[发明专利]一种装载机工作装置载荷测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及载荷测试系统，特别涉及一种装载机工作装置载荷测试系统。

背景技术

当前，装载机工作装置载荷测试主要采用在关键部位贴应变片的办法，该方法需要事先找出结构危险点，在危险点处贴应变片，组成电桥，标定之后进行测试，得到相应的载荷值后反推得到外载荷。类似的测试方法存在明显的缺点和不足：1、不同的机型、工作模式和载荷类型导致载荷形式复杂，危险点分布形式多变，需频繁变更应变片位置，过程繁琐，工作量大；2、布置电桥复杂，难度大，标定存在误差，难以确保结构变形与承受载荷的线性关系，且测试得到的载荷各方向相互耦合，分析及反求难度大；3、单次测试只能得到部分方向的载荷，需多循环测量来完整复现外载荷，但无法保证多循环测试条件的一致性，存在误差。由此可见，在本技术领域，装载机载荷测试系统，尤其是其工作装置载荷测试系统需要改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种装载机工作装置载荷测试系统，实现了对装载机工作过程中作用在铲斗上的三向应力和三向转矩的一次性测求。

本发明由装载机工作系统和载荷测试系统组成。所述装载机工作系统由铲斗、动臂、摇臂、连杆、液压缸和销轴等组成；所述载荷测试系统由转矩测试模块、应力测试模块和位移测试模块等组成。

所述转矩测试模块主要由第一辐板、第二辐板和第三辐板、支撑轴、滑动轴承、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器等组成。所述第一和第二辐板均为矩形，一面焊接耳板，另一面焊装支撑板系和肋板系；第二辐板中心开螺纹孔；所述第三辐板为圆形，中心开孔；所述支撑轴一端生产出螺纹，另一端加工限位台。所述应力测试模块主要由两个双向销轴压力传感器、两个环形电圈测力传感器和第六压力传感器等组成；所述位移测试模块主要由两个位移传感器组成。

第一辐板通过销轴与铲斗连接，第二辐板通过销轴与连杆末端连接、通过两个双向销轴压力传感器与动臂两个末端连接；支撑轴一端旋入第二辐板中心螺纹孔；滑动轴承套入支撑轴的另一端，由限位台进行限位，与支撑轴过盈配合；第三辐板中心孔安装在滑动轴承外部，与其过盈配合；第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器一端固定安装在第三辐板上，另一端对应安装在第一辐板上，将第一辐板与第二及第三辐板相对固定；第四及第五压力传感器一端固定安装在第二辐板的支撑板上，另一端与第一辐板的对应支撑板活动点接触；两个环形电圈测力传感器分别置于第二辐板的耳板系的两个下耳板与动臂的两个末端之间，两个双向销轴压力传感器穿过三者的中心，将三者相连。环形电圈测力传感器与双向销轴压力传感器间隙配合，与耳板侧面及动臂末端侧面紧贴；第六压力传感器固定安装在转斗油缸的动杆末端；第一和第二位移传感器分别安装在转斗油缸和其中一个动臂油缸的缸体底部，与油缸动杆相对运动。

与现有载荷测试技术相比，本发明的有益效果是：

1.能够同时测求作用在装载机工作装置上的三向应力和三向转矩，解决了过去无法同时测求完整六分力的问题；

2.通过本发明机械结构实现了三向转矩解耦，减小了相互之间的干扰；

3.本发明通过压力传感器等直接测得载荷数据，无需进行复杂的载荷标定和电路计算，前期测试准备和后期数据处理过程得到简化。且适用于装载机的各个工作段，无需进行系统调整，简化了测试过程；

4.所需测试装置成本较低，经济性好，部分测试模块可重复使用。

附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

图1是本发明结构组成与工作原理图；

图2是本发明转矩测试模块结构组成图；

图3是本发明转矩测试模块部件示意图一；

图4是本发明转矩测试模块部件示意图二；

图5是本发明销轴传感器装配图；

图6是本发明转矩测试模块传感器布置图；

图7是本发明工作装置受力示意图；

图8是本发明转矩测试模块传感器受力示意图；

图9是本发明动臂和连杆受力示意图；

图10是本发明连杆受力分析图。

具体实施方式