述至少一组称重台中的所述称重台包括支撑框架和旋转支座，所述旋转支座相对所述支撑框架可转动，所述车轮支撑在所述旋转支座上，所述转角测量装置用于测量所述旋转支座相对所述支撑框架转动的角度。

在本发明一些优选的实施例中，每个所述称重台均包括称重面板、称重传感器和基座，所述称重传感器设在所述基座与所述称重面板之间，所述称重面板用于支撑车轮，所述称重传感器为多个，多个所述称重传感器绕所述基座的周向间隔布置。

优选地，每个所述称重台的最大称重量为15吨。

在本发明一些优选的实施例中，沿整车的从前向后方向依次设置第一组至第四组称重台，其中第一组称重台与第二组称重台在前后方向上的距离为L1，1800mm≤L1≤2200mm，第三组称重台和第四组称重台作为一个整体可相对所述第二组称重台沿前后方向移动，所述第三组称重台与所述第二组称重平台在前后方向上的距离为L2，2200mm≤L2≤5250mm，所述第三组称重台与第四组称重台在前后方向上的距离为L3，1250mm≤L3≤1450mm。

在本发明一些优选的实施例中，所述支撑架包括盖板、相对设置的两个第一立板，所述第一立板竖直设置且沿前后方向延伸，每个所述第一立板均包括第一立板本体、垂直所述第一立板本体向远离所述第一立板本体方向延伸的第一板和第二板，所述第一板设在所述第一立板本体的底部，所述第二板位于所述第一板上方，所述盖板的左右两端分别支撑在两个第二板上。

优选地，所述支撑架还包括左右两端分别固定在两个所述第一立板上的第二立板，所述第二立板沿左右方向延伸，每个所述第二立板均包括第二立板本体、垂直所述第二立板本体向远离所述第二立板本体方向延伸的第三板和第四板，所述第三板设在所述第二立板本体的底部，所述第四板位于所述第三板上方，所述盖板的前端或后端支撑在所述第四板上，所述第一板和所述第三板一起固定在所述地沟内预埋的钢板上。

优选地，所述第一立板的上端高于所述盖板的上表面。

在本发明一些优选的实施例中，所述整车质心检测平台还包括用于检测所述举升油缸位移的位移检测装置。

在本发明一些优选的实施例中，所述举升油缸的行程为0-1400mm，且所述举升油缸可保持在行程的任一位置处，所述举升油缸的举升速度为3mm/s-5mm/s。

附图说明

图1是根据本发明实施例的整车质心检测平台的布局图；

图2是图1中称重台的称重面板的结构示意图；

图3是称重台基座的结构示意图；

图4是上支撑框架的结构示意图；

图5是下支撑框架的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的整车质心检测平台的侧视图；

图7是第一立板的结构示意图；

图8是第一立板的截面示意图；

图9是第二立板的结构示意图；

图10是第二立板的截面示意图；

图11是举升油缸的布局图。

附图标记：

整车质心检测平台100，框架1，通道11，支撑架12，盖板121，第一立板122，第一立板本体1221，第一板1222，第二板1223，第一安装孔1224，第二立板123，第二立板本体1231，第三板1232，第四板1233，侧边固定板1234，第二安装孔1235，

称重台2，称重面板21，第一外支撑梁211，第一内支撑梁212，第一拉杆支座213，矩形通孔214，第一圆形支撑板215，支撑框架22，上支撑框架221，下支撑框架222，圆形通孔223，基座23，第二外支撑梁231，第二内支撑梁232，第二拉杆支座233，第二圆形支撑板234，立壁235，旋转支座24，举升油缸3，导向装置4，螺纹安装孔5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照图1-图11描述根据本发明实施例的整车质心检测平台100。如图1-图11所示，根据本发明实施例的整车质心检测平台100包括：框架1、多个称重台2和多个举升油缸3。

框架1设在地沟内，且包括通道11和位于通道11左右两侧的两个支撑架12，优选地，框架1与地面平齐，这样有利于车辆平稳地驶入试验台，并停于正确的测试位置，设置通道11可方便试验人员对车辆底盘进行检查，防止出现漏水漏油现象。

每两个称重台2为一组，每组称重台中的两个称重台2一一对应地可升降地设在两个支撑架12上，且每个称重台2均适于支撑整车的一个车轮以检测该车轮的轮荷。

多个举升油缸3与多个称重台2一一对应地相连，且每个举升油缸3均可独立地升降对应地称重台2。

可以理解的是，在需要进行轮荷测试时，每个称重台2在对应地举升油缸3的作用下单独、独立地举升，完成对相应车轮的称重功能，在需要进行车架扭转试验时，各个称重台2间可以随意组合，并在对应地举升油缸3的作用下同步举升，完成对车架扭曲的测试。

