汽车转向部件综合冲击试验台的制作方法

本实用新型涉及汽车部件检测技术领域，具体涉及一种汽车转向部件综合冲击试验台。

背景技术：

目前在汽车领域中，随着社会的不断发展，科学技术的不断进步，汽车的型号种类越来越多，EPS(电动助力转向系统)的使用逐渐增多，其结构中的蜗轮蜗杆及齿轮齿条机构在使用过程中会受到一定的冲击载荷。由于现有技术中没有自动控制的检测蜗轮蜗杆及齿轮齿条的抗冲击能力的设备，并且现有技术中一般采用蜗轮蜗杆及齿轮齿条的材料特性来判断其抗冲击载荷的能力或者手动调节摆锤冲击角度，虽然在一定程度上能够达到使用要求，但是仍存在判定误差大的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构稳定，能够自动控制，操作简便并且功能齐全，性能良好的汽车转向部件综合冲击试验台。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种汽车转向部件综合冲击试验台，其包括用于进行摆锤冲击试验的摆锤总成和用于落锤冲击试验的落锤总成；

所述摆锤总成包括摆锤冲击支撑框架；该摆锤冲击支撑框架的前侧下部水平放置有用于夹紧试验样件的摆锤夹具，后侧安装有第一滑轮装置和第一升降机；第一柔性绳索的绕过第一滑轮装置后，一端与所述第一升降机的输出轴相连，另一端与摆锤脱钩装置相连；该摆锤脱钩装置与设置在所述摆锤冲击支撑框架的前侧并用于对所述摆锤夹具上的试验样件施以摆动冲击的摆锤组件相连；此摆锤组件的两侧安装有可将该摆锤组件锁定的抱死装置；

所述落锤总成包括落锤冲击支撑框架；该落锤冲击支撑框架的下部竖直放置有用于夹紧试验样件的落锤夹具，上部安装有第二滑轮装置和第二升降机；第二柔性绳索的绕过第二滑轮装置后，一端与所述第二升降机的输出轴相连，另一端与落锤脱钩装置相连；该落锤脱钩装置与设置在所述落锤冲击支撑框架上部并用于对所述落锤夹具上的试验样件施以垂直冲击的落锤组件相连；靠近所述落锤夹具处安装有落锤防冲击装置。

作为优选，所述摆锤冲击支撑框架包括第一底部平台、分别固装在该第一底部平台顶面前侧和后侧的第一支架和第二支架；

所述第一滑轮装置安装在所述第一支架的顶部，所述第一升降机安装在该第一支架的上部；

所述摆锤组件安装在所述第二支架上，所述摆锤夹具水平安装在所述第一底部平台的顶面上并位于所述第二支架的下方，所述抱死装置安装在所述第一底部平台的顶面上并靠近所述摆锤组件。

作为优选，所述摆锤组件包括：

支撑块，其与所述第二支架的顶部固定连接；

摆动杆，其位于所述第二支架的顶部与第一底部平台的顶面之间，且一端与所述支撑块铰接，另一端与配重块铰接；所述配重块上安装有用于对所述摆锤夹具上试验样件进行撞击的撞块；

角度编码器，其与所述第二支架相连，用于测量所述摆动杆的摆动角度。

作为优选，所述第一滑轮装置包括安装在所述第一支架的顶部的两第一轴承座、转动连接在所述第一两轴承座之间的第一中间轴、装配在所述第一中间轴上并随该第一中间轴转动的第一滑轮；

所述第一柔性绳索从所述第一滑轮上绕过；

所述摆锤脱钩装置包括：

第一连接架，其与所述第一柔性绳索的端部相连；

第一气缸，其缸筒底部与该第一连接架的一端铰接；

第一固定架，其一端与所述第一连接架的另一端固定连接；

第一转动杆，其一端与所述第一气缸中的活塞杆铰接，另一端与第一固定架铰接；

第二气缸，其缸筒与所述第一固定架的另一端固定连接；该第二气缸中的活塞杆上连接有第一锁止销，所述第一锁止销与所述第一转动杆配合对所述摆动杆的摆动进行控制。

作为优选，所述摆锤夹具包括固装在所述第一底部平台的顶面上的第一T型槽条和第一夹具锁紧块；所述第一T型槽条的两端均设置有第一支撑块，两第一支撑块之间用于放置试验样件；所述第一夹具锁紧块靠近所述第一T型槽条的尾部，用于夹紧试验样件；

