一种工业搬运车辆电动助力转向系统性能测试平台的制作方法

本实用新型涉及车辆电动助力转向系统性能测试领域，尤其涉及一种工业搬运车辆电动助力转向系统性能测试平台。

背景技术：

电动助力转向系统(electricpowersteering,简称eps)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，近年来在国内车辆领域成为了一个研究热点，国外已经有了较为成熟的技术，然而国内还处于较为基础的阶段。eps的性能好坏直接关系到车辆的安全可靠性、驾驶舒适性以及操作灵敏与轻便性。

电动助力转向系统可机械的分为机械转向系统和助力转向系统，大部分电动助力转向系统中的机械转向系统的主要构件都为转矩信号获取结构，并不能完成不同款式或类型电动车助力转向系统的测试需求，因此设计一种通用性强、结构可靠、测试简单的实验台是亟待解决的事情。

技术实现要素：

为克服上述问题，本实用新型提供一种适用于各种工业搬运车辆电动助力转向系统性能测试的工业搬运车辆电动助力转向系统性能测试平台。

本实用新型采用的技术方案是：一种工业搬运车辆电动助力转向系统性能测试平台，其特征在于：包括试验台支架、eps系统总成和检测系统，eps系统总成和检测系统均安装在试验台支架上；

所述试验台支架包括试验台底板29、斜支架调节板30、斜支架31；斜支架31包括斜支架斜板和水平设置的斜支架底板，斜支架底板的右端向左倾斜设置有斜支架斜板；试验台底板29、斜支架调节板30均水平设置，斜支架调节板30固定在试验台底板29的左端，斜支架调节板30上开有水平设置的u型槽，斜支架底板通过斜支架调节板30的u型槽安装在斜支架调节板30上，斜支架31能在斜支架调节板30上沿水平方向进行横向移动；

所述检测系统包括扭矩传感器ⅰ5、转矩获取装置11、扭矩传感器ⅱ16、电控单元ecu和输入电机控制单元；扭矩传感器ⅰ5、转矩获取装置11、扭矩传感器ⅱ16均与电控单元ecu电连接，电控单元ecu与助力电机23电连接，输入电机控制单元与输入电机34电连接；

所述eps系统总成包括方向盘1、输入轴2、转矩输入大齿轮3、联轴器ⅰ4、联轴器ⅱ6、锥齿轮轴ⅰ7、锥齿轮ⅰ8、锥齿轮ⅱ9、锥齿轮轴ⅱ10、助力大齿轮13、大齿轮轴14、联轴器ⅲ15、联轴器ⅳ17和磁粉制动器18；

方向盘1与输入轴2的左端连接，输入轴2的中间轴段设有转矩输入大齿轮3，轴承座ⅳ36通过轴承支撑输入轴2，方向盘1和转矩输入大齿轮3位于斜支架斜板的外部；输入轴2的右端通过联轴器ⅰ4与扭矩传感器ⅰ5的输入轴连接，扭矩传感器底座ⅰ33支撑扭矩传感器ⅰ5，扭矩传感器ⅰ5的输出轴通过联轴器ⅱ6与锥齿轮轴ⅰ7的左端连接，轴承座ⅲ32通过轴承支撑锥齿轮轴ⅰ7，锥齿轮轴ⅰ7的右端设有锥齿轮ⅰ8，锥齿轮ⅰ8与锥齿轮ⅱ9相啮和；方向盘1、输入轴2、转矩输入大齿轮3、联轴器ⅰ4、扭矩传感器ⅰ5、联轴器ⅱ6、锥齿轮轴ⅰ7和锥齿轮ⅰ8的轴心线位于同一条平行于斜支架斜板的直线上，所述平行于斜支架斜板的直线位于斜支架斜板的上方；锥齿轮ⅱ9依次连接锥齿轮轴ⅱ10、转矩获取装置11、转矩获取装置输出轴12、助力大齿轮13、大齿轮轴14、联轴器ⅲ15、扭矩传感器ⅱ16、联轴器ⅳ17、磁粉制动器18；轴承座ⅱ26通过轴承支撑锥齿轮轴ⅱ10，轴承座底座ⅱ25支撑轴承座ⅱ26；轴承座ⅰ21通过轴承支撑大齿轮轴14，轴承座底座ⅰ20支撑轴承座ⅰ21；扭矩传感器底座ⅱ19支撑扭矩传感器ⅱ16；锥齿轮ⅱ9、锥齿轮轴ⅱ10、转矩获取装置11、转矩获取装置输出轴12、助力大齿轮13、大齿轮轴14、联轴器ⅲ15、扭矩传感器ⅱ16、联轴器ⅳ17和磁粉制动器18的轴心线位于同一条平行于试验台底板29的直线上；

所述转矩输入大齿轮3的下方还设置有转矩输入小齿轮37，转矩输入小齿轮37安装在输入电机34的输出轴上，输入电机底座35设置在斜支架斜板的背面，输入电机底座35上沿输入电机34的轴向开有u型槽，输入电机34通过输入电机底座35上的u型槽安装在输入电机底座35上，输入电机34能够在输入电机底座35上沿输入电机34的轴向移动，调节转矩输入小齿轮37与转矩输入大齿轮3正确啮合；

所述助力大齿轮13的一侧还设置有助力小齿轮22，助力小齿轮22与助力电机23的输出轴连接；电机底座24底板设置在试验台底板29上，电机底座24上沿助力电机23的轴向开有u型槽，助力电机23通过助力电机底座24底板上的u型槽安装在助力电机底座24底板上，助力电机23能够在助力电机底座24上沿助力电机23的轴向移动，调节助力小齿轮22与助力小齿轮22正确啮合。

进一步，所述试验台底板29的底面沿其长度方向对称设有两根用于增强试验台底板29刚度的方管；所述方管的端面设有l型钢，l型钢的底部设有试验台调节脚27。

本实用新型的有益效果是：能够适用于各种工业搬运车辆的电动助力转向系统性能测试。输入轴2安装在有一定斜度的斜支架31上，符合大多数工业搬运车辆的设计理念，性能测试平台与实际工业搬运车辆输入轴相似，更能准确测出待检测的车辆电动助力转向系统的性能；通过改变锥齿轮ⅰ8和锥齿轮ⅱ9的传动比，以及调节斜支架31在斜支架调节板30上移动，使得锥齿轮ⅰ8和锥齿轮ⅱ9正确啮合，可以改变方向盘1与转矩获取装置11输入轴的传动比例，能够适用于不同类型工业搬运车辆电动助力转向系统性能的测试；本测试平台设计可靠，拆装方便，容易更换需要测试的零部件，测试平台柔性高；提供了手动输入转矩和电动输入转矩的选择，能够满足工业搬运车辆电动助力转向系统更多的性能测试，得到的测试结果更加精准。

附图说明

图1是本实用新型的等轴测视图。

图2是本实用新型的前视图。

图3是本实用新型的后视图。

图4是本实用新型的右视图。

图5是本实用新型的上视图。

图6是本实用新型斜支架调节板的结构示意图。

图7是本实用新型斜支架的结构示意图。

图8是本实用新型助力电机底座的结构示意图。

图9是本实用新型矩传感器底座ⅱ的结构示意图。

图10是本实用新型试验台底板的结构示意图。

附图标记说明：1-方向盘、2-输入轴、3-转矩输入大齿轮、4-联轴器ⅰ、5-扭矩传感器ⅰ、6-联轴器ⅱ、7-锥齿轮轴ⅰ、8-锥齿轮ⅰ、9-锥齿轮ⅱ、10-锥齿轮轴ⅱ、11-转矩获取装置、12-转矩获取装置输出轴、13-助力大齿轮、14大齿轮轴、15-联轴器ⅲ、16-扭矩传感器ⅱ、17-联轴器ⅳ、18-磁粉制动器、19-扭矩传感器底座ⅱ、20-轴承座底座ⅰ、21-轴承座ⅰ、22-助力小齿轮、23-助力电机、24-助力电机底座、25-轴承座底座ⅱ、26-轴承座ⅱ、27-试验台调节脚、28-试验台调节脚螺母、29-试验台底板、30-斜支架调节板、31-斜支架、32-轴承座ⅲ、33-扭矩传感器底座ⅰ、34-输入电机、35-输入电机底座、36-轴承座ⅳ、37-转矩输入小齿轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此：

参照附图，一种工业搬运车辆电动助力转向系统性能测试平台，其特征在于：包括试验台支架、eps系统总成和检测系统，eps系统总成和检测系统均安装在试验台支架上；

所述试验台支架包括试验台底板29、斜支架调节板30、斜支架31；斜支架31包括斜支架斜板和水平设置的斜支架底板，斜支架底板的右端向左倾斜设置有斜支架斜板；试验台底板29、斜支架调节板30均水平设置，斜支架调节板30固定在试验台底板29的左端，斜支架调节板30上开有水平设置的u型槽，斜支架底板通过斜支架调节板30的u型槽安装在斜支架调节板30上，斜支架31能在斜支架调节板30上沿水平方向进行横向移动；所述试验台底板29的底面沿其长度方向对称设有两根用于增强试验台底板29刚度的方管；所述方管的端面设有l型钢，l型钢的底部有通螺纹孔，试验台调节脚27通过螺纹孔和台调节脚螺母28与试验台底板29连接。

所述检测系统包括扭矩传感器ⅰ5、转矩获取装置11、扭矩传感器ⅱ16、电控单元ecu和输入电机控制单元；扭矩传感器ⅰ5、转矩获取装置11、扭矩传感器ⅱ16均与电控单元ecu电连接，电控单元ecu与助力电机23电连接，输入电机控制单元与输入电机34电连接；

