[发明专利]一种双空气弹簧综合性能试验台

说明书

技术领域

本发明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。

传统试验方法主要针对单个空气弹簧进行动力学试验，无法模拟空气弹簧中关键部件-高度阀、差压阀和抗侧滚扭杆在车辆运行过程中的作用。而目前尚无完整的双空簧试验台。因此，本发明针对传统试验方法的不足，建立了双空气弹簧动力学试验台，可实现模拟两点控制和四点控制的对比，同相激励和反相激励对比，抗侧滚扭杆刚度的优化，测定不同加载幅值和加载频率下空气弹簧等减震元件的动态响应，优化空气弹簧结构参数，研究车体舒适性。

发明内容

本发明提供一种双空气弹簧综合性能试验台，它能有效地结合环境温度，空气弹簧本体体积、附加气室体积，节流孔直径大小，连接管路直径和长度等影响空气弹簧综合性能的问题来完成试验。

本发明的发明目的是通过以下技术方案来实现的：一种双空气弹簧综合性能试验台，包括作动台、附加气室，充排气系统，液压系统、高低压储气罐和外设压缩机及空调。作动台具有两个承载试验件的工作台，它们之间通过设有差压阀的管路相连，每个工作台下方均设有垂向激励加载装置，侧面设有横向激励加载装置和扭转激励加载装置，它们的作动器分别与液压系统相连；配重装置由栅格和承载台组成，配重质量由栅格中铅块的质量和数量决定，可模拟实际车体的质量和转动惯量。双球铰连杆的一端与承载台固定，承载台沿纵向通过两端的双球铰连接杆的另一端固定在支座内侧的滑槽及与其配合的滑块上；承载台下方与工作台对应部位设有传感器，承载台的两侧均设有高度阀，阀控制杆杆与工作台相连，承载台前侧装有抗侧滚扭杆装置，抗侧滚扭杆装置由连杆扭杆臂和扭杆等组成，扭杆和扭杆臂之间采用压装式连接，扭杆通过固定在承载台上的支撑座与承载台相连，连杆与固定在工作台上的连接座相连，连杆两端和各安装座之间采用橡胶节点弹性连接；抗侧滚扭杆装置仅限制车体的侧滚运动对车体的横摆摇头浮沉等运动不产生影响。工作台上表面开有环形凹槽，下方设有由三个呈平面三角形布置双球铰垂向液压作动器组成的垂向激励加载装置。横向激励加载装置是一个双铰接垂向液压作动器的上端与铰接在支座上的三角板的次高角铰接，三角板的顶角通过单球铰连接杆与工作台相连。

所述的扭转激励装置是由两组相同的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。

所述的附加气室为桶状结构，内部充有液压油，两个附加气室之间通过设有阀门的管路相连。接入系统内的附加气室数量可通过两附加气室之间的差压阀调节，使之成为一个联通的附加气室或两个独立附加气室，且每个附加气室能够根据不同型号试验空气弹簧调节附加气室大小，也可根据控制方式的不同采用单附加气室或双附加气室，附加气室通过连接管路与工作台相连，通过调节内部油量的大小来控制空腔的大小，实现接入系统的附加气室体积大小连续可调；差压阀连接两空气弹簧附加气室，在四点控制中，当两空气弹簧之间压差达到差压阀开启的预设值时，联通两附加气室，平衡两空簧气压。

所述的充排气系统具体构成是：高度控制阀具有三个端口，分别连接空气弹簧的附加气室、外设的高低压储气罐和压缩机和大气。附加气室的进气口经压力气管与高度控制阀的一个端口相连，高度控制阀另一端与高低压储气罐和压缩机相连，还有一端口与大气相连。由控制杆控制空气弹簧高度，当车体与作动台之间距离过小，高度阀控制向空气弹簧内部进气，反之向大气排气。

所述的液压系统包括连接作动器的管路、动力泵、空压机、油源及其冷却系统，作动器额定压力210--280bar，其活塞杆端采用静压轴承。