CN205826310U - 电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，顶梁与立柱、铁地板组成框型结构，液压伺服作动缸通过液压缸固定座安装在铁地板上，液压伺服作动缸上端依次设有滚筒组件、电动轮，所述电动轮布置在悬架组件侧端，悬架组件上端与横梁组件下端连接，悬架组件可在滚筒组件与横梁组件之间弹簧滑动，所述横梁组件可在立柱上下滑动；在横梁组件上设置有加重块，在横梁组件两端立柱外侧与铁地板之间设置有升降缸，滚筒组件两侧对称布置有导向座和同步带组件，变速器安装在导向座外侧，变速器输出轴与同步轮轴连接，电力测功机固定在铁地板上并安装在变速器外侧，优点在于可以同时进行电动轮性能试验、电动轮制动能量回收试验、智能悬架系统试验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种轮边驱动电动汽车的电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台。
背景技术
采用轮毂电机技术直接驱动车轮的轮边驱动电动汽车省略了传统汽车的内燃机和集中电机驱动电动汽车的机械传动系统，具有结构简洁紧凑、可利用空间大、传动链短、传动效率高的特点，已被视为电动汽车的最终驱动形式，是国内外电动汽车技术研究的重点和热点。然而，由于将轮毂电机引入车轮，整车的非簧载质量及车轮转动惯量显著增加，一定程度上恶化了轮边驱动电动汽车的平顺性和操纵稳定性。基于主动悬架技术的智能悬架系统具有阻尼力和位移实时控制的特点，通过智能悬架与电动轮的匹配控制，能够有效改善轮边驱动电动汽车的平顺性和操纵稳定性。
轮边驱动电动汽车在实际行驶过程中，电动轮除了受到路面纵向方向的阻力外，还要受到路面不平引起的垂向振动，目前的试验台只能单独模拟路面纵向阻力或者垂向振动，还缺乏同时进行纵向运动加载和垂向运动加载的试验台对电动轮及匹配设计的智能悬架系统进行测试和评价，因此，需要开发一种多功能综合试验台，以进行电动轮及智能悬架系统性能测试和耐久性测试。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种电动轮及智能悬架系统综合实验装置，既能单独对电动轮进行纵向运动加载或者对悬架系统进行垂向运动加载，又能实现纵向运动和垂向运动的同时加载，以实现对电动轮及智能悬架系统的道路模拟测试。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，其特征在于：它包括铁地板、在铁地板上通过紧固螺栓固定有具有一定距离的两个立柱，顶梁固定在立柱的顶端，顶梁与立柱、铁地板组成框型结构，液压伺服作动缸通过液压缸固定座安装在铁地板上，液压伺服作动缸上端依次设有滚筒组件、电动轮，所述电动轮布置在悬架组件侧端，在横梁组件下端设置有导向滑轨，所述导向滑轨与电动轮上的支撑座侧端设置的导向滑槽配合，所述悬架组件上端与横梁组件下端连接，悬架组件可在滚筒组件与横梁组件之间弹簧滑动，所述横梁组件可在立柱上下滑动；在所述横梁组件上设置有加重块，在横梁组件两端且位于立柱外侧与铁地板之间设置有升降缸，滚筒组件两侧对称布置有导向座和同步带组件，滚筒组件一侧通过联轴器与同步带组件连接，滚筒另一侧与同步带组件之间安装有扭矩转速传感器，变速器安装在导向座外侧，变速器输出轴与同步轮轴连接，电力测功机固定在铁地板上并安装在变速器外侧，电力测功机输出轴与变速器输入轴连接。本技术方案的优点是通过使用电力测功机提供动力给同步轮然后通过同步轮传递动力给滚筒组件，将动力传递给电动轮，由于液压伺服作动器的作用，导致以及横梁组件上设置有加重块，可以调节电动轮的受力，由于立柱与横梁组件之间为滑动配合，加上悬架组件的弹性作用，电动轮在实验过程中可以很自由的受到冲击，完成对电动轮的实验，同时由于电动轮受到的冲击会传递给悬架组件，对悬架组件的实验一同进行。
优选地：所述滚筒组件包括滚筒支架、滚筒、滚筒轴、滚动轴承、盖板，滚筒支架下端与液压伺服作动缸活塞杆连接，滚筒支架两侧设有滚动轴承，滚筒与滚筒轴通过键连接成为一体，滚筒轴安装在滚筒支架两侧的轴承座上，滚筒支架上端设有可拆卸的盖板，所述盖板支撑电动轮。该技术方案主要通过液压伺服作动器支撑滚筒组件，可以因为电动轮受力不同使得滚动上下移动。
