CN104406871A - 空气弹簧垂向疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本发明属于通过垂向往复压缩测试空气弹簧寿命的空气弹簧垂向疲劳试验机，用于对空气弹簧进行寿命的试验。本发明采取驱动动力和偏心辊安装在滑动板上，驱动动力驱动偏心辊旋转，试验空气弹簧安放在底座与滑动板之间，电磁阻尼系统的阻尼触头和电磁铁分别安装在滑动板和底座上的技术方案，解决了现有带有曲柄连杆机构的空气弹簧疲劳试验装置存在硬性连接，空气弹簧的压缩完全依靠电机提供的扭矩，电机功率比较大，能耗高，以及空气弹簧承受压力方向不断的、周期性的变化，影响实验可靠性的技术问题，提供了一种小动力起振，实现大载荷加载，有效节能，与空气弹簧使用工况相同，实验结果可靠的空气弹簧垂向疲劳试验机。

Description

空气弹簧垂向疲劳试验机

技术领域

本发明属于通过垂向往复压缩测试空气弹簧寿命的装置，具体的讲是一种空气弹簧垂向疲劳试验机。

背景技术

现有的空气弹簧疲劳试验装置是动力通过曲柄连杆机构驱使空气弹簧往复压缩，来对空气弹簧进行疲劳试验的。中国实用新型专利《汽车空气弹簧疲劳试验机》，授权公告号 CN2727729Y，公开的就是一种异步电动机驱动曲柄连杆机构的连杆带动杠杆梁摆动，杠杆梁驱使空气弹簧伸缩来进行试验的空气弹簧疲劳试验装置。通过曲柄连杆机构驱使空气弹簧往复压缩，进而对空气弹簧进行疲劳试验的缺点是硬性连接，空气弹簧的压缩完全依靠电机提供的扭矩，电机功率比较大，能耗高；随着杠杆梁绕转轴旋转，空气弹簧承受杠杆梁压力的方向不断的、周期性的变化，这与空气弹簧实际的使用工况有较大的差异，影响实验结果的可靠性。

发明内容

本发明要解决现有带有曲柄连杆机构的空气弹簧疲劳试验装置存在硬性连接，空气弹簧的压缩完全依靠电机提供的扭矩，电机功率比较大，能耗高，以及空气弹簧承受压力方向不断的、周期性的变化，影响实验可靠性的技术问题，提供一种小动力起振，实现大载荷加载，有效节能，与空气弹簧使用工况相同，实验结果可靠的空气弹簧垂向疲劳试验机。

为了解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案是：一种空气弹簧垂向疲劳试验机，包括驱动动力，固定连接底座的垂直导向杆，与导向杆滑动配合的滑动板，其特征在于驱动动力和偏心辊安装在滑动板上，驱动动力驱动偏心辊旋转；试验空气弹簧安放在底座与滑动板之间；电磁阻尼系统的阻尼触头和电磁铁分别安装在滑动板和底座上。

滑动板受导向杆限制，垂直升降，不会产生倾斜。驱动动力驱动偏心辊旋转，产生振动引起滑动板沿导向杆垂直升降振动，滑动板使试验空气弹簧垂直方向受力，受力状况一致，试验空气弹簧的振幅相同，实验结果可靠。位于底座上底面与滑动板下面之间的试验空气弹簧只要求规格相同，数量和安放位置没有限制，试验空气弹簧可以是一个、两个或多个。电磁阻尼系统的阻尼触头与电磁铁配合，滑动板垂直振动使阻尼触头与电磁铁的配合面相对移动，切割电磁铁的磁力线，提供阻尼力。电磁阻尼是非接触式的，使用寿命长，调节方便。本发明利用了试验空气弹簧的自身反力。控制偏心辊的转速与系统的固有频率相同，偏心辊提供较小的偏心力，由于共振原理，振幅在摆动过程中不断叠加、加大，通过调整阻尼系统，将振幅稳定在要求范围内，模拟了空气弹簧实际的使用工况。带有曲柄连杆机构的空气弹簧疲劳试验装置采用曲轴连杆连接，无需考虑阻尼问题，本发明偏心辊引发振动，电磁阻尼系统是为保证振动振幅稳定而提出的技术方案。本发明的空气弹簧垂直疲劳试验机有效节能。使用过程：安装好试验空气弹簧后，启动驱动动力，偏心辊以设定转速起振，滑动板的振幅不断增加，最终达到要求振幅。如果振幅偏大，加大阻尼，如果振幅偏小,减小阻尼，滑动板的振幅稳定后持续测试。气压监测系统实时监测试验空气弹簧内气压的变化，当气压降低到设定值时，停机并报警，提示该弹簧失效，完成测试。

驱动动力是伺服电机。

驱动动力固定安装在滑动板上，驱动主动传动齿轮，主动传动齿轮与从动传动齿轮啮合；从动传动齿轮和偏心辊同轴固定连接，安装在偏心辊支座上，偏心辊支座固定连接在滑动板上。驱动动力驱使偏心辊旋转。

偏心辊的轴线安装在滑动板的中心位置处。中心加载载荷，导向杆受力均匀。

电磁阻尼系统的阻尼触头安装在滑动板一端的端头上，电磁铁安装在底座上。

现有带有曲柄连杆机构的两工位空气弹簧疲劳试验装置，测试350-400mm直径规格的空气弹簧的电机功率就超过100kW，而本发明四工位的空气弹簧垂向疲劳试验机，试验同种直径空气弹簧时的电机功率才是3kW，耗能减少97%左右。一组试验空气弹簧的疲劳试验需不间断进行20-30天，所以本发明的节能效果非常可观。

本发明利用谐振原理,建立了一套受迫振动的谐振系统，对试验空气弹簧进行往复压缩，是一种空气弹簧新的试验装置和试验方法。

本发明的优点是：驱动动力驱动的偏心辊安装在滑动板上，偏心辊旋转产生振动引起滑动板沿导向杆垂直升降振动，垂直振动的滑动板使试验空气弹簧垂直方向受力，受力状况一致，振动试验的振幅相同，试验结果可靠。试验空气弹簧只要规格相同，数量和安放位置没有限制。本发明利用了空气弹簧的自身反力，控制偏心辊的转速，偏心辊提供小偏心力，由于共振原理，振幅在振动过程中不断叠加、加大，通过调整阻尼系统，将振幅稳定在要求范围内，模拟了空气弹簧实际的使用工况，本发明空气弹簧垂向疲劳试验机的节能效果显著。

附图说明

本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

    结合附图说明。

底座9的底板上平面水平，两根垂直的导向杆4固定连接在底板上平面上。本实施例中驱动动力5是伺服电机，电机底座固定连接在滑动板1上，伺服电机固定安装在电机底座上。伺服电机驱动主动传动齿轮旋转，主动传动齿轮与从动传动齿轮啮合，偏心辊3与从动传动齿轮同轴固定的安装在一起。垂直的偏心辊支座2固定连接在滑动板1上，偏心辊支座2支承偏心辊3和从动传动齿轮，偏心辊3与从动传动齿轮的轴线呈水平。偏心辊3的轴线安装在滑动板1的中心位置处。滑动板1的左端头是电磁阻尼系统的阻尼触头7，电磁阻尼系统的电磁铁8安装在电磁铁支座上，垂直的电磁铁支座固定连接在底座9上。试验空气弹簧10的下端安放在底座9的上底面上，上端与滑动板1连接。试验空气弹簧10可以是1个，也可是两个或多个。本实施例滑动板1每端仅有一个试验空气弹簧10，两个试验空气弹簧10对称的安放在底座9上，两端的试验空气弹簧10规格相同，都是350mm直径规格。试验时，安装好试验空气弹簧10后，启动伺服电机，偏心辊3以设定转速起振，振幅不断增加，最终达到要求振幅，如果振幅偏大，加大阻尼，如果振幅偏小，减小阻尼，稳定后持续测试。本实施例监测试验空气弹簧10内部气压的气压监测系统的压力传感器连接在管路上，一直与试验空气弹簧通过管路相通。气压监测系统实时监测试验空气弹簧10内部气压的变化，当气压降低到设定值时，停机并报警，提示该试验空气弹簧10失效，完成测试。

本实施例是两工位空气弹簧垂向疲劳试验机，其伺服电机功率为2kW，现有的带有曲柄连杆机构的两工位空气弹簧疲劳试验装置，测试350-400mm直径规格的空气弹簧的电机功率就超过100kW。本实施例的节能效果突出。本发明四工位空气弹簧垂向疲劳试验机，测试350-400mm直径规格空气弹簧的驱动电机功率为3kW，节能效果更为突出。

Claims (5)

1.一种空气弹簧垂向疲劳试验机，包括驱动动力（5），固定连接底座（9）的垂直导向杆（4），与导向杆（4）滑动配合的滑动板（1），其特征在于驱动动力（5）和偏心辊（3）安装在滑动板（1）上，驱动动力（5）驱动偏心辊（3）旋转；试验空气弹簧（10）安放在底座（9）与滑动板（1）之间；电磁阻尼系统的阻尼触头（7）和电磁铁（8）分别安装在滑动板（1）和底座（9）上。

2.根据权利要求1所述空气弹簧垂向疲劳试验机，其特征在于驱动动力（5）是伺服电机。

3.根据权利要求1所述空气弹簧垂向疲劳试验机，其特征在于驱动动力（5）固定安装在滑动板（1）上，驱动主动传动齿轮，主动传动齿轮与从动传动齿轮啮合；从动传动齿轮和偏心辊（3）同轴固定连接，安装在偏心辊支座（2）上，偏心辊支座（2）固定连接在滑动板（1）上。

4.根据权利要求1所述空气弹簧垂向疲劳试验机，其特征在于偏心辊（3）的轴线安装在滑动板（1）的中心位置处。

5.根据权利要求1所述空气弹簧垂向疲劳试验机，其特征在于电磁阻尼系统的阻尼触头（7）安装在滑动板（1）一端的端头上，电磁铁（8）安装在底座（9）上。