钢轮压路机在线跑合振动检测设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢轮压路机在线跑合振动检测设备，涉及一种工程机械压路机检测技术领域，包括控制系统、动力站、在线检测系统、显示灯屏、前轴加载装置、中间支架、引桥和后轴加载装置，中间支架设在前轴加载装置和后轴加载装置之间，引桥架设在地基与中间支架间、且在后轴加载装置中间上方；动力站、在线检测系统、显示灯屏、前轴加载装置、后轴加载装置均与控制系统相连。钢轮压路机经引桥和中间支架驶入，通过后轴加载装置对压路机后轴轮胎加载、前轴加载装置对前轴钢轮加载，利用控制系统控制加载力大小，通过在线检测系统将压路机的实时各测点的相关技术参数传输到控制系统中，方便打印检测报告及相关参数。
【专利说明】
钢轮压路机在线跑合振动检测设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种工程机械压路机检测技术领域，尤其涉及一种钢轮压路机在线跑合振动检测设备。
【背景技术】
[0002]目前工程机械制造厂生产的压路机在出厂测试时，都需要在专用的试车场或者专用的检测试验台上进行严格的性能测试，路试时有以下主要问题:
[0003](I)由于压路机发动机功率大、噪声大的技术特点，对外界环境产生噪声污染。
[0004](2)压路机在路试时，为了达到工况模拟实效，钢轮部分需要起振，以目前国内外30吨全液压单钢轮压路机为例，前轴轴荷为18吨，钢轮大振时激振力为50吨左右，起振后钢轮对试验场垂直载荷达70吨左右，并且钢轮和地面接触为线接触，应力集中，对路面的破坏性很大，造成试车区道路破坏严重，试车环境恶劣，对试验场地各方面要求比较高，需要建设专用的试车场，而且场地需要定期维护，运行成本高。
[0005](3)压路机在试验场跑合振动时，压路机故障判断调试时，对试车员的技术水平要求很高，需要有丰富的经验积累。这样才能进行准确的判断故障，完成调校和试车。车型出厂调试质量很大程度上取决于人为因素。
[0006](4)路试时由于在室外，受天气因素制约较大，造成路试效率低。
[0007](5)路试时试车员需要持续作业，精神高度集中，劳动强度较大。
[0008]由于路试以上特点，及少数压路机生产厂家开始在专用试验台上进行跑合测试，但是由于技术不成熟及部分功能设计缺陷，造成了检测试验台具有以下缺点:
[0009](I)试验台通用性不强，只能进行单钢轮后驱车型的测试，不能满足全液压双驱的车型测试需求。
[0010](2)试验台功能单一，只能进行简单的跑合，故障问题还是要靠人为干预判断，无辅助的技术手段。部分技术参数在压路机跑合时无法实时检测，比如压路机关键参数钢轮的振动频率和振幅、振动部分相关关键点的温升。
[0011](3)试验台在压路机驱动轴侧的加载装置选用磁粉制动器或电磁制动器，电气控制加载力时灵敏度差，系统相应慢，滞后性严重，另外磁粉制动器需要用循环冷却水进行冷却，造成现场条件差，冬天操作不方便。
[0012](4)压路机跑合完毕后，无任何检验报告记录，试验结果无可追溯性，同现在工业的信息化、网络化发展特点相悖。
[0013](5)该类试验台仅作为了物理样机的形式存在，只能进行部分新产品的定性测试，不能满足实际的工业化生产检测需求，无实际的推广意义。
[0014]因此，为了提高钢轮压路机下线调试效率，且兼顾到钢轮压路机多系列、多规格的产品序列，需要设计一种压路机在线跑合振动检测设备。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、功能全面、安全可靠的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，这样就能满足钢轮压路机的下线检测需求，具有很强的推广意义。