优选地：所述悬架组件具有可在导向滑轨上自由移动的支撑座，支撑座中间设有关节轴承，支撑座通过关节轴承与电动轮连接，且电动轮位于支撑座侧端，支撑座上端设有轴，轴上套有质量块，支撑座侧面焊接有导向滑槽，支撑座上端依次设有下旋转盘、下铰接座、智能悬架作动器、力传感器、螺旋弹簧、上铰接座、上旋转盘，所述上旋转盘安装在横梁组件下端，所述螺旋弹簧上下两端分别安装在上铰接座上以及下交接座，所述智能悬架作动器与弹簧平行的安装在上下铰接座上。该结构通过在支撑座上设置有导向滑轨配合的导向滑槽，可能使得电动轮始终在上下往复移动，而通过质量块进行调节受力大小，结构简单，并通过设置弹簧以及智能悬架作动器来缓冲进行试验，具有实现效果好的优点。
优选地：所述横梁组件具有横梁，横梁两端设有阶梯孔，横梁内安装有滚珠直线轴承，横梁可顺着立柱在垂向方向自由移动，横梁上端设有轴，轴上套有质量块。通过设置滚珠直线轴承，可以减小立柱与横梁之间的摩擦，提高试验的准确性。
优选地：所述导向座上安装有直线滑轨，滑轨上设有滑块，滑块内安装有滑动轴承。通过设置滑轨以及滑动轴承减小配合之间的摩擦，提高试验的精准性。
优选地：所述同步带组件包括同步带、同步轮、同步轮轴，同步带连接两同步轮，同步轮与同步轮轴通过键连接固定，同步轮轴内端通过联轴器与滚筒轴连接，同步轮轴外端安装到导向座组件的滑动轴承上，同步轮轴外端通过联轴器与扭矩转速传感器连接。通过同步带轮进行动力传递，可以将动力以尽可能的损失传递到电动轮上，同时设置传感器，便于观察转速，有利于控制试验的进程。
优选地：在导向座上固定有张紧装置，所述张紧装置包括压带轮、压带轮轴、摇臂、支撑杆、拉伸弹簧，压带轮分别布置在同步带的外侧，压带轮与压带轮轴通过键连接固定，压带轮轴安装在摇臂的上端，摇臂中间设置有支撑杆，支撑杆一端与摇臂连接，另一端与拉伸弹簧连接，所述拉伸弹簧位于同步带两侧，拉伸弹簧固定在支撑杆上，摇臂下端通过滚动轴承安装在导向座上。通过设置拉伸弹簧可能将摇臂向同步带张紧的方向移动，保证同步带传递动力的效率，同时也有利于调节同步带的张紧程度。
有益效果
本实用新型的有益效果是：通过设置本装置可以进行单独的电动轮性能试验、电动轮制动能量回收试验、智能悬架系统试验、电动轮控制器和智能悬架控制器开发试验，也可以模拟实际路面行驶工况同时进行纵向和垂向运动加载试验，以测试电动轮及匹配设计的智能悬架系统的综合性能。
附图说明
图1是本实用新型中试验装置的结构示意图
图2是滚筒组件的结构示意图
图3是悬架与电动轮的结构示意图
图4是同步带组件与滚筒之间的结构示意图
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。
本实用新型电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，如图1所示，电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，包括括铁地板18、立柱3、顶梁1、液压缸固定座17、液压伺服作动缸7、滚筒组件5、电动轮11、悬架组件10、导向滑轨4、横梁组件2、升降缸14、联轴器13、扭矩转速传感器6、导向座12、同步带组件15、张紧装置16、变速器、电力测功机8，所述立柱下端面通过紧固螺栓固定在铁地板上，顶梁固定在立柱的顶端，顶梁与立柱、铁地板组成框型结构，液压伺服作动缸通过液压缸固定座安装在铁地板上，液压伺服作动缸上端依次设有滚筒组件、电动轮、悬架组件、导向滑轨、横梁组件，升降缸安装在立柱外侧，滚筒组件两侧对称布置有导向座和同步带组件，滚筒组件一侧通过联轴器与同步带组件连接，滚筒另一侧与同步带组件之间安装有扭矩转速传感器，张紧装置固定在导向座上，变速器9安装在导向座外侧，变速器输出轴与同步轮轴连接，电力测功机固定在铁地板上并安装在变速器外侧，电力测功机输出轴与变速器输入轴连接。
本实施例中，如图2所示，所述滚筒组件包括滚筒支架22、滚筒20、滚筒轴23、滚动轴承21、盖板19，滚筒支架下端与液压伺服作动缸活塞杆连接，滚筒支架两侧设有滚动轴承，滚筒与滚筒轴通过键连接成为一体，滚筒轴安装在滚筒支架两侧的轴承座上，滚筒支架上端设有可拆卸的盖板。
