工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，為解決現有試驗系統中橋殼易損壞、試驗時需要高強度連接工裝、以及試驗工況與真實工況有差距的缺點，本發明公開一種試驗系統，其包括橋殼樣件、支座、液壓作動器，液壓作動器安裝于龍門架上，橋殼樣件水平反向放置于支座之上且與支座固定連接，液壓作動器各自在橋殼樣件的輪間距位置處對橋殼樣件施加脈沖載荷。在本發明中，被試驗的橋殼樣件水平反向放置，支座固定在試驗平臺上具有高強度可真實模擬車架，無需傳統試驗系統中模擬車架的連接工裝，液壓作動器連接兩交叉布置的關節軸承傳遞脈沖載荷，最大限度的釋放樣件自由的變形運動及保證樣件受垂直向下載荷，近似模擬橋殼的實際載荷受力情況。
【專利說明】工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種疲勞試驗系統，尤其涉及一種工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統。
【背景技術】
[0002]當前工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗都是參考汽車行業標準中的臺架試驗方法，最大負荷選取額定載荷的相應倍數進行試驗。
[0003]目前工程機械橋殼垂直彎曲疲勞的臺架試驗系統結構如圖1與圖2所示:該系統包括兩個支座7，每個支座7的頂部連接一個槽型滑塊12或球頭裝置，通過槽型滑塊12或球頭裝置剛性連接橋殼樣件6，實現在橋殼樣件6兩端的輪距位置對橋殼樣件6進行剛性連接支撐，其中橋殼樣件的姿態與其安裝在工程機械上的姿態相同，即橋殼樣件的彈簧板朝上。在橋殼彈簧板處加裝試驗載荷，試驗載荷由兩個液壓作動器2提供，每個液壓作動器2固定連接在龍門架I上，龍門架I通過螺栓固定聯接在試驗平臺上，每個液壓作動器2在橋殼車架彈簧板對橋殼施加載荷。橋殼彈簧板之間連接安裝高強度的連接工裝11，用連接工裝11代替模擬車架，真實模擬整機橋殼的受力實際工況。
[0004]這種臺架試驗系統的試驗運行過程中，橋殼樣件I受液壓作動器2的脈沖載荷產生變形運動，槽型滑塊12或球頭裝置只要能保證橋殼在軸向方向上自由變形運動，但試驗臺架臺存在安裝誤差及載荷加載偏載等因素，在其余方向同時存在變形運動；同時隨試驗載荷增大，其滑塊12的摩擦阻力亦增大。
[0005]橋殼彈簧板的連接工裝11的強度等同于整機車架，如果工裝強度不足，整個橋承載進行變形運動，連接工裝部位的橋殼變形運動幅度最大，易造成疲勞損壞；反之，連接工裝11則結構粗大且占用空間。
[0006]橋殼垂直彎曲臺架試驗需保證橋殼可以自由的變形運動，且近似模擬橋殼的實際載荷受力情況，否則易造成橋殼的非正常損壞。
[0007]當力點及支點位置互換安裝時，力點無任何緩沖直接作用在橋輪距相應點的軸管上，易造成軸管變形及表面損壞。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于針對現有工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統的上述的缺點而提供一種結構簡單、能夠真實模擬橋殼實際工況、且不易導致橋殼損壞的工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統。
[0009]本發明的技術方案是這樣實現的:構造一種工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，該系統包括橋殼樣件、兩個支座、兩個液壓作動器，每個液壓作動器安裝于龍門架上，其中橋殼樣件水平反向放置，即橋殼在工程機械上安裝時朝上的彈簧板在該系統中朝下方，橋殼樣件的兩個彈簧板對應地置于兩個支座之上且與支座固定連接，兩個液壓作動器各自在橋殼樣件的輪間距位置處對橋殼樣件施加脈沖載荷。在本發明中，被試驗的橋殼樣件水平反向放置，支座支撐在橋殼的彈簧板處，兩個支座起到對橋殼支撐的作用外，其固定在試驗平臺上所具有的高強度可真實模擬工程機械車架，從而可實現取消傳統試驗系統中為模擬車架的連接工裝。
[0010]在上述工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統中，橋殼樣件的兩端各自通過輪邊滾動軸承安裝連接輪轂，脈沖載荷通過輪轂和輪邊滾動軸承作用于橋殼樣件上，這樣可減少試驗載荷對橋殼的沖擊。
