[实用新型]空气弹簧综合性能试验装置

说明书

技术领域

本实用新型是属于车辆工程技术领域，特别涉及车辆用空气弹簧的动、静态特性测试装置。

背景技术

随着车辆运行速度的提高和对舒适性要求的日渐严格，空气弹簧因其有着良好的刚度非线性和减震性能而得到了广泛的应用。其良好的动力学性能使其在提高车辆运行速度和乘坐舒适性方面起着至关重要的作用。空气弹簧的刚度、阻尼特性受诸多物理参数及温度和实际工况的影响，由于空气弹簧的材料非线性，几何非线性和接触非线性等因素，导致对空气弹簧进行动力学分析变得较为困难，因此，急需一种能够综合考虑环境温度，空气弹簧本体体积、附加气室体积，节流孔直径大小，连接管路长度等因素对空气弹簧动态特性的影响的试验方法及试验设备，用以对空气弹簧进行完整的动力学研究。

四方车辆研究所建有垂向振动试验台和横向振动试验台两种试验台，分别装有垂向激励加载装置，横向激励加载装置，其中垂向试验台可调节上端加载质量块质量，最大垂向载荷20t，高频加载时设备精度不满足试验需求，且横向试验台与垂向试验台分离，无法对空气弹簧同时进行垂向和横向以及扭转试验，因此不能很好的模拟空气弹簧实际工作状态。

实用新型内容

本实用新型提供了一种空气弹簧综合性能试验装置，它能有效地测定不同物理参数和温度对空气弹簧动力学性能影响。

本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是：空气弹簧综合性能试验装置，包括机架、作动器、液压系统、高低压储气罐和压缩机，机架为四立柱结构，中部设有承载台，承载台上方设有内部有栅格承载配重装置，下方设有传感器。机架立柱上标有高度值并设有锥形固定螺母，承载台下表面与固定螺母上表面接触部分的配合面之间都有锥度；工作台上表面开有环形凹槽，下方设有呈平面三角形布置的三个双球铰垂向液压作动器。侧面由一个双铰接垂向液压作动器与铰接在支座上的三角板的次高角连接，三角板顶角通过单球铰连接杆与工作台相连。附加气室内为充有液压油桶状结构，通过连接管路与工作台相连，可以通过调节油量的大小来控制空气腔的大小，实现附加气室体积大小的连续可调。附加气室的进气口经压力气管与外设的高低压储气罐和压缩机相连，附加气室的排气口直接与大气相连。

所述的液压系统包括动力泵、油源、连接作动器的管路和冷却系统，作动器额定压力210--280bar，其活塞杆端采用静压轴承。承载台可以跟随配重装置沿立柱做垂向振动。配重装置质量可调节，用于模拟实际空簧载荷；机架立柱上有锥形固定螺母，可将承载台沿垂向和横向固定。机架立柱上标有高度值，可对同一工作面上的四个固定螺母高度进行精确调节，避免承载台发生歪斜；下端固定螺母的上表面和承载台下表面与固定螺母配合面都有锥度，可利用承载台自重进行对中。

承载试验件（如空气弹簧等）的工作台下方设有垂向激励加载装置、工作台侧面设有横向激励加载装置和扭转激励加载装置，它们的作动器均与液压系统相连。工作台上开有环形凹槽，可放置橡胶密封圈，满足对有气密性要求试验件的试验要求，工作台下有三个双球铰垂向液压作动器，呈平面三角形布置。所述的横向激励加载装置是由一个双铰接垂向液压作动器与铰接在支座上的三角板连接，通过单球铰连接杆与工作台相连，可将垂向运动变换为横向运动。所述的扭转激励装置是由两组横向激励加载装置组成，当两个双铰接液压作动器反相运动时，通过铰接在支座上的三角板连接将垂向运动变化为横向运动，使工作台产生扭转运动。垂向、横向、扭转激励装置组成整体六自由度激振系统安装于地坑中，通过调节作动器可以调整工作台高度，以保证试验件（如空气弹簧等）的标准工作高度。这样，六自由度激振装置可以精确实现三个方向（纵向、横向、垂向）动态的移动和转动。所述的工作台与承载台之间还连接有柔性空簧保温外罩，空簧保温外罩侧面通过风管与外设空调相连。实现对空气弹簧工作环境温度的调节功能

与现有技术相比，本实用新型有益的效果是：

一、本试验装置综合了垂向、横向、扭转的六自由度激励装置对空气弹簧进行动态加载，较之单纯的横向振动试验台和垂向试验台，试验成本更低，试验更加方便快捷。其中垂向激励加载时，上端质量块可自由运动，使其能更加真实的反映空气弹簧受力情况，很好地模拟车辆垂向自由振动，使得试验数据更加真实可靠。

二、采用外设空调对温度进行控制，能够模拟空气弹簧在实际工作环境中的温度，特别是对高寒车用空气弹簧的动力学研究具有十分重要的意义。

三、能够对空气弹簧实施高达50Hz的高频加载，由于国内目前尚无对于空气弹簧施加10Hz以上频率的研究试验，因此，本试验装置对于研究空气弹簧在高频激励下的动力学特性显得十分重要。