一種降溫式車輪試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種降溫式車輪試驗裝置，特別是一種能測量出降溫式車輪在不同速度、溫度及路面等工況下車輪表面的溫度及制動器位置的溫度、并計算出在各種速度下車輪表面溫度降低的幅度的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車工業(yè)的發(fā)展為人們的出行帶來了很多的便利和歡樂，遺憾的是交通安全又時刻威脅著人們的財產(chǎn)與生命安全。近年來，車輛的爆胎事故驟然增多。據(jù)統(tǒng)計高速公路上的交通事故中爆胎占70%以上。頻頻發(fā)生的爆胎事故造成的車禍引起了人們的警覺和困惑。為什么以前車況路況都不好時爆胎不多見，現(xiàn)在車況路況提高了，爆胎反而這么多？爆胎的原因是多方面的，是一種復雜的輪胎破壞現(xiàn)象，一般有以下兩方面的原因，內(nèi)因:缺氣、胎溫高引發(fā)；外因:超載、超速、使用舊胎或者不合格輪胎。
[0003]輪胎缺氣行駛是爆胎的禍根，當輪胎胎壓低于標準胎壓時，就意味著車胎缺氣，在這種狀況下行駛時，隨著胎壓的下降，輪胎與地面的摩擦成倍增加，胎溫急劇升高，輪胎變軟，強度急劇下降。這時，如果車輛高速行駛，就有可能導致爆胎的發(fā)生。
[0004]同樣的，輪胎溫度的升高，會導致輪胎材料的機械性能下降，同樣也存在著引發(fā)高速公路爆胎的隱患。因為輪胎在快速工作中反復變形，材料內(nèi)部因摩擦生熱，同時，外胎與內(nèi)胎之間、輪胎與輪輔之間以及輪胎與路面之間也因摩擦生熱，使輪胎驟熱升溫。一般而言，輪胎內(nèi)部的溫度與輪胎的負荷和速度成正比，速度越高，負荷越大，溫度升高越快。此夕卜，輪胎溫度與外胎的厚度有關(guān)，外胎越厚，輪胎的熱量難以散發(fā)，溫度上升越快；還與外界溫度和輪胎氣壓有關(guān)，環(huán)境溫度越高，溫度上升越快，輪胎氣壓過低，輪胎徑向變形大，滾動阻力增大，溫度隨之升高。輪胎溫度的升高還容易造成輪胎氣壓隨之升高，使簾線所受的應力加大，更容易使尚速彳丁駛的輪胎廣生爆胎。
[0005]制動器是車輛安全行駛的重要部件之一，目前，汽車所用的制動器幾乎都為摩擦式，可分為鼓式和盤式兩大類。鼓式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓，其工作表面為圓柱面；盤式制動器的旋轉(zhuǎn)元件則為旋轉(zhuǎn)的制動盤，以端面為工作表面。制動性直接關(guān)系到交通安全，重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動時發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。所以，汽車的制動性是汽車行駛的重要保障。汽車在繁重的工作條件下，例如高速制動或下長坡制動時，制動器就要較長時間實施高強度制動，使得制動器溫度迅速上升(常在300°C，山區(qū)道路甚至600°C?700°C)，摩擦力矩顯著下降，這種現(xiàn)象通常稱為熱衰退現(xiàn)象。熱衰退現(xiàn)象是高速制動或山區(qū)行車不可避免的問題，有些國家規(guī)定大型貨車必須裝備輔助制動器。在我國大部分山區(qū)運輸汽車甚至采用噴灑冷卻水的措施來降低制動器溫度，以保證汽車有足夠的制動性能。
[0006]綜上所述，輪胎和制動器溫度升高，對車輛的安全行駛有很大關(guān)系，車輛行駛時降低輪胎和制動器的溫度成為廣大駕駛員和車主的迫切需要，為此我們設(shè)計一種輪輻為扇葉型結(jié)構(gòu)的風冷降溫式車輪，并獲得了專利(專利號:ZL201020583554.6)，這種車輪旋轉(zhuǎn)時輪輻像風扇一樣把空氣掃向輪輞和制動器，使輪胎、輪輞和制動器溫度降低，達到降溫效果。
[0007]為測定這種輪輻為扇葉型結(jié)構(gòu)的風冷降溫式車輪的降溫效果，我們設(shè)計一種試驗裝置，此裝置能測量出降溫式車輪在不同速度、溫度及路面等工況下車輪表面的溫度及制動器位置的溫度、并計算出在各種速度下車輪表面溫度降低的幅度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)【背景技術(shù)】所述內(nèi)容，本發(fā)明的目的是解決測定風冷降溫式車輪的降溫效果的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠的風冷降溫式車輪試驗裝置。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]一種降溫式車輪試驗裝置，包括支架，變頻器，電動機，聯(lián)軸器，軸承，階梯軸，扭矩儀，輪子，載荷檢測儀及路況模擬臺；