[0011]在上述工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統中，橋殼樣件的兩端各自設置一個方形工裝，輪轂位于所述方形工裝內且與方形工裝固定連接，脈沖載荷作用于所述方形工裝上。方形工裝近似于整機的輪輞輪胎，也起到緩沖作用，使得橋殼樣件試驗過程中更符合橋殼承載的實際工況。
[0012]在上述工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統中，述液壓作動器下端依次連接有兩個用于向下傳遞脈沖載荷且呈90 °交叉布置的關節軸承。兩個關節軸承中有一個關節軸承的轉軸與橋殼樣件的長度方向相互平行，另外一個關節軸承的轉軸與橋殼樣件的長度方向相互垂直。液壓作動器下端兩個關節軸承中下方的關節軸承可以直接與輪轂連接，將液壓作動器施加的脈沖載荷傳遞到輪轂上進而傳遞到橋殼樣件上；液壓作動器下端兩個關節軸承中下方的關節軸承也可以間接與輪轂連接，例如與前述的方形工裝直接連接而實現與輪轂的間接連接，將脈沖載荷通過方形工裝傳遞到輪轂上。方形工裝及關節軸承可自動補償橋殼載荷時各個方向變形量，保證載荷始終垂直作用在橋殼輪距相應點上，消除試驗安裝誤差的影響。
[0013]在上述工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統中，方形工裝的兩側分別設置有防止方形工裝繞輪轂中心轉動的支撐裝置。方形工裝兩側支承裝置的支承面呈球面且支承點位于橋殼水平線上方，有效防止方形工裝旋轉及保證載荷垂直傳遞，消除試驗偏載對試驗的影響。
[0014]在上述工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統中，方支撐裝置上與方形工裝接觸的支撐面呈球面，方支撐裝置與方形工裝接觸的支撐點位于橋殼水平線上方，從而實現有效防止方形工裝旋轉及保證載荷垂直傳遞，消除試驗偏載對試驗的影響。
[0015]本發明與現有技術相比，本發明的優點:
1、橋彈簧板剛性連接支座上，而支座固定安裝在試驗平臺(例如地面)上，以試驗平臺支承替代車架，解決車架強度問題，簡易有效，且占用空間小。
[0016]2、以橋殼樣件兩端安裝滾動軸承和輪轂，構成的橋總成為試驗樣件,其輪邊軸承、輪轂，能減小載荷對輪邊支承軸的沖擊，同時輪邊方形工裝更能近似模擬輪輞輪胎，亦起到緩沖作用。
[0017]3、交叉布置的關節軸承及方形工裝的變形，能減小橋殼載荷變形運動影響，且各個方向無自由度約束，更符合橋殼載荷變形的實際工況。
[0018]4、方形工裝兩側的支承裝置，確保方形工裝在一定角度范圍內，垂直作用在橋殼上，更符合橋殼的實際工況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是現有工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統示意圖； 圖2是現有工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統的側面示意圖。
[0020]圖3是本發明工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統示意圖；
圖4是本發明工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統的側面示意圖。
[0021]圖中零部件名稱及序號:
龍門架1、液壓作動器2、上關節軸承3、下關節軸承4、方形工裝5、橋殼樣件6、支座7、輪邊滾動軸承8、輪轂9、支撐裝置10、連接工裝11、槽型滑塊12。
【具體實施方式】
[0022]下面結合【專利附圖】
【附圖說明】具體實施方案。
[0023]如圖3圖4所示，工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統包括試驗裝置和用來進行試驗用的橋殼樣件。試驗裝置包括兩個并列排布的支座7，支座7固定安裝在底面或試驗平臺上，兩個龍門架I分設在兩個支座7的兩側，龍門架I也是固定安裝在底面或試驗平臺上，在每個龍門架I上各設一個液壓作動器2。橋殼樣件6水平反向放置在支座7上,其中橋殼樣件6上的兩個彈簧板朝下且對應地置于兩個支座7上并與支座7固定連接。在橋殼樣件6的兩端均通過輪邊滾動軸承8安裝有輪轂9，在橋殼樣件6每端各設一個方形工裝5，橋殼樣件6端部的輪轂9位于方形工裝5內，輪轂9通過螺栓與方形工裝5固定連接。在每個液壓作動器2的下部依次連接有兩個關節軸承，即連接有上關節軸承3和下關節軸承4，上關節軸承3和下關節軸承4呈90度交叉布置，下關節軸承4與方形工裝5的頂部接觸連接，擠壓在方形工裝5上。上關節軸承3的轉軸與橋殼樣件的長度方向相互垂直，下關節軸承4的轉軸與橋殼樣件的長度方向相互平行。在每個方形工裝5的兩側各設置有一個支撐裝置10，支撐裝置10固定安裝在龍門架的立柱的內側，用于對方形工裝5進行定位，防止方形工裝5發生繞輪轂中心轉動。