本实施例中，如图3所示，所述悬架组件具有可在导向滑轨上自由移动的支撑座29，支撑座中间设有关节轴承34，支撑座通过关节轴承与电动轮连接，支撑座侧面焊接有导向滑槽35，支撑座上端依次设有下旋转盘28、下铰接座27、智能悬架作动器33、力传感器32、螺旋弹簧26、上铰接座25、上旋转盘24；所述上旋转盘安装在横梁组件下端，所述螺旋弹簧上下两端分别安装在上铰接座上以及下交接座，所述智能悬架作动器与弹簧平行的安装在上下铰接座上。
本实施例中，如图1所示，所述横梁组件具有横梁，横梁两端设有阶梯孔，横梁内安装有滚珠直线轴承，横梁可顺着立柱在垂向方向自由移动，横梁上端设有轴31，轴上套有质量块30。
所述导向座上安装有直线滑轨，滑轨上设有滑块，滑块内安装有滑动轴承42。
本实施例中，如图4所示，所述同步带组件包括同步带36、同步轮38、同步轮轴37，同步带连接两同步轮，同步轮与同步轮轴通过键连接固定，同步轮轴内端通过联轴器与滚筒轴连接，同步轮轴外端安装到导向座组件的滑动轴承上，同步轮轴外端通过联轴器与扭矩转速传感器连接。
本实施例中，如图4所示，所述张紧装置包括压带轮39、压带轮轴40、摇臂44、支撑杆41、拉伸弹簧43，压带轮分别布置在同步带36的外侧，压带轮与压带轮轴通过键连接固定，压带轮轴安装在摇臂的上端，摇臂中间设置有支撑杆，拉伸弹簧固定在支撑杆上，摇臂下端通过滚动轴承安装在导向座上。
当进行电动轮性能试验时，液压伺服作动器保持不动，控制升降缸将横梁升起，拆掉盖板，安装电动轮及智能悬架系统，使电动轮压紧在滚筒上，电力测功机在计算机系统的控制下输出扭矩和转速，动力通过同步带组件传递到滚筒上，以模拟电动轮受到的负载。
当进行电动轮制动能量回收试验时，液压伺服作动器保持不动，控制升降缸将横梁升起，拆掉盖板，安装电动轮及智能悬架系统，使电动轮压紧在滚筒上，接通电源驱动电动轮，通过滚筒和同步带组件的转矩传递带动飞轮机构旋转，当电动轮达到一定转速时切断电源，让飞轮机构通过滚筒带动电动轮旋转，根据制定的控制策略对再生制动进行控制，并测量再生制动能量。
当进行智能悬架悬架系统振动试验时，断开滚筒两端的联轴器使滚筒与同步带组件分离，将盖板安装在滚筒支架上，制升降缸将横梁升起，安装电动轮及智能悬架系统，使电动轮压紧在盖板上，调整横梁和支撑架上的质量块来实现簧上、簧下质量的调节，电液伺服作动器在计算机系统控制下输出模拟实际路面状况的激振信号，滚筒支架带动电动轮随着电液伺服作动器活塞杆一起振动，振动通过智能悬架作动器和螺旋弹簧传递到横梁，使横梁沿着立柱上下振动，智能悬架作动器根据簧上、簧下加速度信号以及相应的控制策略随振动产生可调阻尼力，以起到减小振动的作用。
当进行综合加载试验时，控制升降缸将横梁升起，安装电动轮及智能悬架系统，使电动轮在滚筒上压紧，启动液压伺服系统和电力测功机，液压伺服作动器带动滚筒进行垂向振动，滚筒通过联轴器带动同步轮顺着滑轨垂向运动，测功机的扭矩和转速通过同步带组件传递到滚筒上，进行旋转运动加载。由于同步轮在垂向方向振动导致同步轮中心距变化，同步带松紧程度产生变化，当同步轮顺着滑轨在垂向方向上振动时，张紧轮摇臂在弹簧拉伸作用下随之摆动，拉伸弹簧长度发生变化，使同步带有效张紧，保证动力传递。
当然应意识到，虽然通过本实用新型的示例已经进行了前面的描述，但是对本实用新型做出的将对本领域的技术人员显而易见的这样和其他的改进及改变应认为落入如本文提出的本实用新型宽广范围内。因此，尽管本实用新型已经参照了优选的实施方式进行描述，但是，其意并不是使具新颖性的设备由此而受到限制，相反，其旨在包括符合上述公开部分、权利要求的广阔范围之内的各种改进和等同修改。
Claims (7)
1.一种电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，其特征在于：它包括铁地板、在铁地板上通过紧固螺栓固定有具有一定距离的两个立柱，顶梁固定在立柱的顶端，顶梁与立柱、铁地板组成框型结构，液压伺服作动缸通过液压缸固定座安装在铁地板上，液压伺服作动缸上端依次设有滚筒组件、电动轮，所述电动轮布置在悬架组件侧端，在横梁组件下端设置有导向滑轨，所述导向滑轨与电动轮上的支撑座侧端设置的导向滑槽配合，所述悬架组件上端与横梁组件下端连接，悬架组件可在滚筒组件与横梁组件之间弹簧滑动，所述横梁组件可在立柱上下滑动；在所述横梁组件上设置有加重块，在横梁组件两端且位于立柱外侧与铁地板之间设置有升降缸，滚筒组件两侧对称布置有导向座和同步带组件，滚筒组件一侧通过联轴器与同步带组件连接，滚筒另一侧与同步带组件之间安装有扭矩转速传感器，变速器安装在导向座外侧，变速器输出轴与同步轮轴连接，电力测功机固定在铁地板上并安装在变速器外侧，电力测功机输出轴与变速器输入轴连接。
