基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置

1.一种基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置，主要由液压伺服施力装置(A)、缓冲减震机构(B)、传力梁机构(C)、测力机构(D)和支撑框架机构(E)组成，所述的缓冲减震机构(B)的一端通过关节轴承(38)固定连接在传力梁机构(C)上；测力机构(D)的一端通过销轴座(43)固定连接在传力梁机构(C)上，另一端通过伸出架(54)与滚筒反力式制动试验台减速器固定连接；传力梁机构(C)通过球面轴承(39)连接在支撑框架机构(E)上，支撑框架机构(E)通过螺栓固定连接在制动试验台的边框上；
其特征在于，所说的液压伺服施力装置(A)包括液压站(F)与施力机构(G)两部分，施力机构(G)的一端通过活塞杆(20)固定连接在缓冲减震机构(B)的另一端；所述的液压伺服施力装置(A)提供驱动力，经缓冲减震机构(B)、传力梁机构(C)和测力机构(D)传递作用到制动试验台减速器上，力值由装在测力机构(D)中的销轴式测力传感器(45)经伺服放大器反馈给施力机构(G)中的电液伺服阀(29)，由电液伺服阀(29)按要求调整后，控制施加在制动试验台减速器上的力值大小，构成力值的闭环控制系统；
所说的液压站(F)包括：固定连接在油箱盖(5)上的电机(1)、过滤器(7)、集成块(8)，蓄能器(13)和注油口过滤网(14)，通过螺栓固定在电机接盘(2)上、并通过联轴器(3)与电机(1)相连的液压泵(4)，一端通过油钢管与集成块(8)相连、另一端通过油钢管与三通(12)相连的单向阀(11)，通过油钢管与集成块(8)相连的压力表(10)，安装在油箱体(6)的侧面上的液位温度计(15)，通过螺栓固定在集成块(8)上的溢流阀(9)，所述的油箱盖(5)通过螺钉固定连接在油箱体(6)上，三通(12)的一端通过油钢管与蓄能器(13)连接，另一端通过软管与施力机构(G)中的电液伺服阀(29)相连；
所述的施力机构(G)主要由油缸装配体(H)、关节轴承(33)、电液伺服阀(29)和连接块(30)组成，所述的油缸装配体(H)通过关节轴承(33)与支撑框架机构(E)中的中间连接槽钢架(57)螺栓固定连接，所述的电液伺服阀(29)通过螺栓固定在连接块(30)上，连接块(30)的进、出油口分别通过软管与液压站(F)中的三通(12)和油箱体(6)的回油口相连，电液伺服阀(29)两端分别通过钢管(26)与油缸装配体(H)中的油缸前法兰(23)和油缸后法兰(31)连接；
所说的缓冲减震机构(B)主要由螺旋弹簧(34)组成，螺旋弹簧(34)的两端分别安装有弹簧连接块(35)，两块防松片(36)通过螺钉分别固定连接在螺旋弹簧(34)两端的弹簧连接块(35)上，以防止螺旋弹簧(34)窜动，关节轴承(38)通过M20紧固螺母(37)固定连接在螺旋弹簧(34)一端的弹簧连接块(35)上，螺旋弹簧(34)的另一端的弹簧连接块(35)通过M20紧固螺母(37)与液压伺服施力装置(A)中活塞杆(20)固定连接；
所说的传力梁机构(C)由传力梁(41)和传力梁轴(42)组成，传力梁(41)与传力梁轴(42)过盈配合连接，传力梁轴(42)的两端分别与球面轴承(39)连接，并通过传力梁轴套(40)进行轴向定位；
所说的测力机构(D)主要由销轴式测力传感器(45)、上连接钢管(48)和下连接钢管(51)组成，上连接钢管(48)和下连接钢管(51)的一端通过螺纹套(50)连接，并通过卡箍(49)紧固，上连接钢管(48)的另一端与M39杆端关节轴承(46)螺纹连接，并通过M39紧固螺母(47)防松，M39杆端关节轴承(46)通过销轴式测力传感器(45)与销轴座(43)连接，并通过螺钉固定连接在销轴座(43)上的挡片(44)对销轴式测力传感器(45)进行轴向定位与圆周定位，下连接钢管(51)与关节轴承(53)螺纹连接，并通过M33紧固螺母(52)防松，关节轴承(53)通过螺栓固定连接在伸出架(54)上；
2.根据权利要求1所述的一种基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置，其特征在于，所述的油缸装配体(H)由油缸(28)和所述活塞杆(20)组成，油缸前法兰(23)和油缸后法兰(31)通过长螺栓(27)与油缸(28)固定连接，尾部销轴连接座(32)通过螺栓与油缸后法兰(31)固定连接，所述活塞杆(20)装配在油缸(28)里，并通过紧固螺母(22)与活塞(21)固定连接，所述活塞杆(20)的一端通过螺纹与缓冲减震机构(B)中的弹簧连接块(35)相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置，其特征在于，所说的支撑框架机构(E)中，前支撑槽钢架(55)通过中间接槽钢架(57)与后连接槽钢(58)连接，两根等边角钢斜拉梁(56)通过螺栓连接在前支撑槽钢架(55)和后连接槽钢(58)上；前支撑槽钢架(55)的下端和后连接槽钢(58)通过螺栓与制动试验台的边框固定连接。

基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置\n技术领域\n[0001] 本发明属于标定设备，特别是涉及一种基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置。\n背景技术\n[0002] 目前，在机动车检测线上，对滚筒反力式制动试验台的标定是采用专用砝码杠杆法，方法如下：将专用杠杆固紧在制动台适当部位上，调整好杠杆的静平衡和水平，按制动台满量程的百分比选择几个测量点，逐级加载至满量程，然后逐级减载至零，读取各点相应的制动台示值。其突出的特点是静态的，而制动台在检测制动力时却是一个动态的过程。因为静态的标定是无法反应制动台的动态响应的，所以会出现通过静态标定合格的制动台在测试制动力时所得到的数据无法较真实地反应客观实际情况，使得测试可靠性下降。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的是为了解决现有的滚筒反力式制动试验台的标定设备无法对制动台的动态响应作出评价的问题，提供一种结构简单，测试可靠的基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台的动态标定装置。\n[0004] 本发明的上述目的可以通过以下技术方案实现，结合附图说明如下：\n[0005] 一种基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置，主要由液压伺服施力装置A、缓冲减震机构B、传力梁机构C、测力机构D和支撑框架机构E组成，[0006] 缓冲减震机构B的一端通过关节轴承38固定连接在传力梁机构C上；测力机构D的一端通过销轴座43固定连接在传力梁机构C上，另一端通过伸出架54与滚筒反力式制动台试验的减速器固定连接；传力梁机构C通过球面轴承39连接在支撑框架机构E上，支撑框架机构E通过螺栓固定连接在制动台的边框上。\n[0007] 所说的液压伺服施力装置A包括液压站F与施力机构G两部分，施力机构G的一端通过活塞杆20固定连接在缓冲减震机构B的一端。所述的伺服施力机构A提供驱动力，经缓冲减震机构B、传力梁机构C和测力机构D传递作用到制动台减速器上，该力值由装在测力机构D中的测力传感器经伺服放大器反馈给施力机构G中的电液伺服阀29，由电液伺服阀29按要求调整后，控制施加在制动台减速器上的力值大小，构成力值的闭环控制系统。