[0024]在本實施例中，被試驗的橋殼樣件6水平反向放置，支座7支撐在橋殼的彈簧板處，兩個支座7起到對橋殼支撐的作用外，其固定在試驗平臺上所具有的高強度可真實模擬工程機械車架，從而可實現避免使用傳統試驗系統中為模擬車架的連接工裝。橋殼樣件6的兩端各自通過輪邊滾動軸承8安裝連接輪轂9，脈沖載荷通過輪轂9和輪邊滾動軸承8作用于橋殼樣件6上，這樣可減少試驗載荷對橋殼樣件6的沖擊。橋殼樣件6的兩端各自設置一個方形工裝5，輪轂9位于方形工裝5內且與方形工裝固定連接，脈沖載荷作用于方形工裝上。方形工裝5近似于整機的輪輞輪胎，也起到緩沖作用，使得橋殼樣件6試驗過程中更符合橋殼承載的實際工況。液壓作動器2下端通過依次連接的兩個關節軸承與方形工裝5連接，兩個關節軸承呈90°交叉布置。方形工裝5及上關節軸承3和下關節軸承4可自動補償橋殼樣件載荷時各個方向變形量，保證載荷始終垂直作用在橋殼輪距相應點上，消除試驗安裝誤差的影響。方形工裝5的兩側分別設置有防止方形工裝繞輪轂中心轉動的支撐裝置10。方形工裝5兩側支承裝置的支承面呈球面且支承點位于橋殼水平線上方，有效防止方形工裝旋轉及保證載荷垂直傳遞，消除試驗偏載對試驗的影響。
【權利要求】
1.一種工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，包括橋殼樣件、兩個支座、兩個液壓作動器，每個液壓作動器安裝于龍門架上，其特征在于所述橋殼樣件水平反向放置，所述橋殼樣件的兩個彈簧板對應地置于兩個支座之上且與支座固定連接，所述兩個液壓作動器各自在橋殼樣件的輪間距位置處對橋殼樣件施加脈沖載荷。
2.根據權利要求1所述的工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，其特征在于所述液壓作動器下端依次連接有兩個用于向下傳遞脈沖載荷關節軸承，所述的兩個關節軸承呈90°交叉布置。
3.根據權利要求2所述的工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，其特征在于所述橋殼樣件的兩端各自通過輪邊滾動軸承連接安裝輪轂，所述液壓作動器下端兩個關節軸承中下方的關節軸承直接或間接地與所述輪轂連接。
4.根據權利要求3所述的工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，其特征在于所述橋殼樣件的兩端各自設置一個方形工裝，所述輪轂位于所述方形工裝內且與方形工裝固定連接，所述液壓作動器下端兩個關節軸承中下部的關節軸承直接與所述方形工裝連接。
5.根據權利要求4所述的工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，其特征在于所述方形工裝的兩側分別設置有防止方形工裝繞輪轂中心轉動的支撐裝置。
6.根據權利要求5所述的工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，其特征在于所述方支撐裝置上與方形工裝接觸的支撐面呈球面。
7.根據權利要求6所述的工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，其特征在于所述方支撐裝置與方形工裝接觸的支撐點位于所述橋殼水平線上方。
8.根據權利要求2所述的工程機械橋殼垂直彎曲疲勞試驗系統，其特征在于所述的兩個關節軸承中有一個關節軸承的轉軸與橋殼樣件的長度方向相互平行，另外一個關節軸承的轉軸與橋殼樣件的長度方向相互垂直。
【文檔編號】G01M13/00GK104236884SQ201410446133
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2014年9月3日
【發明者】盧再毅, 馮治恒, 袁莎, 楊軍, 羅誠 申請人:廣西柳工機械股份有限公司