位于所述摆锤组件的两侧的抱死装置结构相同，该抱死装置包括固定在所述第一底部平台的顶面上并靠近所述配重块的座体、缸筒底部与所述座体铰接的第三气缸、与所述第三气缸中活塞杆铰接的抱死顶板、连接在所述抱死顶板上的阻尼板；两抱死装置中的阻尼板彼此相对，在第三气缸的带动下能够将所述配重块夹紧或放松。

作为优选，所述落锤冲击支撑框架包括第二底部平台、固装在该第二底部平台顶面上的第三支架；

所述第二滑轮装置安装在所述第三支架的顶部，所述第二升降机安装在该第三支架的上部；

所述落锤组件和落锤夹具安装在所述第三支架的同一侧，所述落锤夹具位于所述第三支架的下部；

所述落锤防冲击装置安装在所述第二底部平台的顶面上并靠近所述落锤夹具。

作为优选，所述落锤组件包括：

底板，其与所述第二底部平台的顶面固定连接；

固定板，其与所述第三支架相连接；

导柱，其垂直连接在所述底板和固定板之间；

导板，其以沿所述导柱滑动的方式安装在该导柱上；

配重板，其安装在所述导板上；

冲击块，其固装在所述导板上，用于对所述落锤夹具上的试验样件进行撞击。

作为优选，所述第二滑轮装置包括安装在所述第三支架的顶部的两第二轴承座、转动连接在所述第二轴承座之间的第二中间轴、装配在所述第二中间轴上并随该第二中间轴转动的第二滑轮；

所述第二柔性绳索从所述第二滑轮上绕过；

所述落锤脱钩装置包括：

第二连接架，其与所述第二柔性绳索的端部相连；

第四气缸，其缸筒底部与该第二连接架的一端铰接；

第二固定架，其一端与所述第二连接架另一端固定连接；

第二转动杆，其一端与所述第四气缸中的活塞杆铰接，另一端与第二固定架铰接；

第五气缸，其缸筒与所述第二固定架的另一端固定连接；该第五气缸中的活塞杆上连接有第二锁止销，所述第二锁止销与所述第二转动杆配合对所述导板的滑动进行控制。

作为优选，所述落锤夹具包括固装在所述第三支架上的第二T型槽条和第二夹具锁紧块；所述第二T型槽条的两端均设置有第二支撑块，两第二支撑块之间用于放置试验样件；所述第二夹具锁紧块靠近所述第二T型槽条的尾部，用于夹紧试验样件；

所述落锤防冲击装置包括缸筒底部固定在所述第二底部平台顶面上并靠近所述落锤夹具的第六气缸，该第六气缸中的活塞杆上连接有用于与所述导板接触的阻尼块。

本实用新型所提供的汽车转向部件综合冲击试验台，可进行摆锤冲击试验与落锤冲击试验。该汽车转向部件综合冲击试验台利用摆锤组件与落锤组件的自由落体运动，作用在试验样件上，可直接对试验样件进行抗冲击载荷试验。通过升降机，实现远距离控制，使得安全性得到很大的提升，且通过传感器的反馈，使得落锤提升高度与摆锤提升角度更加精确，如此便可方便的检测试验样件的抗冲击载荷能力，检测结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台的轴测图；

图2为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台的左视图；

图3为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中主体支撑结构轴测图；

图4为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中滑轮装置结构图；

图5为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中摆锤组件结构图；

图6为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中落锤组件结构图；

图7为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中摆锤脱钩装置和落锤脱钩装置结构图；

图8为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中落锤组件结构图；

图9为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中摆锤夹具结构图；

图10为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中落锤夹具结构图；

图11为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中抱死装置结构图；

图12为本实用新型实施例提供的汽车转向部件综合冲击试验台中落锤防冲击装置结构图。

附图标记说明：

1、主体支撑结构；2、摆锤夹具；3、落锤夹具；4、摆锤组件；5、落锤组件；6、摆锤脱钩装置；7、落锤脱钩装置；8、第一升降机；9、第二升降机；10、抱死装置；11、落锤防冲击装置；12、升降机底板；13、轴承座；14、中间轴；15、滑轮；16、挡套；17、第一柔性绳索；18、第二柔性绳索；

101、第一底部平台；102、高立柱；103、低立柱；104、横梁；105、加强梁；106、第二底部平台；

201、第一T型槽条；202、第一夹具锁紧块；203、第一支撑块；

301、第二T型槽条；302、第二夹具锁紧块；303、夹具支撑架；304、第二支撑块；

401、支撑块；402、摆动杆；403、配重块；404、撞块；405、转轴；406、过渡块；407、连接块；

501、底板；502、固定板；503、导柱；504、导板；505、配重板；506、冲击块；507、固定套；508、固定座；

601、第一连接架；602、第一气缸；603、第一固定架；604、第一转动杆；605、第二气缸；606、第一枢转轴；607、第二枢转轴；608、第三枢转轴；609、第一锁止销；

701、第二连接架；702、第四气缸；703、第二固定架；704、第二转动杆；705、第五气缸；706、第四枢转轴；707、第五枢转轴；708、第六枢转轴；709、第二锁止销；

1001a、上架体；1001b、脚架；1001c、尾板；1002、第三气缸；1003、抱死顶板；1004、阻尼板；

1101、第六气缸；1102、阻尼块；1103、气缸支架；

A、试验样件；B、安装板；C、传感器；D、垫块。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1和图2所示，一种汽车转向部件综合冲击试验台，其包括用于进行摆锤冲击试验的摆锤总成和用于落锤冲击试验的落锤总成。

所述摆锤总成包括摆锤冲击支撑框架，如图3所示，该摆锤冲击支撑框架由第一底部平台101、两个高立柱102和两个低立柱103构成，高立柱102的高度要高于低立柱103。第一底部平台101呈长方形状，两个高立柱102并排且垂直固定在该第一底部平台101的顶面一侧，而这一侧则为第一底部平台101的前侧。两个低立柱103并排且垂直固定在第一底部平台101的顶面另一侧，这一侧则就是第一底部平台101的后侧。两个高立柱102和两个低立柱103呈矩形排布，并且均通过螺钉与第一底部平台101的顶面固定连接。两个高立柱102之间通过横梁104连接，如此两个高立柱102和横梁104则构成了第一支架，两个低立柱103则构成了第二支架。相邻的高立柱102与低立柱103之间通过加强梁105连接，各个加强梁105相互平行。

如图1所示，第一升降机8安装在第一支架的上部，该第一升降机8通过升降机底板12安装在两个高立柱102之间。第一升降机8使用标准型号KCG-500-1000kg/30m，名称为多功能提升机。所述第一支架的顶部安装有滑轮装置，由于落锤总成中也要使用相同结构的滑轮装置，为了便于区分，于是将此摆锤总成中的滑轮装置定义为第一滑轮装置，而将落锤总成中的滑轮装置定义为第二滑轮装置。如图4所示，滑轮装置(无论是第一滑轮装置还是第二滑轮装置)由两个轴承座13、一个中间轴14、一个滑轮15和两个挡套16组成。在此摆锤总成中由于已将滑轮装置定义为第一滑轮装置，所以轴承座13、中间轴14、滑轮15、挡套16相应的定义为第一轴承座、第一中间轴、第一滑轮、第一挡套，以便于清楚说明该摆锤总成的结构。如图1所示，第一支架中每一高立柱102的顶部均安装有一第一轴承座(轴承座13)，第一中间轴(中间轴14)转动连接在两第一轴承座(轴承座13)之间，第一滑轮(滑轮15)装配在所述第一中间轴(中间轴14)的中部并随该第一中间轴(中间轴14)转动。所述第一中间轴(中间轴14)的上位于所述第一滑轮(滑轮15)的两侧各设置有一个第一挡套(挡套16)，以防止第一滑轮(滑轮15)左右晃动。第一柔性绳索17从所述第一滑轮(滑轮15)绕过后，一端与所述第一升降机8的输出轴相连，另一端与摆锤脱钩装置6相连。该第一柔性绳索优选为钢丝绳。如图1所示，所述摆锤脱钩装置6与安装在第二支架上的摆锤组件4相连。

如图5所示，该摆锤组件4包括支撑块401、摆动杆402、配重块403、撞块404、转轴405、过渡块406、连接块407、角度编码器。支撑块401为四个，通过螺钉固定在两个低立柱103的顶部且位于这两个低立柱103之间，四个支撑块401呈正方形排布。转轴405和过渡块406也各为四个，每一过渡块406通过一转轴405与一支撑块401铰接。其中，一转轴405上安装有所述角度编码器，该角度编码器与一低立柱103相连，此角度编码器用于测量所述摆动杆402的摆动角度。连接块407为四个，摆动杆402也为四根。每一摆动杆402的一端与一过渡块406固定连接，另一端与连接块407固定连接。四个连接块407分别与配重块403铰接，所述配重块403上安装有用于对摆锤夹具2上试验样件进行撞击的撞块404。配重块403位于两个低立柱103之间，可根据不同需求配置重量。