2.根据权利要求1所述的电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，其特征在于：所述滚筒组件包括滚筒支架、滚筒、滚筒轴、滚动轴承、盖板，滚筒支架下端与液压伺服作动缸活塞杆连接，滚筒支架两侧设有滚动轴承，滚筒与滚筒轴通过键连接成为一体，滚筒轴安装在滚筒支架两侧的轴承座上，滚筒支架上端设有可拆卸的盖板，所述盖板支撑电动轮。
3.根据权利要求1所述的电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，其特征在于：所述悬架组件具有可在导向滑轨上自由移动的支撑座，支撑座中间设有关节轴承，支撑座通过关节轴承与电动轮连接，且电动轮位于支撑座侧端，支撑座上端设有轴，轴上套有质量块，支撑座侧面焊接有导向滑槽，支撑座上端依次设有下旋转盘、下铰接座、智能悬架作动器、力传感器、螺旋弹簧、上铰接座、上旋转盘，所述上旋转盘安装在横梁组件下端，所述螺旋弹簧上下两端分别安装在上铰接座上以及下交接座，所述智能悬架作动器与弹簧平行的安装在上下铰接座上。
4.根据权利要求1所述的电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，其特征在于：所述横梁组件具有横梁，横梁两端设有阶梯孔，横梁内安装有滚珠直线轴承，横梁可顺着立柱在垂向方向自由移动，横梁上端设有轴，轴上套有质量块。
5.根据权利要求1所述的电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，其特征在于：所述导向座上安装有直线滑轨，滑轨上设有滑块，滑块内安装有滑动轴承。
6.根据权利要求1所述的电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，其特征在于：所述同步带组件包括同步带、同步轮、同步轮轴，同步带连接两同步轮，同步轮与同步轮轴通过键连接固定，同步轮轴内端通过联轴器与滚筒轴连接，同步轮轴外端安装到导向座组件的滑动轴承上，同步轮轴外端通过联轴器与扭矩转速传感器连接。
7.根据权利要求1所述的电动轮及智能悬架系统多功能综合试验台，其特征在于：在导向座上固定有张紧装置，所述张紧装置包括压带轮、压带轮轴、摇臂、支撑杆、拉伸弹簧，压带轮分别布置在同步带的外侧，压带轮与压带轮轴通过键连接固定，压带轮轴安装在摇臂的上端，摇臂中间设置有支撑杆，支撑杆一端与摇臂连接，另一端与拉伸弹簧连接，所述拉伸弹簧位于同步带两侧，拉伸弹簧固定在支撑杆上，摇臂下端通过滚动轴承安装在导向座上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 400000 No. 9, Xinjin Avenue, Jiulongpo high tech Zone, Chongqing Patentee after: China Merchants Testing Vehicle Technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: Northern New Chongqing 401122 ring Star Road No. 1 Patentee before: CHONGQING VEHICLE TEST & Research Institute |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20161221 Effective date of abandoning: 20240426 |
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| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20161221 Effective date of abandoning: 20240426 |
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| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |