反力支架机构的制作方法

1.本发明涉及作动缸反力支架技术领域，尤其涉及一种反力支架机构。


背景技术：

2.在对车辆的零部件进行台架试验时，通常需要借助伺服作动缸及其反力支架和吊架来实现，其中，反力支架用于支撑并且约束车辆零部件加载时产生的反作用力。在具体的试验过程中，作动缸与车辆零部件的加载点之间会使用球关节连接，这样会使在受力的作用方向上形成三个关节点，若无外加导向或其他支撑约束的条件下，作动缸的活塞杆会出现摆动的情况，进而导致车辆零部件加载不稳定，从而影响试验的准确性。
3.另外，在上述台架试验中，需要伺服作动缸及其反力支架、吊架和外导向装置相互配合才能完成试验，这样也会增加操作难度，降低工作效率。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明的目的就是提供一种反力支架机构，以解决现有技术中台架试验操作难度大及工作效率低的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供了一种反力支架机构，所述反力支架机构包括：
7.框架，所述框架上设置有滑槽；
8.驱动部，安装在所述框架上；
9.升降部，所述升降部分别与所述框架和所述驱动部连接，并且所述驱动部能够带动所述升降部沿着所述框架上的滑槽移动；
10.用于固定安装作动缸的连接部，所述连接部的两端分别活动连接于所述升降部以随所述升降部升降来调整所述作动缸的高度，并且还能够通过旋转所述连接部来调节所述作动缸的俯仰角度。
11.在本发明的一些实施方案中，所述框架包括：
12.底座；
13.横梁，所述驱动部安装在所述横梁上；
14.立柱，所述立柱的第一端安装在所述底座上，所述立柱的第二端与所述横梁连接，并且，所述立柱上开设有所述滑槽；
15.支撑肋，所述支撑肋的底部安装在所述底座上，所述支撑肋的一侧壁与所述立柱连接。
16.在本发明的一些实施方案中，所述驱动部包括：
17.齿轮组件，安装在所述横梁上；
18.手轮，所述手轮通过传动轴驱动所述齿轮组件；
19.第一丝杠，所述第一丝杠传动连接所述齿轮组件，所述第一丝杠上套设有第一丝杠套，所述手轮转动能够驱动所述齿轮组件带动所述第一丝杆套相对于所述第一丝杠移
动；
20.第二丝杠，所述第二丝杠传动连接所述齿轮组件，所述第二丝杠上套设有第二丝杠套，所述手轮转动能够驱动所述齿轮组件带动所述第二丝杆套相对于所述第二丝杠移动。
21.在本发明的一些实施方案中，所述齿轮组件包括：
22.第一齿轮，所述第一齿轮通过第一传动轴与所述手轮连接；
23.第二齿轮，所述第二齿轮通过第二传动轴安装在所述横梁上，并与所述第一齿轮啮合；
24.第三齿轮，所述第三齿轮通过第三传动轴安装在横梁上，并与所述第一齿轮啮合；
25.第四齿轮，所述第四齿轮位于所述横梁上，并与所述第二齿轮啮合，所述第一丝杠与所述第四齿轮传动连接；
26.第五齿轮，所述第五齿轮位于所述横梁上，并与所述第三齿轮啮合，所述第二丝杠与所述第五齿轮传动连接。
27.在本发明的一些实施方案中，所述升降部包括：
28.第一升降部，所述第一升降部与所述第一丝杠套连接，且所述第一升降部具有第一连接孔，所述连接部的第一端伸入所述第一连接孔内与所述第一升降部活动连接；
29.第二升降部，所述第二升降部与所述第二丝杠套连接，且所述第二升降部具有第二连接孔，所述连接部的第二端伸入所述第二连接孔内与所述第二升降部活动连接。
30.在本发明的一些实施方案中，所述连接部包括：
31.连接板，所述连接板设有安装孔，所述作动缸能够通过所述安装孔固定安装于所述连接板上；
32.第一轴臂，所述第一轴臂的一端连接于所述连接板，所述第一轴臂的另一端与所述第一升降部活动连接；
33.第二轴臂，所述第二轴臂的一端连接于所述连接板，所述第二轴臂的另一端与所述第二升降部活动连接。
34.在本发明的一些实施方案中，所述第一升降部和/或所述第二升降部上设置有角度标尺。
35.在本发明的一些实施方案中，所述第一升降部和/或第二升降部上安装有限位部。
36.在本发明的一些实施方案中，所述限位部包括：
37.限位板，所述限位板上开设有孔道，所述限位板通过固定件穿过所述孔道连接所述第一轴臂或所述第二轴臂。
38.在本发明的一些实施方案中，所述框架上还安装有高度尺。
