一种装载机实验台的制作方法

文档序号:15283227发布日期:2018-08-28 23:47阅读:203来源:国知局

本实用新型属于机械技术领域,具体涉及一种装载机实验台。



背景技术:

轮式装载机是一种用途非常广泛的工程机械,可以完成铲装、卸载、搬运、平整散装物料等作业。使用不同的工作装置,轮式装载机可以完成推土、起重和装卸木料等不同的工作。轮式装载机工作装置的传统设计方法有类比试凑作图法和基于平移性的作图法,但是这些方法很难达到设计要求,研发周期长,工作过于繁琐,如今的设计更多的采用虚拟样机技术对轮式装载机工作装置进行设计分析。这些设计成形的工作装置都需要进一步的试验验证,来完成装载机前端工作装置的阻力测试、功率匹配、智能铲装、动臂设计与验证和零部件疲劳强度测试等性能的实验研究或测定。

现有技术中对装载机前端工作装置的阻力测试、功率匹配、智能铲装、动臂设计与验证和零部件疲劳强度测试等性能的实验研究或测定基本采用销轴传感器配合整机测试、仿真软件验证等方法。整机测试方法只能测得铲斗部位受力情况,而且下端的三维力传感器受上端销轴传感器的影响,测试不够精确,测试结果还受到装载机轮子振动影响,同时插入速度控制精度低,直接导致测量结果不精确。而且该方法不具备更换铲斗和动臂的功能,测试系统的通用性差。采用的传感器为特制的二维或三维销轴力传感器,成本高。传感器安装采用过盈配合,装配与维护难度大。传感器的连接刚度有限,容易损坏,可靠性低。

现有技术缺乏搭建专用实验台对轮式装载机工作装置进行设计分析,如智能铲装、动臂设计与验证和零部件疲劳强度测试,大多处于经验设计分析和软件设计分析,再进行整机试验验证,无法通过大量试验去验证分析并优化设计。



技术实现要素:

本实用新型提供一种装载机实验台,能够模拟工程机械的工作状况,控制各种相应的工作参数,使实验在初始状态相同的状况下重复,对选定的前端工作部件进行性能实验研究或测定。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案如下:

所述的装载机实验台,包括台车、轨道、驱动装置;

所述的台车安装于轨道上,所述的驱动装置与台车连动,驱动台车沿轨道做进给运动;

所述的台车包括车架、安装板、液压驱动装置、固定板、快速连接板;所述的车架安装于轨道上;所述的安装板竖直设于车架上,其上设有安装接口;

所述的固定板的前壁上设有装载机前端工作部件的安装点;所述的装载机前端工作部件由铲斗、动臂、以及配套的液压缸组成;

所述的固定板的后壁通过力传感器与快速连接板的前壁连接;

所述的快速连接板的后壁上设有对应安装接口的连接部,通过该连接部能够方便的插入安装接口,从而将快速连接板安装于安装板上;

所述的液压驱动装置设于车架上,通过液压管路与装载机前端工作部件上的液压缸连接。

所述的轨道为并排的两根;所述的台车的车架底部两侧设有导轨轮,通过导轨轮安装于轨道上。

所述的轨道的两端设有丝杆固定块;所述的驱动装置包括丝杆、丝杆轴承、电机I、大带轮、小带轮、皮带;所述的丝杆对应轨道设有两根,安装于轨道两端的丝杆固定块上;所述的丝杆轴承安装于丝杆上,并且与台车的车架左右两侧固定连接;所述的两根丝杆的后端上分别设有小带轮,所述的大带轮位于两根轨道之间,通过皮带分别与两个小带轮连接;所述的电机I与大带轮连动,驱动大带轮转动进而带动小带轮驱动丝杆转动;所述驱动装置应有防尘措施。

所述的车架包括前框、后座;所述的前框为中空的方框结构,所述的安装板竖直设于前框的后侧端上,所述的后座的前端与前框的后侧端连接;所述的前框的前侧的左右两端和安装板上端的左右两端之间设有倾斜的加强条I;所述的后座的后部的左右两端到安装板的中部的左右两端之间设有加强条II;所述的液压驱动装置设于后座上;在台车的前后方向上,前框的长度大于后座的长度。

所述的安装接口设于安装板的中部,为类花键槽,所述的快速连接板的后壁上的连接部为类花键接头。

所述的后座的后端设有整车配重。

所述的固定板的前壁上设有液压缸固定铰耳和动臂固定铰耳,装载机前端工作部件中的液压缸和动臂分别通过销轴安装在液压缸固定铰耳和动臂固定铰耳上。

所述的固定板的后壁上的四个角处均设有力传感器,通过这四个力传感器与快速连接板的前壁连接。

所述的液压驱动装置包括电机II和液压泵,所述的液压泵通过液压管路与装载机前端工作部件上的液压缸连接;所述的电机II与液压泵连动,驱动液压泵带动装载机前端工作部件工作。

本实用新型的有益效果为:

本实用新型相对于现有技术控制单一变量,然后进行反复试验,本实用新型能够控制各种相应的工作参数,具有更广泛的模拟适用范围,能够充分模拟装载机的前端工作部的各种工作状况,包括铲斗的高度、斗齿与水平面的夹角、插入料堆的速度,插入深度,插入时的推力大小等等,并且能够使实验在初始状态相同的状况下重复,对选定的前端工作部件进行性能实验研究或测定,可全天候工作,缩短研究周期,加快研究速度,提高测试精度。前端工作部件的作业阻力实验作为整车实验的补充,从而掌握被测前端工作部件的工作特点和工作参数对性能的影响的规律,并进行参数优化设计,为工程机械高端技术的研究、产品部件和整机性能实验研究提供先进的实验平台和测试手段。