如图7所示，所述摆锤脱钩装置6包括第一连接架601、第一气缸602、第一固定架603、第一转动杆604和第二气缸605。其中，第一连接架601与所述第一柔性绳索17的端部相连，第一气缸602的缸筒底部通过第一枢转轴606与该第一连接架601的一端铰接。第一固定架603的一端与所述第一连接架601另一端固定连接。第一转动杆604的一端与所述第一气缸602中活塞杆通过第二枢转轴607铰接，另一端与第一固定架603通过第三枢转轴608铰接。第二气缸605中的缸筒与所述第一固定架603的另一端固定连接。该第二气缸605中的活塞杆上连接有第一锁止销609，所述第一锁止销609与所述第一转动杆604配合对所述摆动杆402的摆动进行控制。

如图1和图9所示，所述摆锤夹具2包括固装在所述第一底部平台101的顶面上的第一T型槽条201和第一夹具锁紧块202。所述第一T型槽条201朝向所述配重块403和撞块404延伸。所述第一T型槽条201的两端均设置有第一支撑块203，两第一支撑块203之间用于放置试验样件A。如图9所示，试验样件A前端连接有安装板B，传感器C安装在安装板B上，该传感器C上连接有与撞块404接触的垫块D。所述第一夹具锁紧块202靠近所述第一T型槽条201的尾部，用于夹紧试验样件A。

如图1所示，摆锤组件4的两侧安装有可将该摆锤组件4锁定的抱死装置10。位于该摆锤组件4的两侧的抱死装置10结构相同，如图11所示，该抱死装置10包括固定在所述第一底部平台101的顶面上并靠近所述配重块403的座体，该座体由上架体1001a、脚架1001b和尾板1001c构成。所述脚架1001b与第一底部平台101的顶面通过螺钉连接，上架体1001a固装在所述脚架1001b上，尾板1001c安装在所述上架体1001a的一侧。第三气缸1002中缸筒的底部与所述尾板1001c铰接，抱死顶板1003与所述第三气缸1002中活塞杆铰接，阻尼板1004连接在所述抱死顶板100上。如图1所示，两抱死装置10中的阻尼板1004彼此相对，在第三气缸1002的带动下能够将所述配重块403夹紧或放松。

上述结构为摆锤总成，以下将详细描述落锤总成。

所述落锤总成包括落锤冲击支撑框架，如图3所示，该落锤冲击支撑框架由第二底部平台106和两个高立柱102构成。第二底部平台106与第一底部平台101并排相连，且位于所述第一底部平台101的前侧。两个高立柱102并排且垂直固定在第二底部平台106的顶面上，两个高立柱102之间通过横梁104连接，如此该第二底部平台106上的两个高立柱102及其之间的横梁104则构成了第三支架。第一底部平台101、第二底部平台106、第一支架、第二支架、第三支架共同组成了该汽车转向部件综合冲击试验台的主体支撑结构1。

如图1所示，第二升降机9安装在第三支架的上部，该第二升降机9安装在两个高立柱102之间。该第三支架105的顶部安装有第二滑轮装置。如图4所示，滑轮装置由两个轴承座13、一个中间轴14、一个滑轮15和两个挡套16组成。在此落锤总成中由于已将滑轮装置定义为第二滑轮装置，所以轴承座13、中间轴14、滑轮15、挡套16相应的定义为第二轴承座、第二中间轴、第二滑轮、第二挡套，以便于清楚说明该摆锤总成的结构。如图1所示，第三支架中每一高立柱102的顶部均安装有一第二轴承座(轴承座13)，第二中间轴(中间轴14)转动连接在两第二轴承座(轴承座13)之间，第二滑轮(滑轮15)装配在所述第二中间轴(中间轴14)的中部并随该第二中间轴(中间轴14)转动。所述第二中间轴(中间轴14)的上位于所述第二滑轮(滑轮15)的两侧各设置有一个第二挡套(挡套16)，以防止第二滑轮(滑轮15)左右晃动。第二柔性绳索18从所述第二滑轮(滑轮15)上绕过后，一端与所述第二升降机9的输出轴相连，另一端与落锤脱钩装置7相连。该第二柔性绳索18优选为钢丝绳。如图1所示，所述落锤脱钩装置7与安装在第三支架上的落锤组件5相连。