[0016]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0017]一种钢轮压路机在线跑合振动检测设备，包括控制系统、动力站、在线检测系统、显示灯屏、前轴加载装置、中间支架、引桥和后轴加载装置，所述中间支架设置在前轴加载装置和后轴加载装置之间，所述引桥架设在地基与中间支架之间、且在后轴加载装置中间的上方;动力站、在线检测系统、前轴加载装置和后轴加载装置均与控制系统相连;动力站为前轴加载装置和后轴加载装置提供动力，并通过后轴加载装置对压路机后轴轮胎加载、前轴加载装置对前轴钢轮加载。
[0018]优选的，所述后轴加载装置为两组，且均包括轴距调整装置、后轴举升装置、轮胎加载装置，所述后轮胎加载装置与轴距调整装置相连，所述轮胎加载装置包括前后两对钢辊及加载机构，所述后轴举升装置设置在两对钢辊之间，前方一对钢辊转轴分别与加载机构相连，通过转动的钢辊对后轴轮胎加载;所述后轴举升装置与动力站相连。
[0019]优选的，所述轴距调整装置包括驱动装置、固定底架、上移动台架和直线导轨副，两对钢辊设置在上移动台架上，固定底架设置在地基上，所述驱动装置和直线导轨副均设置在固定底架和上移动台架之间，用来驱动上移动台架;直线导轨副包括滑块和导轨，滑块与上移动台架固定，导轨与固定底架连接。
[0020]优选的，所述驱动装置包括下连接座、伸缩机构和上连接座，所述下连接座设置在固定底架上，伸缩机构分别与下连接座和上连接座铰接，所述上连接座与上移动台架相连；所述伸缩机构与动力站相连。
[0021]优选的，所述前轴加载装置包括底座、一级减振装置、连接架、前轴举升装置、二级减振装置、离合器和加载机构，所述二级减振装置设置在底座与地基之间，所述一级减振装置为设置在底座上的前后两组气胎，所述前轴举升装置设置在两组气胎之间，两组气胎分别通过驱动元件转动，所述离合器设置在一级减振装置与驱动元件之间；前方一组气胎转轴分别与加载机构相连，通过转动的气胎对前轴钢轮进行加载;所述前轴举升装置与动力站相连。
[0022]优选的，所述加载机构包括盖板及其下方的轴承、第一联轴器、减速机、第二联轴器、涡流机和测力装置，所述盖板上设有散热孔，所述第一联轴器连接涡流机和减速机，所述第二联轴器一端连接减速机，另一端连接钢辊转轴或气胎转轴，所述测力装置分别与涡流机及控制系统相连。
[0023]优选的，所述控制系统中的控制单元为IGBT集成电路;所述涡流机为风冷式电涡流机。
[0024]优选的，所述动力站与前轴举升装置、后轴举升装置及驱动装置的伸缩机构相连，为其提供动力。
[0025]优选的，所述在线检测系统包括与压路机相连的油温变送器、红外线温度变送器、压力变送器、加速度传感器、转速传感器和车速传感器，分别对压路机进行实时的油温、传动件温度、油路压力、钢轮振幅频率、发动机转速、车速的测量，检测数据传输到控制系统。
[0026]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:利用后轴加载装置上的轴距调整装置调节前轴加载装置与后轴加载装置的间距，以适应不同钢轮压路机轴距，钢轮压路机经引桥和中间支架驶入前轴加载装置与后轴加载装置上方，通过前轴加载装置与后轴加载装置对置于其上的钢轮压路机进行加载，利用控制系统精确控制加载力大小，通过在线检测系统将压路机的实时在线油温、传动件温度、油路压力、钢轮振幅频率、发动机转速、车速数据经信号处理单元处理后因传输到控制系统中，显示灯屏显示相关测试过程信息。利用本实用新型可以实时在线监控测量压路机上各测点的相关技术参数，为钢轮压路机整机调试提供相关依据，同时测量完毕后可根据预定的判定标准进行判定，打印定制的测试报表，为整机出厂提供检测依据。本实用新型具有结构简单、功能全面、安全可靠的优点，能够满足钢轮压路机的下线检测需求，具有很强的推广意义。