\n[0008] 所说的液压站F包括：固定连接在油箱盖5上的电机1、过滤器7、集成块8，蓄能器13和注油口过滤网14，通过螺栓固定在电机接盘2上、并通过联轴器3与电机1相连的液压泵4，一端通过油钢管与集成块8相连、另一端通过油钢管与三通12相连的单向阀11，通过油钢管与集成块8相连的压力表10，安装在油箱体6的侧面上的液位温度计15，通过螺栓固定在集成块8上的溢流阀9，所述的油箱盖5通过螺钉固定连接在油箱体6上，三通\n12的一端通过油钢管与蓄能器13连接，另一端通过软管与施力机构G中的电液伺服阀29相连；\n[0009] 所述的施力机构G主要由油缸装配体H、关节轴承33、电液伺服阀29和连接块30组成，所述的油缸装配体H通过关节轴承33与支撑框架机构E中的中间连接槽钢架57螺栓固定连接，所述的电液伺服阀29通过螺栓固定在连接块30上，连接块30的进、出油口分别通过软管与液压站F中的三通12和油箱体6的回油口相连，电液伺服阀29两端分别通过钢管26与油缸装配体H中的油缸前法兰23和油缸后法兰31连接。\n[0010] 所述的油缸装配体H由油缸28和活塞杆20组成，油缸前法兰23和油缸后法兰31通过长螺栓27与28固定连接，尾部销轴连接座32通过螺栓与油缸后法兰31固定连接，活塞杆20装配在油缸28里，并通过紧固螺母22与活塞21固定连接，活塞杆20的一端通过螺纹与缓冲减震机构B中的弹簧连接块35相连。\n[0011] 所说的缓冲减震机构B主要由螺旋弹簧34组成，螺旋弹簧34的两端分别安装有弹簧连接块35，两块防松片36通过螺钉分别固定连接在螺旋弹簧34两端的弹簧连接块35上，以防止螺旋弹簧34窜动，关节轴承38通过M20紧固螺母37固定连接在螺旋弹簧34一端的弹簧连接块35上，螺旋弹簧34的另一端的弹簧连接块35通过M20紧固螺母37与伺服施力装置A中活塞杆20固定连接。\n[0012] 所说的传力梁机构C由传力梁41和传力梁轴42组成，传力梁41与传力梁轴42过盈配合连接，传力梁轴42的两端分别与球面轴承39连接，并通过传力梁轴套40进行轴向定位。\n[0013] 所说的测力机构D主要由测力传感器、上连接钢管48和下连接钢管51组成，上连接钢管48和下连接钢管51的一端通过通过螺纹套50连接，并通过卡箍49紧固，上连接钢管48的另一端与M39杆端关节轴承46螺纹连接，并通过M39紧固螺母47防松，M39杆端关节轴承46通过销轴式测力传感器45与销轴座43连接，并通过螺钉固定连接在销轴座43上的挡片44对销轴式测力传感器45进行轴向定位与圆周定位，下连接钢管51与关节轴承\n53螺纹连接，并通过M33紧固螺母52防松，关节轴承53通过螺栓固定连接在伸出架54上。\n[0014] 所说的支撑框架机构E中，前支撑槽钢架55通过中间接槽钢架57与后连接槽钢\n58连接，两根等边角钢斜拉梁56通过螺栓连接在前支撑槽钢架55和后连接槽钢58上；前支撑槽钢架55的下端和后连接槽钢58通过螺栓与制动台的边框固定连接。\n[0015] 本发明能解决现有的滚筒反力式制动试验台的标定设备无法对制动台的动态响应作出评价的问题，实现对滚筒反力式制动试验台的动态标定，从而保证制动台测试数据的可靠性。本设计结构简单，测试可靠。\n附图说明\n[0016] 图1是基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置在制动试验台上的布置示意图；\n[0017] 图2是基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置示意图；\n[0018] 图3是基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置侧视图；\n[0019] 图4是液压站示意图；\n[0020] 图5是液压站侧面剖视图；\n[0021] 图6(a)是液压站顶视图；\n[0022] 图6(b)是液压站侧视图；\n[0023] 图7(a)是施力机构示意图；\n[0024] 图7(b)是施力机构侧面局部剖视图；\n[0025] 图8是缓冲机构示意图；\n[0026] 图9是传力梁机构示意图；\n[0027] 图10(a)是测力机构示意图；\n[0028] 图10(b)是图10(a)上部的局部放大示意图；\n[0029] 图10(c)是图10(a)中部的局部放大示意图；\n[0030] 图11(a)是支撑框架机构示意图；\n[0031] 图11(b)是支撑框架机构侧视图；\n[0032] 图12是液压控制的力值闭环控制系统图。