39.本发明提供的反力支架机构，其包括：框架、驱动部、升降部和固定安装作动缸的连接部，其中，所述框架上设置有滑槽，所述驱动部安装在所述框架上，所述升降部分别与所述框架和所述驱动部连接，并且所述驱动部能够带动所述升降部沿着所述框架上的滑槽移动，所述连接部的两端分别活动连接于所述升降部以随所述升降部升降来调整所述作动缸的高度，并且还能够通过旋转所述连接部来调节所述作动缸的俯仰角度。该反力支架机构不仅能够支撑及约束车辆零部件加载时产生的反作用力，而且还无需外加导向装置和吊架就能使车辆零部件加载稳定及灵活、方便的调节作动缸的高度和俯仰角度，从而简化操
作，提高工作效率。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明一实施例提供的反力支架机构的结构示意图；
42.图2为本发明一实施例提供的反力支架机构的侧视图；
43.图3为图2中示出的局部示意图；
44.图4为本发明一实施例提供的反力支架机构的剖视图；
45.图5为发明一实施例提供的反力支架机构的俯视图。
46.附图标记说明：
47.11
‑
框架；
48.111
‑
底座；
49.112
‑
横梁；
50.113
‑
立柱；
51.1131
‑
滑槽；
52.114
‑
支撑肋；
53.12
‑
驱动部；
54.121
‑
齿轮组件；
55.122
‑
手轮；
56.123
‑
第一丝杠；
57.124
‑
第一丝杠套；
58.125
‑
第二丝杠；
59.126
‑
第二丝杠套；
60.13
‑
升降部；
61.131
‑
第一升降部；
62.132
‑
第一连接孔；
63.133
‑
第二升降部；
64.134
‑
第二连接孔；
65.135
‑
角度标尺；
66.14
‑
连接部；
67.141
‑
连接板；
68.15
‑
限位部；
69.151
‑
限位板；
70.1511
‑
孔道；
71.1512
‑
固定件。
具体实施方式
72.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
73.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
74.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
75.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
76.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
77.在对车辆的零部件进行台架试验时，通常需要借助伺服作动缸及其反力支架和吊架来实现，其中，反力支架用于支撑并且约束车辆零部件加载时产生的反作用力。在具体的试验过程中，作动缸与车辆零部件的加载点之间会使用球关节连接，这样会使在受力的作用方向上形成三个关节点，若无外加导向或其他支撑约束的条件下，作动缸的活塞杆会出现摆动的情况，进而导致车辆零部件加载不稳定，从而影响试验的准确性。另外，在上述台架试验中，需要伺服作动缸及其反力支架、吊架和外导向装置相互配合才能完成试验，这样也会增加操作难度，降低工作效率。本发明提供的反力支架机构不仅能够支撑及约束车辆零部件加载时产生的反作用力，而且还无需外加导向装置和吊架就能使车辆零部件加载稳定及灵活、方便的调节作动缸的高度和俯仰角度，从而简化操作，提高工作效率。
78.下面结合附图对本公开的几种可选地实现方式进行介绍，当本领域技术人员应当理解，下述实现方式仅是示意性的，并非是穷尽式的列举，在这些实现方式的基础上，本领域技术人员可以对某些特征或者某些示例进行替换、拼接或者组合，这些仍应视为本公开的公开内容。
79.如图1
‑
5所示，本发明提供的反力支架机构，包括框架11、驱动部12、升降部13和用于固定安装作动缸的连接部14等，其中，框架11上设置有滑槽1131，驱动部12安装在框架11上，升降部13分别与框架11和驱动部12连接，并且驱动部12能够带动升降部13沿着框架11
上的滑槽1131移动，连接部14的两端分别活动连接于升降部13以随升降部13升降来调整作动缸的高度，并且还能够通过旋转连接部14来调节作动缸的俯仰角度。