本实用新型能够测得铲斗部位受力情况,并且,本实用新型通过固定板、快速连接板之间设置三维力力传感器的方式,能够有效克服现有技术中铲斗下端的三维力传感器受上端销轴传感器的影响,测试不够精确,以及测试结果还受到装载机轮子振动影响等问题。

本实用新型通过丝杆和电机控制台车行进,能够精确控制插入速度,提高测量结果准确性。并且,本实用新型能够随意更换铲斗和动臂,测试系统具有很高通用性,能够针对各种不同型号的装载机进行测试。

本实用新型作为专用实验台,能够加载不同的轮式装载机工作装置,对其进行设计分析。

本实用新型作为专用实验台,通过在前端工作装置的铰链处安装角度传感器,使液压系统成为闭环系统,输入不同的装载机铲斗智能铲装轨迹的程序,可研究装载机铲斗智能铲装轨迹或对动臂连杆进行设计验证。

本实用新型作为专用实验台,能通过在零部件粘贴应变片,反复进行相应铲装动作,测试零部件的疲劳强度等多种实验,具有广泛的应用前景。

本实用新型动力源为电机,可通过接入电表和相应的电子元器件,直接简单的获得装置的能源消耗和功率,便于对装置进行功率匹配测试、计算和设计。

本实用新型的台车结构,前框体较长,能够有效减轻台车前部重量,安装板的位置也能相对靠后,使得装配上装载机前端工作部件后,整体的重心不会过于前倾,后座上安装液压驱动装置等部件,有利于增加后部重量,再通过加强条I的支撑,保证装载机前端工作部件的稳定性。

本实用新型的类花键结构的安装接口和连接部,实现了对装载机前端工作部件的快速安装和拆卸,增加了实验中间切换部件的效率,同时也能够保证装配上装载机前端工作部件的稳定。

本实用新型使用的力传感器为通用三维力传感器,其外形结构类似于两端焊有法兰的圆柱体,精度达到+-0.02%,可直接用于连接零部件、承受载荷。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的固定板和快速连接板的装配示意图。

图3是本实用新型台车以及快速连接板的结构示意图。

图4是本实用新型固定板的结构示意图。

图中各序号和名称如下:

1-台车;2-轨道;3-驱动装置;4-车架;5-安装板;6-固定板;7-快速连接板;8-安装接口;9-连接部;10-导轨轮;11-丝杆;12-丝杆轴承;13-电机I;14-大带轮;15-小带轮;16-皮带;17-力传感器;18-丝杆固定块;19-电机II,20-液压泵;21-整车配重;22-液压缸固定铰耳;23-动臂固定铰耳;24销轴;

41-前框;42-后座;43-加强条I;44-加强条II。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1-4所示,所述的装载机实验台,包括台车1、轨道2、驱动装置3;

所述的台车1安装于轨道2上,所述的驱动装置3与台车1连动,驱动台车1沿轨道做进给运动;

所述的台车1包括车架4、安装板5、液压驱动装置、固定板6、快速连接板7;所述的车架4安装于轨道2上;所述的安装板5竖直设于车架4上,其上设有安装接口8;

所述的固定板6的前壁上设有装载机前端工作部件的安装点;所述的装载机前端工作部件由铲斗、动臂、以及配套的液压缸组成;

所述的固定板6的后壁通过力传感器17与快速连接板7的前壁连接;

所述的快速连接板7的后壁上设有对应安装接口8的连接部9,通过该连接部9能够方便的插入安装接口8,从而将快速连接板7安装于安装板5上;

所述的液压驱动装置设于车架4上,通过液压管路与装载机前端工作部件上的液压缸连接。

所述的轨道2为并排的两根;所述的台车1的车架4底部两侧设有导轨轮10,通过导轨轮10安装于轨道2上。

所述的轨道2的两端设有丝杆固定块18;所述的驱动装置3包括丝杆11、丝杆轴承12、电机I13、大带轮14、小带轮15、皮带16;所述的丝杆11对应轨道2设有两根,安装于轨道2两端的丝杆固定块18上;所述的丝杆轴承12安装于丝杆11上,并且与台车1的车架4左右两侧固定连接;所述的两根丝杆11的后端上分别设有小带轮15,所述的大带轮14位于两根轨道2之间,通过皮带16分别与两个小带轮15连接;所述的电机I13与大带轮14连动,驱动大带轮14转动进而带动小带轮15驱动丝杆11转动。

所述的车架4包括前框41、后座42;所述的前框41为中空的方框结构,所述的安装板5竖直设于前框41的后侧端上,所述的后座42的前端与前框41的后侧端连接;所述的前框41的前侧的左右两端和安装板5上端的左右两端之间设有倾斜的加强条I43;所述的后座42的后部的左右两端到安装板5的中部的左右两端之间设有加强条II44;所述的液压驱动装置设于后座42上;在台车1的前后方向上,前框41的长度大于后座42的长度。

所述的安装接口8设于安装板5的中部,为类花键槽,所述的快速连接板7的后壁上的连接部9为类花键接头。

所述的后座42的后端设有整车配重21。

所述的固定板6的前壁上设有液压缸固定铰耳22和动臂固定铰耳23,装载机前端工作部件中的液压缸和动臂分别通过销轴安装在液压缸固定铰耳22和动臂固定铰耳23上。

所述的固定板6的后壁上的四个角处均设有力传感器17,通过这四个力传感器17与快速连接板7的前壁连接。

所述的液压驱动装置包括电机II19和液压泵20,所述的液压泵20通过液压管路与装载机前端工作部件上的液压缸连接;所述的电机II19与液压泵20连动,驱动液压泵20带动装载机前端工作部件工作。

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