【附图说明】
[0027]图1是本实用新型的结构不意图；
[0028]图2是图1的俯视图；
[0029]图3是后轴加载装置的结构示意图；
[0030]图4是图3的俯视图；
[0031 ]图5是轴距调整装置的结构示意图；
[0032]图6是驱动装置的结构示意图；
[0033]图7是前轴加载装置的结构示意图；
[0034]图8是图7的俯视图；
[0035]图9是加载机构的结构示意图；
[0036]图10是在线检测系统的工作原理图；
[0037]图中:1-后轴加载装置，2-地基，3-中间支架，4-引桥，5-前轴加载装置，6_控制系统，7-动力站，8-在线检测系统，9-显示灯屏，1.1-轴距调整装置，1.2-钢辊，1.3-加载机构，
1.5-后轴举升装置1.1.1-驱动装置，1.1.2-固定底架，1.1.3-上移动台架，1.1.4-直线导轨畐Ij，1.1.1.1-下连接座，1.1.1.2-伸缩机构，1.1.1.3-上连接座，1.1.4.1-滑块，1.1.4.2-导轨，5.1-底座，5.2-—级减振装置，5.3-连接架，5.4-前轴举升装置，5.5-二级减振装置，
5.6-离合器，5.7-驱动元件，1.3.1-盖板，1.3.2-轴承，1.3.3-第一联轴器，1.3.4-减速机，
1.3.5-第二联轴器，1.3.6-涡流机，1.3.7-测力装置，8.1-油温变送器，8.2-红外线温度变送器，8.3-压力变送器，8.4-加速度传感器，8.5-转速传感器，8.6-车速传感器。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0039]如图1-10所示的一种钢轮压路机在线跑合振动检测设备，包括控制系统6、动力站7、在线检测系统8、显示灯屏9、前轴加载装置5、中间支架3、引桥4和后轴加载装置I，所述中间支架3设置在前轴加载装置5和后轴加载装置I之间，所述引桥4设置在地基2与中间支架3之间、且在后轴加载装置I中间的上方;动力站7、在线检测系统8、前轴加载装置5和后轴加载装置I均与控制系统6相连，在线检测系统8与控制系统6相连;动力站7为前轴加载装置5和后轴加载装置I提供动力，并通过后轴加载装置I对压路机后轴轮胎加载、前轴加载装置5对前轴钢轮加载。所述控制系统6中的控制单元为IGBT集成电路，通过PID控制算法，能实现加载力的精准控制。
[0040]作为一种优选结构，所述后轴加载装置I为两组，且均包括轴距调整装置1.1、后轴举升装置I.5、轮胎加载装置1.6，所述后轴举升装置1.5和轮胎加载装置1.6均设置在轴距调整装置1.1上，所述轮胎加载装置1.6包括前后两对钢辊1.2及加载机构1.3，所述后轴举升装置I.5设置在两对钢辊1.2之间，后轴举升装置1.5可为一个或两个，前方一对钢辊1.2转轴分别与加载机构1.3相连，通过转动的钢辊1.2对后轴轮胎加载;所述后轴举升装置1.5与动力站7相连，通过动力站7为后轴举升装置1.5提供动力，实现钢轮压路机后轴轮胎的举升和下降，方便钢轮压路机后轮部分进出该检测设备。加载机构1.3可以为单个设置在前后两对钢辊1.2—侧，也可以为两个对称布置在两对钢辊1.2两侧。
