一种汽车及挂车防护试验装置

技术领域

本发明属于汽车及挂车检测技术领域，具体涉及一种汽车及挂车防护试验装置。

背景技术

随着汽车和挂车数量的增加以及交通运输的日益繁忙，发生的交通事故也日益增多，所引起的人员伤亡和财产损失严重，已成为一个不容忽视的社会问题。根据每年交通事故统计数据表明，因汽车和挂车未按法规要求加装前后部防护装置而导致的交通事故数量呈上升趋势。因此，对汽车及挂车前后部的防护装置在加装时进行试验检测是十分必要的。

汽车的前、后下部防护装置根据行业标准设计时必须保证其具有足够的阻挡力，以防止机动车辆发生意外碰撞、追尾时不产生钻入碰撞现象。汽车侧面部防护装置是能有效地保护无防御行人，以免其跌于车侧而被卷入车轮下的装置。汽车及挂车的前、后下部防护装置和侧面防护装置在规定试验力的作用下变形量不可超过允许的变形范围，是道路机动车辆公告时必须进行的强制性检测项目。所以，关于研究汽车及挂车前、后下部防护装置的试验装置也越来越多。

中国专利CN 207516048 U公开了一种汽车前、后部防护试验装置，该试验装置包括用于固定于设备基础上的机座，所述机座上通过第一滑轨机构沿水平向滑动连接有加载油缸安装架，所述加载油缸安装架通过第二滑轨机构沿竖直向滑动连接有加载油缸连接板，所述加载油缸连接板上连接有加载油缸，所述加载油缸与液压工作站连接，所述机座后方设有固定于所述设备基础上的反力墙结构，所述加载油缸的一端抵在所述反力墙结构上，所述加载油缸的另一端上安装有加载头，所述加载油缸通过第一动力机构、第二动力机构分别可沿所述第一滑轨机构、第二滑轨机构移动。虽然该实用新型能够实现加载油缸与加载头的上下左右移动，但是该实用新型通过将加载油缸与加载头安装成一整体，在第二动力机构的带动下，可随油缸连接板在油缸安装架内一同上下滑动；在机座上设置两个机架，并在两个机架上设置两条第一直线导轨，可使油缸安装架带动加载油缸及加载头一同沿水平方向左右滑动，实现上下左右移动的过程和装置设计的复杂繁琐，不易操作。因此，在满足试验的需求以及试验操过程工况下，设计一种可以同时适合于汽车及挂车前后部防护试验装置是当前急需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种汽车及挂车防护试验装置。该试验装置能够实现汽车及挂车的前后部防护装置的试验。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种汽车及挂车防护试验装置，所述防护试验装置由机械系统、电气系统和测控系统组成；所述机械系统包括框架总成、加载总成、设备固定机构、反力架和和反力工装；所述框架总成包括左右立柱、横梁和导轨，所述导轨设置在所述左右两根立柱上，所述加载总成包括加载油缸、位移传感器、加载油缸安装板、力传感器a、力传感器 b和导向轴；所述导轨通过加载油缸安装板与所述加载油缸连接，所述加载油缸的活塞杆的一端设置有导向轴，另一端设置有泵站、伺服阀、力传感器a、力传感器b和位移传感器，所述框架总成的顶部通过螺栓固定有升降电机，所述设备固定机构一端通过固定块螺接在所述框架总成上，另一端通过连接轴与所述反力架连接。

进一步的，所述电气系统包括计算机、控制器、泵站电机、升降电机、传感器电源、断路器和接触器；所述计算机安装有用于所述汽车及挂车防护试验的测控系统；所述电气系统设置于电器箱内。

进一步的，所述机械系统还包括提升机构、车辆固定机构。

进一步的，所述提升结构包括升降电机、丝杆安装板和螺母安装板，所述螺母安装板通过丝杆螺母与加载油缸连接。

进一步的，所述车辆固定机构包括链条、棘轮收紧器、蝴蝶扣，用于试验时固定试验车辆，保证试验车辆能在试验规定区域位置固定。

进一步的，所述框架总成设置为T型槽，用于固定前、后加载油缸安装板，所述左右立柱与横梁通过横梁连接。

进一步的，所述加载总成还包括标准试验工装，所述标准试验工装通过导向轴避免加载时旋转。

进一步的，所述反力工装由钢板焊接而成，用于传感器的标定。

进一步的，所述力传感器a、力传感器b分别为300kN和5kN的力传感器，所述两个力传感器通过螺钉固定在加载油缸上，所述力传感器a用于前、后部防护装置的试验，所述力传感器b用于侧面防护装置的试验。

进一步的，所述设备固定机构包括正反螺纹调节杆、调节杆、连接轴、固定块、调节杆连接头。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明通过设置电力升降机、丝杆安装板和螺母安装板等提升结构，通过电力升降机与加载油缸安装板配合，安装在框架总成的顶部，可用来调节加载油缸的高度，从而可以达到调节整个实验装置加载高度的目的，而且螺母安装板与丝杆螺母配合，与加载油缸安装板连接，用于调节加载系统高度，本发明采用行程为1350mm的丝杆，通过提升装置与加载油缸和框架总成的联合使用，可以保证整个试验装置的加载中心高度在200-1300mm范围内调节，而且加载的速度也易于调节。

