专利名称：制动轴荷一体式轴荷测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车性能测试领域,尤其涉及一种制动轴荷一体式轴荷测量装置。
背景技术：
制动性能是机动车最重要的安全性能指标之一，良好的制动性能是保证机动车安全运行的前提。目前，制动性能是以机动车的制动力与轴荷的百分比来衡量的。现阶段，滚筒式制动力测试台广泛运用于测量机动车制动性能，在测量制动力时，它主要是利用刹车时轮胎对滚筒有一个反作用力，通过测力传感器测出这个反作用力，进而得出机动车的制动力。在测量机动车轴荷时，它主要是通过工作气缸举起车轮进行测量的，这种方法当机动车车轮偏离气缸中心较远时，会对工作气缸产生一个额外的倾覆力矩，使得气缸推杆与气缸产生较大的摩擦力进而影响测量结果的准确性。此外，目前大部分的滚筒式制动力测量装置是将轴荷与制动力分开来测试的装置，这种测试方式使得机动车需要经过多次停车定位，增大了产生误差的概率，降低了测试的精度，同时大大增加了工作时间，降低了工作效率，增加了劳动强度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制动轴荷一体式轴荷测量装置。本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是本发明制动轴荷一体式轴荷测量装置包括滚筒式制动力测试台、压板、拉杆、测力传感器、工作气缸、第一连接件、第二连接件和位于同一水平面上的四根工作杠杆，所述压板与拉杆固定连接，拉杆与测力传感器固定连接，测力传感器与工作气缸的推杆固定连接，四根工作杠杆的第一端各自通过相应的第一连接件与压板连接，四根工作杠杆的第二端各自通过相应的第二连接件与滚筒式制动力测试台的机架连接；四根工作杠杆中的其中两根与第一直线重合，四根工作杠杆中的另两根与第二直线重合，第一直线与第二直线的相交点在滚筒式制动力测试台的工作面板上的正投影与所述工作面板的几何中心重合，并且，位于同一直线上的两根工作杠杆以所述相交点为对称中心呈对称分布；各所述第一连接件包括第一下球座和第一钢球，各所述第二连接件包括第二上球座、第二钢球和第二下球座；各第一下球座与对应的工作杠杆的第一端固定连接，各第一钢球置于对应的第一下球座的凹槽内并且各第一钢球位于压板和对应的第一下球座之间，各第一钢球能够与压板接触；各第二下球座与对应的工作杠杆的第二端固定连接，各第二上球座与所述机架固定连接，各第二钢球置于对应的第二下球座的凹槽内且位于对应的第二下球座的凹槽和第二上球座的凹槽之间。进一步地，本发明还包括气缸固定座，所述工作气缸的缸体固定安装于气缸固定座上。进一步地，本发明的所述工作杠杆在其第一端和第二端之间还分别安装有铰支座。进一步地，本发明还包括外框，所述滚筒式制动力测试台置于外框内，各所述铰支座与所述外框连接。进一步地，本发明所述四个工作杠杆的第二端的下方分别对应地设有限位支座，所述四个工作杠杆的第二端能够与其对应的限位支座接触。进一步地，本发明所述工作气缸的缸体的上腔室通过换向阀与一导气管连通，所述导气管与一电磁二位三通阀的出气口连通，所述电磁二位三通阀的一个进气孔与外界的供气系统的高压气体输出口连通，电磁二位三通阀的另一个进气孔与所述供气系统的低压气体输出口连通。与现有技术相比，本发明的有益效果是
(1)本发明采用四根工作杠杆支撑，不仅扩大了检测台有效面积，方便车辆准确定位，降低工作难度，提高测量精度；而且利用杠杆原理举升滚筒式制动力测试台，能够在较低的气压下测量较大的轴荷，改善零部件的受力情况；
(2)工作气缸可采用高、低压控制，避免因机动车刚开上工作面板刹车时造成瞬时轴荷增加而对测力传感器造成破坏，起到过载保护作用；
(3)本发明将轴荷测量系统与制动力测量系统合二为一，减少了测试步骤，有效地缩短了工作时间，提高了工作效率；
(4)相比于现有技术需使用不同装置分别测试轴荷和制动力而成本高的缺陷，本发明整个测量装置简单、小巧，大大降低了成本，并且，提高了系统的可靠性与寿命。