根据本发明实施例的整车质心检测平台100，通过设置多个称重台2以及与之对应的多个举升油缸3，并利用各称重台2的单独举升或组合举升，从而可同时实现对车辆轮荷及车架扭矩的测量。

在一些实施例中，在整车的前后方向上，位于前方的至少一组称重台上设有用于检测车轮转角的转角测量装置，即转角测量装置可以测量车轮的转向角，可选地，位于前方的第一组称重台上设有转角测量装置，或者位于前方的第二组称重台上设有转角测量装置，或者位于前方的两组称重台上均设有转角测量装置，这样多个转角测量装置的测量数据的综合使测量更准确。

进一步地，上述设有转角测量装置的一组称重台中的称重台2可以包括支撑框架22和旋转支座24，旋转支座24相对支撑框架22可转动，车轮支撑在旋转支座24上，转角测量装置用于测量旋转支座24相对支撑框架22转动的角度。

具体地，旋转支座24可以为圆盘，直径可以为500mm，额定轴荷为15吨，圆盘的底部可以设置旋转结构，旋转结构可以为圆柱形且内部设有滚珠，旋转结构可随圆盘旋转，有利地，旋转结构可以与高精度编码器连接，圆盘旋转时带动编码器旋转，通过编码器得到数据，并通过硬件处理后传输到计算机。

也就是说，当试验车辆的车轮停在称重台2上时，通过车轮转向，带动旋转支座24旋转，从而带动底部的旋转结构旋转，进而带动编码器旋转，编码器上的数据经硬件系统处理后传送至计算机，显示在外部显示屏上，完成车轮的转向角的测量。

在一些实施例中，每个称重台2的最大称重量为15吨，且每个称重台2均包括称重面板21、称重传感器和基座23，称重传感器设在基座23与称重面板21之间，称重面板21用于支撑车轮，称重传感器为多个，多个称重传感器绕基座23的周向间隔布置。

基座23与举升油缸3连接，并通过举升油缸3的起降带动称重台2的上升与下降，如图11所示，基座23底部焊接有支座，螺栓通过支座将举升油缸3与称重台2连接为一体，举升油缸3底部与地基固定连接，且举升油缸3两侧分别设置有用于导向的导向装置4，两个导向装置4对称分布在举升油缸3的两侧，这样可防止偏载的发生。

有利地，举升油缸3的行程可以为0-1400mm，且举升油缸3可保持在行程的任一位置处，并且不发生倾斜，由此可满足车辆在不同条件下的扭矩的测量，同时举升油缸3的举升速度可以为3mm/s-5mm/s，这样举升油缸3的举升平稳，从而可提高整车质心检测平台100的测量精度。

具体地，如图2所示，称重面板21具有田字形结构，且包括第一外支撑梁211和第一内支撑梁212，第一外支撑梁211可以为多个，第一外支撑梁211为矩形方管，且多个矩形方管焊接形成口字形结构，第一内支撑梁212可以为两个，两个第一内支撑梁212由矩形方管分别沿横向和纵向焊接而形成内部十字形结构，由此可提高称重面板21的强度和刚度。

如图3所示，基座23具有与称重面板21一致截面的基板和分别设在基板两侧的立壁235，且基板的面积与称重面板21的面积大体相同，基板也可以由矩形方管焊接而成。立壁235从基板的两侧边缘向上延伸，并垂直基板设置。

优选地，称重面板21的其中一个第一外支撑梁211的内表面设置有第一拉杆支座213，第一拉杆支座213可以为两个，且分别位于第一内支撑梁212的两侧，相应地，基座23上与该第一外支撑梁211相对的立壁235上设有第二拉杆支座233，第二拉杆支座233为两个且分别与第一外支撑梁211上的第一拉杆支座213对应，同时，称重面板21上与基座23的第二拉杆支座233相对应地位置处设置有两个矩形通孔214，这样，拉杆的一端固定在称重面板21的第一拉杆支座213上，另一端穿过矩形通孔214固定在基座23的第二拉杆支座233上，从而实现称重面板21与基座23在左右方向上的固定连接。

类似地，称重面板21的第一内支撑梁212的底部也可以设有第一拉杆支座213，基座23的第二内支撑梁232的上表面可以设有第二拉杆支座233，第二拉杆支座233与第一拉杆支座213位置相对，拉杆两端分别固定在第一拉杆支座213和第二拉杆支座233上，从而实现称重面板21与基座23在上下方向上的固定连接。