[0011]變頻器固定安裝于支架下方；
[0012]電動機與扭矩儀水平對置，分別固定安裝于支架左右兩端，并且處于同一軸線上;
[0013]階梯軸包括小徑軸段和大徑軸段，由安裝在支架上的兩個軸承支撐，兩端通過聯(lián)軸器分別與電動機輸出軸及扭矩儀輸入軸連接，小徑軸段上安裝降溫式車輪進行測試；
[0014]一種降溫式車輪試驗裝置還包括載荷檢測儀和路況模擬臺，載荷檢測儀設(shè)于支架下部的左邊；路況模擬臺固定安裝于支架下部，對應降溫式車輪的安裝位置設(shè)置；
[0015]路況模擬臺的高度可以進行升降，以適應不同輪徑的降溫式車輪以及提供不同的表面接觸載荷；
[0016]另外，路況模擬臺的頂部可以安裝不同的路況模擬器，用以給測試的降溫式車輪提供不同的路況模擬；
[0017]支架為框架架構(gòu)，其四角下端分別固定安裝有輪子，可以通過輪子進行移動，同時輪子上還設(shè)置有止動結(jié)構(gòu)；支架的底座可以進行拉伸，以適應不同長度的階梯軸。
[0018]降溫式車輪試驗臺由輸入及變速系統(tǒng)、連接系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、支架系統(tǒng)、路況模擬系統(tǒng)五部分組成。
[0019]輸入及變速系統(tǒng):由輸入動力的電動機和變頻器組成，變頻器通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的轉(zhuǎn)速，使車輪獲得測試條件所要求的不同轉(zhuǎn)速。
[0020]連接系統(tǒng):由聯(lián)軸器、滾動軸承、階梯軸組成，聯(lián)軸器把電動機和階梯軸以及扭矩儀連接起來，滾動軸承用于支撐階梯軸并承擔階梯軸的徑向載荷，保證階梯軸的同軸精度。整個連接系統(tǒng)起到連接及傳遞動力的作用。
[0021]測量系統(tǒng):由外置非接觸式溫度測量儀、扭矩儀、載荷檢測儀組成。外置非接觸式溫度測量儀的作用是在測試過程中測量車輪的表面溫度和制動器位置的溫度。扭矩儀的作用是測量車輪在測試時所接受到的扭矩。載荷檢測儀的作用是測量路況模擬臺與車輪表面的接觸載荷。
[0022]支架系統(tǒng):由型鋼焊接形成，底下由四個輪子支撐，其作用是支撐整個實驗臺的重量和保證實驗臺的穩(wěn)定性及可移動性。
[0023]路況模擬系統(tǒng):由路況模擬臺和載荷檢測儀組成，用于給測試的車輪提供不同的路況模擬和載荷檢測。
[0024]針對專利號:ZL201020583554.6公布的一種輪輻為扇葉型結(jié)構(gòu)的風冷降溫式車輪，該裝置可以起到很好的不同工況下車輪表面溫度的檢測作用。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明一種降溫式車輪試驗裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標識
[0027]1-支架，2-變頻器，3-電動機，4-聯(lián)軸器，5-軸承，6-階梯軸，7-軸承，8-降溫式車輪，9-聯(lián)軸器，10-扭矩儀，11-輪子，12-載荷檢測儀，13-路況模擬臺。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0029]實施例1:
[0030]一種降溫式車輪試驗裝置，包括支架1，變頻器2，電動機3，聯(lián)軸器4、9，軸承5、7，階梯軸6，扭矩儀10，輪子11，荷檢測儀12及路況模擬臺13 ;
[0031]變頻器2固定安裝于支架I下方；
[0032]電動機3與扭矩儀10水平對置，分別固定安裝于支架I左右兩端，并且處于同一軸線上；
[0033]階梯軸6包括小徑軸段和大徑軸段，由安裝在支架I上的兩個軸承5、7支撐，兩端通過聯(lián)軸器4、9分別與電動機3輸出軸及扭矩儀10輸入軸連接，小徑軸段上安裝降溫式車輪8進行測試；
[0034]載荷檢測儀12設(shè)于支架I下部的左邊；路況模擬臺13固定安裝于支架I下部，對應降溫式車輪8的安裝位置設(shè)置；
[0035]路況模擬臺13的高度可以進行升降，以適應不同輪徑的降溫式車輪8以及提供不同的表面接觸載荷；
[0036]路況模擬臺13的頂部可以安裝不同的路況模擬器，用以給測試的降溫式車輪8提供不同的路況模擬；