图1为本发明制动轴荷一体式轴荷测量装置的俯视结构示意 图2为图1的A-A剖视 图3为图2的B-B剖视 图4为工作气缸的放大示意 图中，1、滚筒式制动力测试台，2、滚筒，3、工作气缸，4、外框，5、第二上球座，6、第二钢球，7、第二下球座，8、限位支座，9、铰支座，10、电磁二位三通阀，11、换向阀，12、连接螺栓，13、气缸固定座，14、工作气缸的推杆，15、测力传感器，16、锁紧螺母，17、工作杠杆，18、工作气缸的缸体的上腔室，19、工作气缸的活塞，20、工作气缸的缸体的下腔室，21压板，22、工作拉杆,23、工作面板,24、工作杠杆的第一端,25、工作杠杆的第二端,26、机架,27、第一下球座，28、第一钢球，29导气管，30工作气缸的缸体。
具体实施例方式下面根据附图详细说明本发明的结构与工作过程。如图1至图4所示，本发明制动轴荷一体式轴荷测量装置包括滚筒式制动力测试台1、压板21、拉杆22、测力传感器15、工作气缸3、第一连接件、第二连接件和位于同一水平面上的四根工作杠杆17 ;其中，每个第一连接件包括第一下球座27和第一钢球28，每个第二连接件包括第二上球座5、第二钢球6和第二下球座7。每根工作杠杆17的第一端24各通过一个第一连接件与压板21连接，每根工作杠杆17的第二端25各自通过一个第二连接件与滚筒式制动力测试台I的机架26连接。具体地说，如图3所示，每个工作杠杆17的第一端24与一个第一连接件中的第一下球座27固定连接，同一个第一连接件中的第一钢球28置于第一下球座27的凹槽内，压板21位于各第一钢球28的上方且能够与各第一钢球28接触。每个工作杠杆17的第二端25则与一个第二连接件中的第二下球座7固定连接，各第二连接件中的第二上球座5与滚筒式制动力测试台I的机架26固定连接；同一个第二连接件中的第二钢球6置于第二上球座5的凹槽内，并且第二钢球6位于第二上球座5的凹槽和第二下球座7的凹槽之间。参见图2和图3，四根工作杠杆17位于同一水平面上，并且，其中两根工作杠杆17均与同一水平面上的第一直线上重合，另两根工作杠杆17则均与位于该水平面上的第二直线重合，而第一直线与第二直线的相交点在滚筒式制动力测试台I的工作面板23上的正投影与工作面板23的几何中心重合，并且，位于同一直线上的两根工作杠杆17以所述相交点为对称中心呈对称分布。如图3所示，当滚筒式制动力测试台I的工作面板23为长方形时，四根工作杠杆17在工作面板23上的正投影则相应地表现为工作面板23上的两个对角线。当然，滚筒式制动力测试台I的工作面板23除了可以是长方形外，还可以是圆形、正方形等规则或不规则的任何合适的形状。如图2所示，压板21与拉杆22固定连接，作为实现本发明的一种方案，压板21可与拉杆22螺纹连接并通过锁紧螺母16固定以防止压板21与拉杆22相对转动；拉杆22与测力传感器15固定相连，测力传感器15与工作气缸3的推杆14固定；工作气缸3的缸体30可通过连接螺栓12固定安装于气缸固定座13上。作为本发明的另一种实施方式，工作气缸3的缸体30也可直接固定安装在地面上。一方面，如图1所示，滚筒式制动力测试台I中的两组(共四个)滚筒2安装于工作面板23的下方，可分别用于测量机动车的左、右车轮的制动力。另一方面，如图2与图3所示，本发明采用四根工作杠杆17推动滚筒式制动力测试台I的方式测量机动车的轴荷，使得机动车车轮可停在滚筒式制动力测试台I的任意位置，有效地扩大了检测台的面积，同时减少了测力传感器15的使用数量。作为本发明的优选方案，在每个工作杠杆17的第一端24和第二端25之间还分别安装有用于一个铰支座9，各工作杠杆17可绕铰支座9转动。为使本发明测量装置更加紧凑，本发明还可进一步包括外框4，并通常将滚筒式制动力测试台I置于外框4内的中央位置处，并将各铰支座分别与外框4连接。作为本发明的更优选实施方式，在四个工作杠杆17的第二端25的下方还可分别对应地设有限位支座8，各工作杠杆17的第二端25能够与其对应的限位支座8接触，从而通过相应的限位支座8来限定各工作杠杆17的转动方向。