80.在本发明提供的实施方案中，框架11可以是本领域技术人员所熟知的任意一种反力支架中的框架。在本发明的一些的实施方案中，框架11可以包括底座111、横梁112、立柱113和支撑肋114，其中，底座111上相对设置有两根立柱113，各根立柱113的第一端安装在底座111上，其第二端连接于横梁112，且每根立柱113上开设有滑槽1131，框架11中的横梁112上可以安装驱动部12，如上所述，升降部13通过滑槽1131与立柱113连接，并且上述升降部13还与驱动部12连接，进而驱动部12可以驱动升降部14沿着滑槽1131实现升降。此外，底座111上也设置有两个支撑肋114，每个支撑肋114连接一根立柱113，如图2所示。
81.进一步的，底座111与立柱113、支撑肋114之间可以通过焊接的方式连接在一起，立柱113和横梁112之间也可以通过焊接的方式连接在一起。待底座111、横梁112、立柱113和支撑肋114焊接在一起后，对立柱113进行铣削加工形成滑槽1131。在本发明的一些具体实施方案中，该滑槽1131为梯形滑槽，升降部13通过梯形螺栓使其可以沿着梯形滑槽移动。
82.更进一步的，上述立柱113的外侧面壁上安装有高度尺，以方便调整台架试验时作动缸所要求的高度。具体的，该高度尺的测量高度范围为95
‑
795mm，其最小分度可以达到0.5mm。
83.在本发明的一些实施方案中，驱动部12包括齿轮组件121、手轮122、第一丝杠123、第一丝杠套124、第二丝杠125和第二丝杠套126。其中，齿轮组件121安装在上述横梁112上，手轮122通过传动轴传动连接齿轮组件121。第一丝杠123传动连接齿轮组件121，并且第一丝杠123上套设有第一丝杠套124，手轮122转动能够驱动齿轮组件121带动第一丝杆套124相对于第一丝杠123移动。第二丝杠125传动连接齿轮组件121，并且第二丝杠125上也套设有第二丝杠套126，手轮122转动能够驱动齿轮组件121带动第二丝杠套126相对于第二丝杠125移动。因此，需要调整固定在连接部14上的作动缸相对于水平面的高度时，转动手轮122，通过齿轮组件121带动丝杆套相对于丝杠上下移动，而连接于丝杆套的连接部14就会随着丝杆套上下移动，从而实现作动缸高度的调节。
84.在本发明提供的实施方案中，齿轮组件121可以包含奇数个齿轮，例如3个、5个、7个等。在本发明的一些实施方案中，齿轮组件121包含5个齿轮，分别为第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮。其中，第一齿轮通过第一传动轴与手轮122连接，第二齿轮通过第二传动轴安装在横梁112上并与第一齿轮啮合；第三齿轮通过第三传动轴安装在横梁112上，并与第一齿轮啮合；第四齿轮位于横梁112上，与第二齿轮啮合，并且第四齿轮安装在第一丝杠123的端部可使第一丝杠123与第四齿轮传动连接；第五齿轮位于横梁112上，与第三齿轮啮合，并且第五齿轮安装在第二丝杠125的端部可使第二丝杠125与第五齿轮传动连接，可参阅图4。
85.在本发明的一些实施方案中，升降部13包括：第一升降部131和第二升降部133，如图5所示。第一升降部131与第一丝杠套123连接，并且第一升降部131具有第一连接孔132，连接部14的第一端可以通过第一连接孔132与第一升降部131活动连接。第二升降部133与第二丝杠套126连接，并且第二升降部133具有第二连接孔134，连接部14的第二端可以通过第二连接孔134与第二升降部133活动连接。
86.在本发明的一些实施方案中，连接部14包括：连接板141、第一轴臂和第二轴臂，其
中，连接板141设有安装孔，作动缸能够通过上述安装孔固定安装于连接板141上。第一轴臂的一端连接于连接板141的一端，第一轴臂的另一端与第一升降部131活动连接，第二轴臂的一端连接于连接板14的另一端，第二轴臂的另一端与第二升降部133活动连接。
87.为了方便调整作动缸的俯仰角度，在本发明的一些实施方案中，第一升降部131和/或第二升降部133上设置有角度标尺135，如图3所示。第一升降部131和第二升降部133的两端具有弧形结构，角度标尺135安装在弧形结构上。
88.此外，在本发明的一些实施方案中，第一升降部131和/或第二升降部133上安装有限位部15，通过该限位部15可以避免反力支架机构在使用过程中由于升降部13提供给连接部14的第一轴臂和第二轴臂的摩擦力矩约束不足，而导致作动缸随连接部14一起转动。
89.进一步的，在本发明的一些实施方案中，限位部15包括限位板151，其中，该限位板151上开设有孔道1511，限位板151通过固定件1512穿过孔道1511连接连接部14的第一轴臂或第二轴臂。这样能够保证作动缸在使用过程中有稳定的约束。