(2)本发明的加载油缸采用的是电动液压加载油缸，其采用电动液压系统来为试验装置提供加载动力，具体为利用电动油泵提供所需的油压，驱动液压缸进行加载动力，由于是利用的是电动液压系统进行加载动力，其可实现远程操控，既可以保证试验人员的人身安全，又能够对试验车辆的防护装置进行静态加载。

(3)本发明采用伺服阀控制加载油缸运动，只需通过调节伺服阀便可实现加载油缸和加载头的运动速度的快速调整和加载油缸力位移的闭环，从而使防护试验装置能够横向、纵向(上下左右)可自由移动，设计简单，操作方便，而且还可以同时满足汽车和挂车前、后下部防护装置的试验。

附图说明

图1是本发明的汽车及挂车防护试验装置的结构示意图。

其中，图中各标号代表的结构名称分别为：

1、泵站；2、伺服阀；3、力传感器a；4、力传感器b；5、位移传感器；6、升降电机；7、反力架；8、导向轴；9、加载油缸；10、电气箱；11、加载油缸安装板；12、设备固定机构；13、导轨；14、框架总成；15、反力工装。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明。

实施例

一种汽车及挂车防护试验装置，所述防护试验装置由机械系统、电气系统和测控系统组成；所述机械系统包括框架总成11、加载总成、设备固定机构12、反力架7和和反力工装15；所述框架总成包括左右立柱、横梁和导轨13，所述导轨13设置在所述左右两根立柱上，所述加载总成包括力加载油缸9、位移传感器5、加载油缸安装板11、力传感器a 3、力传感器b 4和导向轴8；所述导轨13通过加载油缸安装板11与所述加载油缸9连接，所述加载油缸9的活塞杆的一端设置有导向轴8，另一端设置有泵站1、伺服阀2、力传感器 a3、力传感器b4和位移传感器5，所述框架总成11的顶部通过螺栓固定有升降电机6，所述设备固定机构12一端通过固定块螺接在所述框架总成11上，另一端通过连接轴与所述反力架7连接；所述电气系统包括计算机、伺服控制器、泵站电机、升降电机6、传感器电源、断路器和接触器；所述计算机安装有用于所述汽车及挂车防护试验的测控系统；所述电气系统中的各个部分设置于电器箱10内；所述机械系统还包括提升机构、车辆固定机构；其中，所述提升结构包括升降电机6、丝杆安装板和螺母安装板，所述螺母安装板通过丝杆螺母与加载油缸安装板11连接，用于调节加载系统的高度；所述升降电机6通过螺栓固定在框架总成11的顶部；所述车辆固定机构包括链条、棘轮收紧器、蝴蝶扣，车辆固定机构用于试验时固定试验车辆，保证试验车辆能在试验规定区域位置固定。

优选为，所述框架总成11设置为T型槽，用于固定前、后加载油缸安装板11，所述左右立柱与横梁通过横梁连接；所述的导轨13 用于加载系统导向。

优选为，所述加载总成还包括标准试验工装，所述标准试验工装通过导向轴8避免加载时旋转，影响加载。

优选为，所述反力工装15由钢板焊接而成，用于传感器的标定，通过结构的优化，其能够承受250kN的重量。

优选为，所述力传感器a3、力传感器b4分别为300kN和5kN的力传感器，所述两个力传感器通过螺钉固定在加载油缸9上，所述力传感器a3用于测试车辆的前、后部防护装置的试验，所述力传感器 b4用于测试车辆的侧面防护装置的试验；在使用300kN的力传感器试验时，要取下5kN的力传感器，避免传感器超载损坏，拆卸力传感器只需要松开固定螺钉，即可整体拆卸侧面防护试验装置，拆装非常方便。

优选为，加载油缸9采用是电动液压油缸，通过电动液压系统停工加载动力，采用电动油泵提供所需的油压，驱动液压油缸进行加载；加载油缸与加载头设置为一整体，加载头高度位置可由升降电机调整，采用直线位移传感器测量加载方向的位移量大小。

优选为，所述设备固定机构12包括正反螺纹调节杆、调节杆、连接轴、固定块、调节杆连接头；所述反力架7采用钢板和型材焊接而成，其用于支撑加载油缸9，所述反力架7设置为T型槽结构，T 型槽内安装有T型螺母，所述T型螺母与所述设备固定机构12中的连接轴一端的外螺纹连接，连接轴的中间利用螺母锁紧，可利用正反螺纹调节杆，来调节其松紧程度，使用本发明的设备固定机构12，防护试验装置可加载距离达到1500mm。

本发明防护试验装置的试验方法为：

(1)开启计算机，拉起急停按钮(设置于电器箱上)，启动测试软件并进入手动操作界面，检查设备是否正常，如设备异常，按下急停按钮，解决异常问题待其恢复正常再进行下一步操作；

(2)摆放试验车：试验车摆放时应保证所有加载点在试验装置可移动范围内，被试验表面与加载头表面平行；

(3)固定车辆：试验车摆放到位后，使用链条固定试验车和平板，通过棘轮收紧器预紧；

(4)设定试验参数：试验前将测试软件中的力和位移数值清零，再点击开始试验，试验开始直至达到设定目标值停止；

(5)试验完成后，加载油缸退回初始位置，松开底部锁止螺钉，加载中心左右移动至指定位置，固定试验装置，开始试验；

(6)通过调控伺服阀来调节加载油缸和加载头的移动速度以及移动方向(纵向、横向或上下左右)，待所有加载点试验完成后，保存数据，加载油缸退回最短位置，拆卸车辆固定链条，移开试验车，结束试验。

以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。