本发明装置还可进一步采用过载保护的措施以保护测力传感器15不受损坏，具体方案为工作气缸3的缸体30通过换向阀11与一根导气管29相连通，导气管29与一个电磁二位三通阀10的出气孔相连通，电磁二位三通阀10的一个进气孔与外界供气系统的低压气体输出口相连通，电磁二位三通阀10的另一个进气孔与外界供气系统的高压气体输出口相连通。测试开始之前，先向电磁二位三通阀10的一个进气孔通入低压气体，低压气体通过与电磁二位三通阀10的出气孔相连的换向阀11进入工作气缸3的缸体30的上腔室18，进而推动工作气缸3的活塞19向下运动，并带动工作气缸3的推杆14通过测力传感器15推动拉杆22和压板21向下运动，压板21的向下运动会对第一钢球28和第一下球座27产生向下的作用力，进而带动四根工作杠杆17分别绕各自铰支座9转动，从而通过四根工作杠杆17的第二端25将滚筒式制动力测试台I顶起。由于机动车进入滚筒式制动力测试台I的工作面板23时刹车会使得轴荷瞬间增大，因此在机动车停稳后再向工作气缸3的缸体30通入高压气体，则可以实现过载保护功能。以下进一步详细说明本发明上述优选实施方式的工作过程当测量装置工作时，先向电磁二位三通阀10的一个进气口通入低压气体，低压气体通过换向阀11后进入工作气缸3的缸体的上腔室18，低压气体推动工作气缸3的活塞19带动推杆14向下运动，推杆14通过测力传感器15拉动拉杆22向下运动,此时，固定于拉杆22的第一端24的压板21向下运动而对第一钢球28及第一下球座27产生向下的作用力，进而带动四根工作杠杆17分别绕各自铰支座9转动，从而通过四根工作杠杆17的第二端25将滚筒式制动力测试台I顶起。然后，机动车进入滚筒式制动力测试台I的工作面板23上，待机动车停稳后向电磁二位三通阀10的另一进气孔通入高压气体，高压气体按前述路径进入工作气缸3的缸体30的上腔室18内，推动活塞19向下运动，活塞19带动推杆14向下运动，推杆14通过测力传感器15拉动拉杆22向下运动，此时，压板21对第一钢球28及第一下球座27产生更大的作用力，使得四根工作杠杆17分别绕各自铰支座9转动，继续向上顶起滚筒式制动力测试台1，从而顶起机动车车轮。此时，PC机采集测力传感器15的传出的信号，经过处理得到机动车的轴荷。完成轴荷测量后，停止向工作气缸3的缸体30通入气体，滚筒式制动力测试台I缓缓下降直至四根工作杠杆17分别与对应的限位支座8接触。测量机动车的制动力时，将机动车左、右车轮分别停靠在对应的一对滚筒2之间，在滚筒2的驱动下，被测的左、右车轮转动；待被测的左、右车轮的速度稳定时，测试员踩下刹车，即可测出机动车左、右车轮的制动力。需要说明的是，如果本发明不设有上述过载保护装置，那么，在测量机动车的轴荷时，外界供气系统不再是分阶段相继向工作气缸3的缸体30输入低压气体和高压气体，而是自始至终都向工作气缸3的缸体30内输入高压气体。
权利要求
1.一种制动轴荷一体式轴荷测量装置，包括滚筒式制动力测试台(I)，其特征在于还包括压板(21)、拉杆(22)、测力传感器(15)、工作气缸(3)、第一连接件、第二连接件和位于同一水平面上的四根工作杠杆(17)，所述压板(21)与拉杆(22)固定连接，拉杆(22)与测力传感器(15)固定连接，测力传感器(15)与工作气缸的推杆(14)固定连接，四根工作杠杆(17)的第一端(24)各自通过相应的第一连接件与压板(21)连接，四根工作杠杆(17)的第二端(25)各自通过相应的第二连接件与滚筒式制动力测试台(I)的机架(26)连接；四根工作杠杆(17)中的其中两根与第一直线重合，四根工作杠杆(17)中的另两根与第二直线重合，第一直线与第二直线的相交点在滚筒式制动力测试台(I)的工作面板(23)上的正投影与所述工作面板(23)的几何中心重合，并且，位于同一直线上的两根工作杠杆(17)以所述相交点为对称中心呈对称分布； 各所述第一连接件包括第一下球座(27)和第一钢球(28)，各所述第二连接件包括第二上球座(5)、第二钢球(6)和第二下球座(7);各第一下球座(27)与对应的工作杠杆(17)的第一端(24)固定连接，各第一钢球(28)置于对应的第一下球座(27)的凹槽内并且各第一钢球(28)位于压板(21)和对应的第一下球座(27)之间，各第一钢球(28)能够与压板(21)接触；各第二下球座(7)与对应的工作杠杆(17)的第二端(25)固定连接，各第二上球座(5 )与所述机架(26 )固定连接，各第二钢球(6 )置于对应的第二下球座(7 )的凹槽内且位于对应的第二下球座(7)的凹槽和第二上球座(5)的凹槽之间。