\n[0033] 图中：A.液压伺服施力装置 B.缓冲减震机构 C.传力梁机构 D.测力机构 E.支撑框架机构 F.液压站 G.施力机构 H.油缸装配体\n[0034] 1.电机 2.电机接盘 3.联轴器 4.液压泵 5.油箱盖 6.油箱体 7.过滤器 8.集成块9.溢流阀 10.液压表 11.单向阀 12.三通 13.蓄能器 14.油液过滤网 15.液面温度计16.放油塞 17.提手 18.扣压式软管接头 19.直通管接头 20.液压杆 21.活塞 \n22.紧固螺母 23.油缸前法兰 24.铰接管接头 25.铰接管接头螺丝 26.钢管 27.长螺栓 28.油缸体29.电液伺服阀 30.连接块 31.油缸后法兰 32.尾部销轴连接座 33.关节轴承 34.螺旋弹簧 35.弹簧连接块 36.防松板 37.紧固螺母 38.关节轴承 39.球面轴承 40.传力梁轴套 41.传力梁 42.传力梁轴 43.销轴座 44.挡片 45.销轴式测力传感器 46.杆端关节轴承 47.紧固螺母 48.上连接钢管 49.卡箍 50.螺纹套 51.下连接钢管 52.紧固螺母53.关节轴承 54.伸出架 55.前支撑槽钢架 56.等边角钢斜拉梁 57.中间连接槽钢架 58.后连接槽钢\n具体实施方式\n[0035] 下面结合附图所示，进一步说明本发明的具体内容及其工作过程。\n[0036] 参见图1、2、3，一种基于液压伺服的滚筒反力式制动试验台动态标定装置，主要由液压伺服施力装置A、缓冲减震机构B、传力梁机构C、测力机构D和支撑框架机构E组成。\n缓冲减震机构B的一端通过关节轴承38固定连接在传力梁机构C上；测力机构D的一端通过销轴座42固定连接在传力梁机构C上，另一端通过伸出架54与滚筒反力式制动台试验的减速器固定连接；传力梁机构C通过球面轴承39连接在支撑框架机构E上，支撑框架机构E通过螺栓固定连接在制动台的边框上。所说的液压伺服施力装置A由液压站F和施力机构G组成，施力机构G的一端通过活塞杆20固定连接在缓冲减震机构B的一端。所述的伺服施力装置A提供驱动力，经缓冲减震机构B、传力梁机构C和测力机构D传递作用到制动台减速器上，该力值由装在测力机构D中的测力传感器经伺服放大器反馈给施力机构G中的电液伺服阀29，由电液伺服阀29按要求调整后，控制施加在制动台减速器上的力值大小，构成力值的闭环控制系统，精确控制施加在制动台减速器上的力值大小，提供按标准制动力值曲线变化的力，从而将这个标准力值曲线与由制动台本身的测力传感器测得的经过滤波放大电路后得到的测量力值曲线进行比较，来评价制动试验台的动态响应品质，实现动态标定。\n[0037] 在滚筒反力式制动试验台中，减速器与力臂固定在同一根滚筒轴上，那么本装置施加在制动台减速器上的力，也就通过力臂加载到制动台本身的测力传感器上了。根据需要，本装置可以提供一个按照标准制动力值曲线变化的力，这个力通过上述的力的闭环控制系统可以实现，并得到精确的控制。将这个标准力值曲线与由制动台本身的测力传感器测得的经过滤波放大电路后得到的测量力值曲线，进行比较，来评价制动试验台的动态响应品质。