一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备

本发明涉及空气弹簧试验设备，尤其是涉及一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备。

背景技术：

1、空气弹簧相比较其他常用类型弹簧，具有刚度可调可控、固有频率稳定、隔震隔音效果好等优势，其设计参数的确定和优化对零件功能和整车性能影响较大，需要有完整、科学、可控、可操作的设计流程和分析方法来保证。在现实生产过程中，设计完成的空气弹簧试产后，或者下线后，其实际的静态刚度与多个因素有关，比如囊皮批次和性能，或者加工工艺的差异，因此，需要专用设备对空气弹簧的刚度进行试验测量。

2、在试验过程中，比较关键的一点是模拟载荷的施加，在空气弹簧的装车工况下，其负载来自车身及其他相关簧上设备，负载恒定但是数值较大，当前生产厂家常用的设备，大多使用液压缸或者电动缸来主动施加载荷，需要配备完善的能源系统和控制系统，结构复杂，或者使用大质量块来模拟车身加载，其体积较大，质量较重，造成整体设备笨重。设计一种能够同时施加负载又可以减小自身体积的试验设备，具有显著的市场价值。

3、现有的空气弹簧试验台通常采用配重块等质量和体积非常大的设备来施加载荷，这不仅增加了设备的制造成本和运输难度，也限制了试验台的灵活性和适用范围。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，解决目前空气弹簧试验台结构复杂、重量大、制造成本和运输难度高的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，包括：

3、底部承重组件，用于承载试验设备的各个组件，提供空气弹簧负载测试的试验平台；

4、杠杆施压组件，设置于所述底部承重组件上，采用传统杠杆秤原理，利用杠杆放大载荷施加到空气弹簧上；

5、负载测试组件，设置于所述底部承重组件上，与所述杠杆施压组件对应设置，用于检测空气弹簧的负载能力；

6、充放气系统组件，与空气弹簧连接，对空气弹簧进行充气排气操作，实现空气弹簧的上升下降动作。

7、优选的，在上述一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备的实施例中，所述底部承重组件包括：

8、承重底座，用于安装各个组件，起到支撑固定作用；

9、支撑底板，设置于所述承重底座上，通过支撑脚座及t型螺栓固定安装于所述承重底座上，所述支撑底板设置有空气弹簧垫块，所述空气弹簧设置于所述空气弹簧垫块上。

10、优选的，在上述一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备的实施例中，所述杠杆施压组件包括：

11、支撑立柱，垂直设置于所述支撑底板上，通过螺栓与所述支撑底板固定连接，所述支撑立柱上均匀间隔设置有连接通孔，所述连接通孔依次增高；

12、杠杆臂，其一端通过吊耳与所述支撑立柱的连接通孔通过轴连接，与所述支撑立柱铰接，另一端设置有吊钩，所述吊钩上吊挂有承载盘；

13、砝码，放置于所述承载盘上，对杠杆臂的端部施加压力。

14、优选的，在上述一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备的实施例中，所述负载测试组件包括：

15、垂直滑动轴，设置有四个，四个所述垂直滑动轴两两相对垂直设置于所述支撑底板上，与所述支撑底板固定连接；

16、顶板，其四个边角处设置有直线轴承分别与四个所述垂直滑动轴对应设置，所述顶板通过所述直线轴承与所述垂直滑动轴滑动连接；

17、负载滚轮，所述顶板上固定设置有支撑架，所述负载滚轮设置于所述支撑架上，与所述支撑架转动连接，所述杠杆臂靠近所述支撑立柱的一端的底面与所述负载滚轮表面抵触；

18、测力传感器，设置于所述顶板和所述空气弹簧之间，通过力传感器连接板与所述直线轴承连接，用于测量所述空气弹簧高度变化引起的杠杆臂载荷的变化情况。

19、优选的，在上述一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备的实施例中，所述负载测试组件还包括直线位移传感器，所述直线位移传感器垂直设置于所述支撑底板上，与所述支撑底板连接，其动作端通过吊耳与所述顶板连接，设置于所述支撑底板和所述顶板之间，用于测量所述空气弹簧的垂直变化高度。