2.根据权利要求1所述的制动轴荷一体式轴荷测量装置，其特征是还包括气缸固定座(13)，所述工作气缸(3)的缸体(30)固定安装于气缸固定座(13)上。
3.根据权利要求1或2所述的制动轴荷一体式轴荷测量装置，其特征在于所述工作杠杆(17 )在其第一端(24)和第二端(25 )之间还分别安装有铰支座(9 )。
4.根据权利要求3所述的制动轴荷一体式轴荷测量装置，其特征是还包括外框(4)，所述滚筒式制动力测试台(I)置于外框(4 )内，各所述铰支座(9 )与所述外框(4 )连接。
5.根据权利要求1、2或4所述的制动轴荷一体式轴荷测量装置，其特征在于所述四个工作杠杆(17)的第二端(25)的下方分别对应地设有限位支座(8)，所述四个工作杠杆(17)的第二端(25)能够与其对应的限位支座(8)接触。
6.根据权利要求3所述的制动轴荷一体式轴荷测量装置，其特征在于所述四个工作杠杆(17 )的第二端(25 )的下方分别对应地设有限位支座(8 )，所述四个工作杠杆(17 )的第二端(25)能够与其对应的限位支座(8)接触。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的制动轴荷一体式轴荷测量装置，其特征在于所述工作气缸(3)的缸体(30)的上腔室(18)通过换向阀(11)与一导气管(29)连通，所述导气管(29)与一电磁二位三通阀(10)的出气口连通，所述电磁二位三通阀(10)的一个进气孔与外界的供气系统的高压气体输出口连通，电磁二位三通阀(10)的另一个进气孔与所述供气系统的低压气体输出口连通。
8.根据权利要求3所述的制动轴荷一体式轴荷测量装置，其特征在于所述工作气缸(3)的缸体(30)的上腔室(18)通过换向阀(11)与一导气管(29)连通，所述导气管(29)与一电磁二位三通阀(10)的出气口连通，所述电磁二位三通阀(10)的一个进气孔与外界的供气系统的高压气体输出口连通，电磁二位三通阀(10)的另一个进气孔与所述供气系统的低压气体输出口连通。
9.根据权利要求5所述的制动轴荷一体式轴荷测量装置，其特征在于所述工作气缸(3)的缸体(30)的上腔室(18)通过换向阀(11)与一导气管(29)连通，所述导气管(29)与一电磁二位三通阀(10)的出气口连通，所述电磁二位三通阀(10)的一个进气孔与外界的供气系统的高压气体输出口连通，电磁二位三通阀(10)的另一个进气孔与所述供气系统的低压气体输出口连通。
全文摘要
本发明公开了一种制动轴荷一体式轴荷测量装置，它包括滚筒式制动力测试台、压板、拉杆、测力传感器、工作气缸、第一连接件、第二连接件和位于同一水平面上的四根工作杠杆，压板依次通过拉杆、测力传感器与工作气缸的推杆固定连接，四根工作杠杆的第一端各自通过第一连接件与压板连接，其第二端各自通过第二连接件与测试台的机架连接；四根工作杠杆中的其中两根与第一直线重合，另两根与第二直线重合，第一直线与第二直线的相交点在测试台的工作面板上的正投影与工作面板的几何中心重合，位于同一直线上的两工作杠杆以该相交点为中心呈对称分布；其中，各第一连接件包括第一下球座和第一钢球，各第二连接件包括第二上球座、第二钢球和第二下球座。
文档编号G01L5/28GK103048079SQ20121054342
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月16日 优先权日2012年12月16日
发明者何文华, 戴明新, 胡滨鹏, 侯明阳 申请人:浙江大学