90.更近一步的，上述固定件1512包括螺栓、弹垫和平垫，螺栓依次通过弹垫和平垫将限位板151与第一轴臂或第二轴臂连接。
91.另外，在本发明提供的实施方案中，框架11的横梁112和连接板141上的吊环螺钉，便于连接板吊装以及作动缸布置方位调整和出厂时吊运。
92.以下对本发明提供的反力支架机构组装、调试和使用进行详细的说明。
93.本发明提供的反力支架机构的组装步骤如下：
94.1)框架的组装：将横梁、立柱、底座和支撑肋通过焊接的方式组装在一起，并经过铣削加工工艺使立柱上形成滑槽，并且将吊环螺钉安装在横梁的两端；
95.2)润滑：将丝杆、丝杆套的螺纹孔、梯形槽内外端面、轴承座孔用少许锂基润滑脂润滑，轴承内腔填注足量滑脂，以降低传动过程中的摩擦阻力；
96.3)安装丝杆：先将丝杆套套设在丝杆上，然后把推力轴承盖套入丝杆下端，丝杆上端放入横梁最外端轴承座孔内，然后安装推力轴承并用轴端弹性挡圈卡位，最后安装上端的滚动轴承，并用轴承盖和弹性挡圈限位；丝杆下端轴承采用双向推力球轴承，承受操作过程中梯形丝杆传递的轴向力，并允许一定的轴向间隙调整，上端轴承使用带密封圈的深沟球轴承，承受齿轮传动产生的径向力并约束丝杆的径向跳动；
97.4)安装传动轴：将传动轴放入框架横梁安装孔内，再将轴两端的滚动轴承压装到位，使轴承内圈紧贴轴肩，外圈与轴承座孔紧密配合，内圈与轴之间用弹性挡圈卡位，外圈用轴承盖锁紧以限制轴承轴向跳动；
98.5)安装齿轮：将各轴端齿轮压入轴上相应配合位置，确保所有齿轮全部安装到位后，两边丝杆套处于合适的同一高度；轴与齿轮之间采用平键过盈配合，端部用挡圈和螺钉限位和锁紧，确保各齿轮之间正常啮合，实现运动和力的稳定传递，不产生松动和异响；
99.6)安装手轮：先用圆螺母将传动轴上的齿轮锁紧到位，再安装手轮，手轮与驱动轴之间通过平键过盈配合连接，端面用平挡圈和螺钉限位并锁紧；
100.7)安装升降部和连接部：首先用润滑脂将啮合齿轮充分润滑，给作动缸连接板装上吊环螺钉，再将作动缸连接部两端的轴臂分别装入升降部的连接孔，然后安装锁紧螺钉和弹垫，然后将梯形螺栓穿过连接板对应安装孔，杆端安装平垫、弹垫和螺母，连接板上安装吊环螺钉，再将整体吊起，把梯形螺栓头部滑入框架的立柱梯形槽内，连接板与升降部一
同随梯形螺栓滑动直至与丝杆套配合面贴合，然后用螺钉带弹垫紧固；
101.8)安装角度标尺：将反力架整体置于水平面上，松开连接板与升降部之间的锁紧螺钉，锁紧梯形螺栓，转动连接板使其同作动缸的配合面竖直(视该位置作动缸俯仰角为零)，在连接板左侧圆柱端面的中心刻水平对齐线，然后将角度标尺以铆接方式安装在升降部的端面，使角度标尺的一侧与升降部弧形结构上的圆周对齐，零刻度与前面刻的水平对齐线对齐，刻度沿零刻线向两侧圆周方向分别增大；
102.9)安装限位部和高度尺：将连接部上的安装孔与限位板上的孔道对齐，将螺栓依次通过弹垫、平垫、孔道和安装孔，使连接部固定不动；然后将高度尺安装在立柱的外侧面壁上，组装结束。
103.进一步的，将组装完的反力支架机构进行调试，具体如下：
104.松开梯形螺栓，转动手轮，通过齿轮和轴系传动带动两边丝杆同步旋转，调整轴承轴向间隙，并作必要的补充润滑，使连接部、升降部和丝杆套随之上下移动，保证作动缸在设计的可调高度范围内运动自如，无异响和卡滞现象；
105.松开固定连接部的锁紧螺钉和限位部，转动连接部，确认无卡滞后，通过锁紧螺钉和限位部使其紧固，最后锁紧梯形螺栓。
106.本发明提供的反力支架机构使用方法如下：
107.1)将反力支架机构吊至试验平台的合适位置，拆下作动缸柱塞前端的力传感器，使柱塞穿过连接板的中心大圆孔，用螺栓将缸体前端面安装连接板上，再安装上力传感器，由于连接板的厚度占用了柱塞部分行程，必要时可在力传感器与柱塞之间接一块延长节加以弥补；
108.2)松开限位部和锁紧螺钉，对照角度标尺调整作动缸俯仰角到目标值，然后通过锁紧螺钉和限位部锁紧连接部；
109.3)松开梯形螺栓，转动手轮，带动丝杆旋转，作动缸与连接部、升降部一起随丝杆套上下移动，待达到要求的作动缸安装高度时，停止转动手轮，锁紧梯形螺栓；
110.4)调整好作动缸反力支架机构的相对测试样件位置，用螺栓螺母或压铁组件将反力架锚固至试验平台上。
111.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
112.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。