\n[0038] 参见图4、5、6、7，所说的液压伺服施力装置A由液压站F与施力机构G组成，所说的液压站F中，电机1通过电机接盘2固定连接在油箱盖5上；液压泵4通过螺栓固定在电机接盘2上，并通过联轴器3与电机1相连；过滤器7安装在油箱盖5上，其进油口通过油钢管与液压泵4的出油口相连，其进油口通过油钢管与集成块8连接；溢流阀9通过螺栓固定在集成块8上，集成块8通过螺栓固定连接在油箱盖5上，压力表10通过油钢管与集成块8相连；单向阀11的一端通过油钢管与集成块8相连，另一端通过油钢管与三通12相连，三通12的一端通过油钢管与蓄能器13连接，蓄能器13安装在油箱盖5上，三通的另一端通过软管与施力机构G中电液伺服阀29相连；注油口过滤网14安装在油箱盖5上，油箱盖5通过螺钉固定连接在油箱体6上；液位温度计15安装在油箱体6的前侧面上，放油塞16安装在油箱体6的前侧面的下端，扣压式软管接头18安装在油箱体6后侧面的上端。\n所说的施力机构G主要由油缸装配体H、关节轴承33、电液伺服阀29和连接块30组成，在油缸装配体H中，油缸前法兰23和油缸后法兰30通过长螺栓27与油缸28固定连接，尾部销轴连接座32通过螺栓与油缸后法兰31固定连接，活塞杆20通过紧固螺母22与活塞21固定连接装配在油缸28里；油缸装配体H中的尾部销轴连接座32通过螺纹与关节轴承33连接；电液伺服阀29通过螺栓固定在连接块30上，连接块30的进油口通过软管与液压站F中的三通12相连，连接块30的出油口通过软管与液压站F中油箱体6的回油口相连；电液伺服阀29的两端分别通过钢管26与油缸装配体H中的油缸前法兰23和油缸后法兰31连接，铰接管接头24和铰接管接头螺丝25对钢管26与油缸前法兰23和油缸后法兰31的连接起到连接与固定的作用；活塞杆20的一端通过螺纹与缓冲减震机构B中的弹簧连接块\n35相连，关节轴承33与支撑框架机构E中的中间连接槽钢架57螺栓固定连接。\n[0039] 参见图8，所说的缓冲减震机构B主要由螺旋弹簧34组成，螺旋弹簧34的两端分别安装有弹簧连接块35，两块防松片36通过螺钉分别固定连接在螺旋弹簧34两端的弹簧连接块35上，以防止螺旋弹簧34窜动，关节轴承38通过M20紧固螺母37固定连接在螺旋弹簧34一端的弹簧连接块35上，螺旋弹簧34的另一端的弹簧连接块35通过M20紧固螺母37与伺服施力装置A中活塞杆20固定连接。于是，伺服施力装置A的施力机构G与缓冲减震机构B就组成了一个二力杆机构，从而避免了不必要的机械干涉和对整个装置装配精度的过高要求，降低了劳动强度。\n[0040] 参见图9，所说的传力梁机构C由球面轴承39，传力梁轴套40，传力梁41和传力梁轴42组成。\n[0041] 参见图10，所说的测力机构D是由销轴座43，挡片44，销轴式测力传感器45，M39杆端关节轴承46，M39紧固螺母47，上连接钢管48，卡箍49，螺纹套50，下连接钢管51，M33紧固螺母52，关节轴承53，伸出架54组成。测力机构D的一端通过销轴座43与传力梁机构C中的传力梁41固定螺栓连接，另一端通过伸出架54与滚筒反力式制动试验台的减速箱固定螺栓连接，于是销轴式侧力传感器45测试出施加在滚筒反力式制动试验台减速箱上的力值，并把该力值反馈给伺服施力机构A中的伺服驱动器1，伺服驱动器1再根据要求调整伺服电机2的转矩，从而改变施加在滚筒反力式制动试验台减速箱上的力值，达到要求力值大小。螺纹套50可调整上连接钢管48与下连接钢管51的相对位置，并通过卡箍49紧固，起到防松作用。\n[0042] 参见图11(a)、11(b)，所述的支撑框架机构E是由前支撑槽钢架55，等边角钢斜拉梁56，中间连接槽钢架57，后连接槽钢58组成。前支撑槽钢架55通过中间连接槽钢架57与后连接槽钢58连接，两根等边角钢斜拉梁56通过螺栓连接在前支撑槽钢架55和后连接槽钢58上，前支撑槽钢架55的下端和后连接槽钢58通过螺栓与制动台的边框固定连接。\n前支撑槽钢架55的上端与传力梁机构C连接，中间连接槽钢架57与伺服施力机构A连接。\n[0043] 参见图12，所述的是液压伺服系统的闭环力值控制系统方块图，图左的圆圈表示一个“相加点”，即把输入或指令信号与力反馈信号相比，把存在的误差信号送到伺服放大器中，伺服放大器产生一个与输入的误差信号成比例的信号给电液伺服阀，电液伺服阀再根据信号控制缸的动作。