20、优选的，在上述一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备的实施例中，所述充放气系统组件包括：

21、固定底板，设置于所述承重底座上，通过支撑脚座及t型螺栓固定安装于所述承重底座上；

22、储气罐，设置于所述固定底板上，用于储存气体；

23、气体分配阀，设置于所述固定底板上，通过气体管路与所述储气罐和所述空气弹簧连接，用于控制气体流入或流出所述空气弹簧；

24、空气泵，设置于所述固定底板上，与所述气体分配阀通过气体管路连接，用于给所述储气罐补气或向所述空气弹簧充气。

25、优选的，在上述一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备的实施例中，所述负载测试组件还包括气体压力传感器，所述气体压力传感器设置于连接所述气体分配阀和所述空气弹簧的气体管路上，设置于所述空气弹簧一侧，用于检测所述空气弹簧内的气体压力。

26、优选的，在上述一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备的实施例中，还包括控制系统，所述控制系统与所述测力传感器、所述直线位移传感器、所述气体压力传感器信号连接，用于接收各个传感器的检测信号，与所述气体分配阀和所述空气泵通过控制输出模块连接，用于控制所述气体分配阀和所述空气泵的开闭状态。

27、因此，本发明采用上述结构的一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，设置有杠杆施压组件，通过利用杠杆原理，能够固定比例放大施加到试验空气弹簧上的负载，从而实现了无需大型配重块即可施加载荷的目标。它显著减少了设备的体积和质量，使得试验台的拆卸搬运变得更为灵活，且结构简单，组装过程也更为简便。这不仅降低了设备的制造成本，也提高了试验装置的使用效率。此外，相比于使用液压缸或者电动缸来主动施加载荷的试验台来说，由于减少了能源系统的使用，这种设计方案还有助于实现资源的节约和环境的保护，其市场价值和社会经济效益显著，有望为空气弹簧行业的发展带来更加广阔的前景。

28、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，其特征在于，所述底部承重组件包括：

3.根据权利要求2所述的一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，其特征在于，所述杠杆施压组件包括：

4.根据权利要求3所述的一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，其特征在于，所述负载测试组件包括：

5.根据权利要求4所述的一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，其特征在于，所述负载测试组件还包括直线位移传感器，所述直线位移传感器垂直设置于所述支撑底板上，与所述支撑底板连接，其动作端通过吊耳与所述顶板连接，设置于所述支撑底板和所述顶板之间，用于测量所述空气弹簧的垂直变化高度。

6.根据权利要求5所述的一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，其特征在于，所述充放气系统组件包括：

7.根据权利要求6所述的一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，其特征在于，所述负载测试组件还包括气体压力传感器，所述气体压力传感器设置于连接所述气体分配阀和所述空气弹簧的气体管路上，设置于所述空气弹簧一侧，用于检测所述空气弹簧内的气体压力。

8.根据权利要求7所述的一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统与所述测力传感器、所述直线位移传感器、所述气体压力传感器信号连接，用于接收各个传感器的检测信号，与所述气体分配阀和所述空气泵通过控制输出模块连接，用于控制所述气体分配阀和所述空气泵的开闭状态。

技术总结
本发明公开了一种杠杆式力矩加载空气弹簧试验设备，包括：底部承重组件，用于承载试验设备的各个组件，提供空气弹簧负载测试的试验平台；杠杆施压组件，设置于所述底部承重组件上，采用传统杠杆秤原理，利用杠杆放大载荷施加到空气弹簧上；负载测试组件，设置于所述底部承重组件上，与所述杠杆施压组件对应设置，用于检测空气弹簧的负载能力；充放气系统组件，与空气弹簧连接，对空气弹簧进行充气排气操作，实现空气弹簧的上升下降动作。本发明的上述结构通过利用杠杆原理，能够固定比例放大施加到试验空气弹簧上的负载，从而实现了无需大型配重块即可施加载荷的目标。它显著减少了设备的体积和质量，使得试验台的拆卸搬运变得更为灵活。

技术研发人员：张益瑞,赵胜利,曲宝军,朱淇俊
受保护的技术使用者：山东理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9