这样，通过两个方向的拉杆使称重面板21与基座23实现固定连接，同时能够使称重面板21在基座23上的相对位置稳定，防止称重面板21在基座23上滑动。

优选地，拉杆两端设有外螺纹，且两端螺纹方向相反，与拉杆支座(第一拉杆支座213和第二拉杆支座233)的内螺纹相互匹配，拉杆设置成可转动调节称重面板21与基座23之间的间隙，由此便于调节称重面板21与基座23的相对位置，同时，拉杆处于非紧死状态，这样可使称重面板21与称重传感器更紧密的接触，从而使测得的数据更准确。

有利地，称重台2还可以包括支撑框架22，如图4和图5所示，支撑框架22呈盒状结构，且包括上支撑框架221和下支撑框架222，上支撑框架221和下支撑框架222上均设有圆形通孔223，两圆形通孔223上下相对且相互贯通，上圆形通孔223用于安装圆盘，下圆形通孔223用于安装旋转结构，称重面板21可以设置在上支撑框架221和下支撑框架222之间，转角测量装置固定安装在称重面板21中心处，圆盘表面与支撑框架22表面保持水平。

进一步地，支撑框架22的侧壁、称重面板21的第一外支撑梁211、基座23的第二外支撑梁231上均设有多个间隔分布的螺纹安装孔5，且支撑框架22、称重面板21和基座23上螺纹安装孔5分别一一相对，用于穿过螺栓将三者固定连接为一体。

优选地，称重面板21和基座23的四个角上分别焊接有第一圆形支撑板215和第二圆形支撑板234，称重传感器的上端和下端分别抵靠在第一圆形支撑板215和第二圆形支撑板234上，有利地，第一圆形支撑板215上可以设有与称重传感器端头接触的凹形件，使称重传感器与称重面板21完全接触，从而使测量数据准确。

这样，每个称重台2设置四个称重传感器，当达到某个特定吨位(例如12～18吨)时，四个称重传感器分担称重台2的整个载荷，由此每个称重传感器的量程设置可以减小，精度更高，这样测得的称重数据更准确，误差更小。

具体地，当车辆在称重台2上时，通过称重传感器的四个接触点，称重传感器得到相应的电信号，电信号经硬件系统处理后，将车辆的称重数据显示在外置显示屏上，从而完成对数据的采集。

在一些实施例中，沿整车的从前向后方向依次设置第一组至第四组称重台，其中第一组称重台与第二组称重台在前后方向上的距离为L1，1800mm≤L1≤2200mm，第三组称重台和第四组称重台作为一个整体可相对第二组称重台沿前后方向移动，第三组称重台与第二组称重平台在前后方向上的距离为L2，2200mm≤L2≤5250mm，第三组称重台与第四组称重台在前后方向上的距离为L3，1250mm≤L3≤1450mm。

也就是说，第一组称重台与第二组称重台可以作为一个整体，第三组称重台和第四组称重台作为一个整体，且后者可相对前者纵向移动，移动范围可以为2200mm～5250mm，优选地，第三组称重台和第四组称重台的总成可通过步进电机、减速器驱动丝杠来调整与第一组称重台与第二组称重台总成的距离。

同时，第一组称重台可相对第二组称重台在纵向上作微调，调整范围为0mm～400mm，第三组称重台可相对第四组称重台在纵向上作微调，调整范围为为0mm～200mm，微调可以通过丝杠传动手动调整，由此可适应不同被测车辆的轴距要求。

作为一种实施方式，被测车辆停在车轮支撑位置时，四轴车辆的各轴车轮分别对应停在四组称重台上，三轴车辆的第一轴车轮停在第二组称重台上，另外两轴车轮分别停在第三组和第四组称重台上，二轴车辆的两轴分别停在第二组和第四组称重台上，由此实现对不同轴距车辆的检测。

优选地，每个称重台2的四个端角处可以设有一内螺纹孔，用于固定防护链罩，防止车辆在做大倾角举升时失稳翻倾。

在一些实施例中，如图6所示，支撑架12包括盖板121、相对设置的两个第一立板122，第一立板122竖直设置且沿前后方向延伸，如图8所示，每个第一立板122均包括第一立板本体1221、垂直第一立板本体1221向远离第一立板本体1221方向延伸的第一板1222和第二板1223，第一板1222设在第一立板本体1221的底部，第二板1223位于第一板1222上方，盖板121的左右两端分别支撑在两个第二板1223上。

具体地，第一板1222固定在地基基础上，并在设备调平后与地基中预留的钢筋焊接，使第一立板122与地基连接牢固稳定，第二板1223位于第一板1222上方，且距第一立板122的顶端一定的距离，例如可以是80mm，即第一立板122的上端高于盖板121的上表面，这样，可防止车辆在行驶过程中方向不正，或在测试过程中侧倾过大而使车辆侧翻，起到防护的作用。