如图6和图8所示，所述落锤组件5，其包括：

底板501，其与所述第二底部平台106的顶面固定连接。该底板501上连接有两个固定套507。

固定板502，其与所述第三支架中的两个高立柱102相连接。

导柱503，其垂直连接在所述底板501和固定板502之间。所述导柱503为两根。每一根导柱的一端与固定套507相连，另一端通过一固定座508与固定板502相连。

导板504，其以沿所述导柱503滑动的方式安装在该导柱503上。

配重板505，其安装在所述导板504上，该配重板505的重量可根据需要进行调节。

冲击块506，其固装在所述导板504上，用于对所述落锤夹具3上的试验样件进行撞击。

落锤脱钩装置7与摆锤脱钩装置6的结构相似，因此，同样使用图7来对落锤脱钩装置7的结构加以说明。如图7所示，包括第二连接架701、第四气缸702、第二固定架703、第二转动杆704和第五气缸705。其中，第一连接架701与所述第二柔性绳索18的端部相连，第四气缸702的缸筒底部通过第四枢转轴706与该第二连接架701的一端铰接。第二固定架703的一端与所述第二连接架701另一端固定连接。第二转动杆704的一端与所述第四气缸702中活塞杆通过第五枢转轴707铰接，另一端与第二固定架703通过第六枢转轴708铰接。第五气缸705中的缸筒与所述第二固定架703的另一端固定连接。该第五气缸705中的活塞杆上连接有第二锁止销709，所述第二锁止销709与所述第二转动杆704配合对所述对所述导板504的滑动进行控制。

如图1所示，落锤夹具3安装在第三支架的下部，如图10所示，所述落锤夹具3包括固装在所述第三支架上的第二T型槽条301和第二夹具锁紧块302。第二底部平台106的顶面上固装有夹具支撑架303，该夹具支撑架303位于第三支架中两个高立柱102之间，所述第二T型槽条301安装在该夹具支撑架303上，并朝向冲击块506延伸。所述第二T型槽条301的两端均设置有第二支撑块304，两第二支撑块304之间用于放置试验样件A。试验样件A前端连接有安装板B，传感器C安装在安装板B上，该传感器C上连接有与冲击块506接触的垫块D。所述第二夹具锁紧块302靠近所述第二T型槽条301的尾部，用于夹紧试验样件A。

如图1所示，所述落锤防冲击装置11安装在所述第二底部平台106的顶面上并位于所述落锤夹具3的两侧。如图12所示，所述落锤防冲击装置11包括第六气缸1101、阻尼块1102和气缸支架1103。所述气缸支架1103固定在所述第二底部平台106顶面上并靠近所述落锤夹具3，所述第六气缸1101的缸筒底部固定在所述气缸支架1103上，该第六气缸1101中的活塞杆上连接有用于与所述导板504接触的阻尼块1102。

上述汽车转向部件综合冲击试验台，其检测方法如下：

一、摆锤冲击试验

1)将试验样件装夹在摆锤夹具2上，试验样件待冲击位置安装传感器，确保传感器安装牢固，同时有足够的强度。冲击位置，例如：汽车转向器的输入端、汽车转向管柱的输入端等。

2)将摆锤组件4通过连接钩与摆锤脱钩装置6相连接。

3)使用第一升降机8将摆锤组件4提升到一定角度。(角度范围根据所需冲击力的不同，经过计算得出)

4)开始试验，试验经过设定的延时时间(试验前可通过上位机软件进行设置)后，完成试验动作(通常由上位机发送命令使得气缸等执行机构产生运动，进而使得汽车转向部件综合冲击试验台停止动作)，同时通过采集板卡对传感器产生的数据进行采集与处理，绘制冲击力与时间的曲线；

二、落锤冲击试验

1)将试验样件装夹在落锤夹具3上，试验样件待冲击位置安装传感器，确保传感器安装牢固，同时有足够的强度。冲击位置，例如：汽车转向器的输入端、汽车转向管柱的输入端等。

2)将落锤组件5通过连接钩与落锤脱钩装置7相连接。

3)使用第二升降机9将落锤组件5提升到一定高度。(高度范围根据所需冲击力的不同，经过计算得出)

4)开始试验，试验经过设定的延时时间(试验前可通过上位机软件进行设置)后，完成试验动作(通常由上位机发送命令使得气缸等执行机构产生运动，进而使得汽车转向部件综合冲击试验台停止动作)，同时通过采集板卡对传感器产生数据进行采集与处理，绘制冲击力与时间的曲线。

本实施例所提供的汽车转向部件综合冲击试验台，可进行摆锤冲击试验与落锤冲击试验。该汽车转向部件综合冲击试验台利用摆锤组件与落锤组件的自由落体运动，作用在试验样件上，可直接对试验样件进行抗冲击载荷试验。通过升降机，实现远距离控制，使得安全性得到很大的提升，且通过传感器的反馈，使得落锤提升高度与摆锤提升角度更加精确，如此便可方便的检测试验样件的抗冲击载荷能力，检测结果更加准确。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。