所述eps系统总成包括方向盘1、输入轴2、转矩输入大齿轮3、联轴器ⅰ4、联轴器ⅱ6、锥齿轮轴ⅰ7、锥齿轮ⅰ8、锥齿轮ⅱ9、锥齿轮轴ⅱ10、助力大齿轮13、大齿轮轴14、联轴器ⅲ15、联轴器ⅳ17和磁粉制动器18；

方向盘1与输入轴2的左端连接，输入轴2的中间轴段设有转矩输入大齿轮3，轴承座ⅳ36通过轴承支撑输入轴2，方向盘1和转矩输入大齿轮3位于斜支架斜板的外部；输入轴2的右端通过联轴器ⅰ4与扭矩传感器ⅰ5的输入轴连接，扭矩传感器底座ⅰ33支撑扭矩传感器ⅰ5，扭矩传感器ⅰ5的输出轴通过联轴器ⅱ6与锥齿轮轴ⅰ7的左端连接，轴承座ⅲ32通过轴承支撑锥齿轮轴ⅰ7，锥齿轮轴ⅰ7的右端设有锥齿轮ⅰ8，锥齿轮ⅰ8与锥齿轮ⅱ9相啮和；方向盘1、输入轴2、转矩输入大齿轮3、联轴器ⅰ4、扭矩传感器ⅰ5、联轴器ⅱ6、锥齿轮轴ⅰ7和锥齿轮ⅰ8的轴心线位于同一条平行于斜支架斜板的直线上，所述平行于斜支架斜板的直线位于斜支架斜板的上方；锥齿轮ⅱ9依次连接锥齿轮轴ⅱ10、转矩获取装置11、转矩获取装置输出轴12、助力大齿轮13、大齿轮轴14、联轴器ⅲ15、扭矩传感器ⅱ16、联轴器ⅳ17、磁粉制动器18；轴承座ⅱ26通过轴承支撑锥齿轮轴ⅱ10，轴承座底座ⅱ25支撑轴承座ⅱ26；轴承座ⅰ21通过轴承支撑大齿轮轴14，轴承座底座ⅰ20支撑轴承座ⅰ21；扭矩传感器底座ⅱ19支撑扭矩传感器ⅱ16；锥齿轮ⅱ9、锥齿轮轴ⅱ10、转矩获取装置11、转矩获取装置输出轴12、助力大齿轮13、大齿轮轴14、联轴器ⅲ15、扭矩传感器ⅱ16、联轴器ⅳ17和磁粉制动器18的轴心线位于同一条平行于试验台底板29的直线上；

所述转矩输入大齿轮3的下方还设置有转矩输入小齿轮37，转矩输入小齿轮37安装在输入电机34的输出轴上，输入电机底座35设置在斜支架斜板的背面，输入电机底座35上沿输入电机34的轴向开有u型槽，输入电机34通过输入电机底座35上的u型槽安装在输入电机底座35上，输入电机34能够在输入电机底座35上沿输入电机34的轴向移动，调节转矩输入小齿轮37与转矩输入大齿轮3正确啮合

所述助力大齿轮13的一侧还设置有助力小齿轮22，助力小齿轮22与助力电机23的输出轴连接；电机底座24底板设置在试验台底板29上，电机底座24上沿助力电机23的轴向开有u型槽，助力电机23通过助力电机底座24底板上的u型槽安装在助力电机底座24底板上，助力电机23能够在助力电机底座24上沿助力电机23的轴向移动，调节助力小齿轮22与助力小齿轮22正确啮合。

具体的工作原理为：当选择使用手动输入转矩进行试验时，调节输入电机底座35使得转矩输入小齿轮37与转矩输入大齿轮3脱离啮合，此时手动给方向盘1施加转矩，所施加的转矩经过输入轴2传递到扭矩传感器ⅰ5，然后再通过锥齿轮ⅰ8和锥齿轮ⅱ9传递到转矩获取装置11，转矩获取装置11内的角位移传感器检测出锥齿轮轴ⅱ10与转矩获取装置输出轴12的相对角位移量，并经过内部芯片转化为电信号，通过引线直接传到电控单元ecu，电控单元ecu收集到转矩获取装置11模拟信号之后结合其他相关的信号，经过给定的控制算法后，输出合适的电信号控制助力电机23提供所需要的助力值，助力值经过减速器后传递到助力小齿轮22，再次减速，并传递到助力大齿轮13，该助力转矩和转矩获取装置输出轴12输出的转矩共同作用，经过扭矩传感器ⅱ16后，带动有阻力的磁粉制动器18转动，模拟转向轮的转向过程。

当选择电机输入时，调节输入电机底座35使得转矩输入小齿轮37与转矩输入大齿轮3正确啮合，通过控制输入电机34代替手动给输入轴2施加转矩，实现工业搬运车辆电动助力转向系统性能的测试。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。