作为一种实施方式，第一立板122可以采用钢材，厚度可以为30mm，且第一立板122的内表面可以焊接多个槽钢作为加强筋，以增加第一立板122的强度和刚度，使整车质心检测平台100支撑平稳牢固。

优选地，支撑架12还包括左右两端分别固定在两个第一立板122上的第二立板123，第二立板123沿左右方向延伸，每个第二立板123均包括第二立板本体1231、垂直第二立板本体1231向远离第二立板本体1231方向延伸的第三板1232和第四板1233，第三板1232设在第二立板本体1231的底部，第四板1233位于第三板1232上方，盖板121的前端或后端支撑在第四板1233上，第一板1222和第三板1232一起固定在地沟内预埋的钢板上。

具体地，第三板1232搭接在第一板1222上，并与第一板1222一起固定在地沟内预埋的钢板上，使第二立板123与地基连接牢靠稳定，第四板1233位于第三板1232上方，并与第二板1223的高度相同，由此保证盖板121处于水平状态，有利地，盖板121的底部可以设置多个支柱，多个支柱在盖板121的底部沿前后方向间隔排布，这样可提高盖板121的支撑能力。

优选地，第二立板123也可以采用钢材，厚度可以为30mm，且第二立板123的内表面可以焊接多个槽钢作为加强筋，以增加第二立板123的强度和刚度，使测试台支撑平稳牢固。

作为一种实施方式，如图7所示，第一立板122的两端设有多个第一安装孔1224，第一安装孔1224在第一立板122的端部沿上下方向间隔排布，相应地，如图10所示，第二立板123上可以设置侧边固定板1234，侧边固定板1234上设有多个第二安装孔1235，第二安装孔1235在侧边固定板1234上沿上下方向间隔排布，第一安装孔1224与第二安装孔1235配合，适于穿过螺栓以将第一立板122与第二立板123固定连接。

在一些实施例中，如图6所示，两支撑架12之间还设置有中心通道11，中心通道11沿前后方向延伸，且通道11向下凹陷一定的距离，通道11的底部与第一立板122底部平齐，通道11的前后两端设置有台阶，由此便于检测人员进入通道11对车辆底盘进行检查，防止出现漏水漏油等现象。

优选地，在第一立板122的非主要承重区(未设置称重台2的区域)可以设置检修口，便于对设备进行检修和保养，同时，在支撑架12的左右两个第一立板122上交错设置照明灯和防爆电源插座，照明灯可以每间隔3m设置一个，防爆电源插座可以包括两孔和三孔，以方便测试人员对车身进行检查。

有利地，地沟内及地沟周边可以设置排水设施，以避免地沟内产生积水或积液等，提高检测环境的安全性。

在一些实施例中，整车质心检测平台100还可以包括用于检测举升油缸3位移的位移检测装置，例如，可以是位移传感器，位移传感器可以安装于液压缸内，由此可靠性高，且结构隐蔽，可有效避开系统的机械结构布局。

优选地，整车质心检测平台100可以采用比例伺服闭环控制液压系统，从而可保证检测的精度及检测的稳定性，该系统可对每一举升油缸3实行单独控制，检测系统可分别检测车轮作用力及举升油缸3位移，从而得到车轮受力曲线，完成车架扭曲试验。

优选地，整车质心检测平台100的计算机可以设有人机交互界面，用于操作员与控制系统的对话和相互作用，方便操作员对实验数据进行存储、显示、维护和打印。

下面参照图1-图11详细描述根据本发明实施例的整车质心检测平台100的工作过程：

在需要进行轮荷检测时，车轮对称重台2的作用力通过称重传感器的四个接触点转变为电信号，电信号通过硬件系统的处理后，将车辆的称重数据传输到显示屏，完成对数据的采集。

在需要进行质心检测时，输入车辆方向和轴距信息，称重传感器会记载各称重台2的法向载荷和总载荷信号并将信号反馈给系统，系统分析判断称重台2的载荷情况、质心距离第一轴距离及质心偏离中心轴线距离后确定质心在X、Y平面的位置，进入质心高度测试界面时，控制器控制液压系统使一个或者多个称重台2上升至设定行程，系统自动运行质心高度测试程序，从而得到质心在Z方向上的位置。

在需要进行车架扭转测试时，控制器可根据试验要求控制液压系统使前部和后部称重台2中的至少两个称重台2完成举升，并运动至设定行程，利用称重传感器和位移检测装置分别采集车轮的受力信息和位移信息，再通过硬件系统的处理后，将数据显示在外置显示屏上，完成对车架扭矩的测量。

简言之，根据本发明实施例的整车质心检测平台100，通过设置多个称重台2以及与之对应的多个举升油缸3，并利用各称重台2的单独举升或组合举升，从而可同时实现对车辆轮荷、质心及车架扭矩的测量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。