[0037]支架2為框架架構(gòu)，其四角下端分別固定安裝有輪子22，支架I可以通過輪子22進行移動，同時輪子11上還設(shè)置有止動結(jié)構(gòu)；支架I的底座可以進行拉伸，以適應不同長度的階梯軸6。
[0038]進行車輪檢測時，閉合輪子11上的止動結(jié)構(gòu)，防止測試臺串動；在階梯軸6的小徑軸段中間處安裝好降溫式車輪8，階梯軸6兩端通過兩個聯(lián)軸器4、9分別與電動機3輸出軸及扭矩儀10輸入軸連接，通過載荷檢測儀12的檢測數(shù)據(jù)進行路況模擬臺13的升降，給測試的車輪表面提供最接近真實數(shù)據(jù)的載荷，通過變頻器2控制電動機3的轉(zhuǎn)速，提供給降溫式車輪8不同的轉(zhuǎn)速，再通過扭矩儀10及非接觸式溫度測量儀實時檢測降溫式車輪8的扭矩以及降溫式車輪8表面的溫度。
【主權(quán)項】
1.一種降溫式車輪試驗裝置，包括支架(1)，變頻器(2)，電動機(3)，聯(lián)軸器(4、9)，軸承(5、7 )，階梯軸(6 )，扭矩儀(10 )及輪子(11)，其特征在于: 所述的變頻器(2)固定安裝于支架(I)下方； 所述的電動機(3)與扭矩儀(10)水平對置，分別固定安裝于支架左右(I)兩端，并且處于同一軸線上； 所述的階梯軸(6 )由安裝在支架(I)上的兩個軸承(5、7 )支撐，兩端通過聯(lián)軸器(4、9 )分別與電動機(3)輸出軸及扭矩儀(10)輸入軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降溫式車輪試驗裝置，其特征在于:所述的階梯軸(6)包括小徑軸段和大徑軸段，小徑軸段上安裝降溫式車輪(8)進行測試。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降溫式車輪試驗裝置，其特征在于:還包括載荷檢測儀(12)和路況模擬臺(13)，所述的載荷檢測儀(12)設(shè)于支架(I)下部的左邊；所述的路況模擬臺(13)固定安裝于支架(I)下部，對應降溫式車輪(8)的安裝位置設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降溫式車輪試驗裝置，其特征在于:所述的路況模擬臺(13)的高度可以進行升降，以適應不同輪徑的降溫式車輪(8)以及提供不同的表面接觸載荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的降溫式車輪試驗裝置，其特征在于:路況模擬臺(13)的頂部可以安裝不同的路況模擬器，用以給測試的降溫式車輪(8)提供不同的路況模擬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降溫式車輪試驗裝置，其特征在于:所述的支架(I)的底座可以進行拉伸，以適應不同長度的階梯軸(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降溫式車輪試驗裝置，其特征在于:所述的支架(I)為框架架構(gòu)，其四角下端分別固定安裝有輪子(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降溫式車輪試驗裝置，其特征在于:所述的支架(I)可以通過輪子(11)進行移動，同時輪子(11)上還設(shè)置有止動結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種降溫式車輪試驗裝置，包括支架，變頻器，電動機，聯(lián)軸器，軸承，階梯軸，扭矩儀及輪子；變頻器固定安裝于支架下方；電動機與扭矩儀水平對置，分別固定安裝于支架左右兩端，并且處于同一軸線上；階梯軸由安裝在支架上的兩個軸承支撐，兩端通過聯(lián)軸器分別與電動機輸出軸及扭矩儀輸入軸連接，小徑軸段上安裝降溫式車輪進行測試；支架四角下端分別固定安裝有輪子，可以通過輪子進行移動，同時輪子上還設(shè)置有止動結(jié)構(gòu)；支架的底座可以進行拉伸，以適應不同長度的階梯軸。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，制造成本低，檢測效果好。
【IPC分類】G01M17-013
【公開號】CN204286817
【申請?zhí)枴緾N201420806358
【發(fā)明人】李健, 韋遼, 熊科, 李桂麗
【申請人】廣西科技大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月19日