[0041 ]其中，所述轴距调整装置1.1包括驱动装置1.1.1、固定底架1.1.2、上移动台架1.1.3和直线导轨副1.1.4，两端钢辊1.2设置在上移动台架1.1.3上，固定底架1.1.2设置在地基2上，所述驱动装置1.1.1和直线导轨副1.1.4均设置在固定底架1.1.2和上移动台架1.1.3之间，用来驱动上移动台架I.1.3;直线导轨副1.1.4包括滑块I.1.4.1和导轨1.1.4.2，滑块1.1.4.1与上移动台架1.1.3固定，导轨1.1.4.2与固定底架1.1.2连接。
[0042]所述驱动装置1.1.1包括下连接座1.1.1.1、伸缩机构1.1.1.2和上连接座1.1.1.3，所述下连接座1.1.1.1设置在固定底架1.1.2上，伸缩机构1.1.1.2分别与下连接座1.1.1.1和上连接座1.1.1.3铰接，所述上连接座1.1.1.3与上移动台架1.1.3相连;所述伸缩机构1.1.1.2与动力站7相连。驱动装置1.1.1也可以通过丝杠传动、齿轮齿条传动、链条传动或液气压传动来实现上移动台架I.I.3的平移。
[0043]所述前轴加载装置5包括底座5.1、一级减振装置5.2、连接架5.3、前轴举升装置5.4、二级减振装置5.5、离合器5.6和加载机构1.3，所述二级减振装置5.5设置在底座5.1与地基2之间，所述一级减振装置5.2为设置在底座5.1上的前后两组气胎，所述前轴举升装置5.4设置在两组气胎之间，两组气胎分别通过驱动元件5.7转动，所述离合器5.6设置在一级减振装置5.2与驱动元件5.7之间；前方一组气胎转轴分别与加载机构1.3相连，通过转动的气胎对前轴钢轮进行加载;所述前轴举升装置5.4与动力站7相连，通过动力站7为前轴举升装置5.4提供动力，实现前轴钢轮的举升和下降，方便钢轮压路机进出该检测设备。所述二级减振装置5.5可选用若干橡胶垫来实现减振作用；离合器5.6可以是电磁离合器、单向机械离合器、液(气)动离合器等;驱动元件5.7可为普通电机减速机、变频电机、直流电机、液压马达等。
[0044]动力站7可为液压、气压、电等，动力站7为液压系统时，前轴举升装置5.4及后轴举升装置I.5可通过液压缸来实现升降，伸缩机构1.1.1.2选用液压缸;动力站7为气压系统时，前轴举升装置5.4及后轴举升装置1.5可通过气缸来实现升降，伸缩机构1.1.1.2选用气缸。
[0045]后轴加载装置I及前轴加载装置5的加载机构1.3结构相同，均包括盖板1.3.1及其下方的轴承1.3.2、第一联轴器1.3.3、减速机1.3.4、第二联轴器1.3.5、涡流机1.3.6和测力装置1.3.7，所述盖板1.3.1上设有散热孔1.3.8，所述第一联轴器1.3.3连接涡流机1.3.6和减速机1.3.4，所述第二联轴器1.3.5—端连接减速机1.3.4，另一端连接钢辊1.2转轴或气胎转轴，所述测力装置I.3.7分别与涡流机1.3.6及控制系统6相连。
[0046]后轴加载装置I的加载机构1.3是通过后轴轮胎的转动，带动两对钢辊1.2转动，两对钢辊1.2依次经第二联轴器1.3.5、减速机1.3.4、第一联轴器1.3.3将其动能输入涡流机1.3.6，利用涡流机1.3.6中线圈通电后加载转化为热能通过散热孔1.3.8散发出去，同时利用测力装置I.3.7将其反作用力传输至控制系统6，显示到显示灯屏9上。
[0047]同理，在检测机械后驱车型时，前轴加载装置5的两组气胎分别通过驱动元件5.7及离合器5.6驱动，两组气胎带动压路机钢轮转动，此时钢轮部分不需要加载，离合器5.6处于结合状态，控制系统6将加载力设置为O，两组气胎依次经第二联轴器1.3.5、减速机
1.3.4、第一联轴器1.3.3将驱动元件5.7动力输入涡流机1.3.6，此时涡流机1.3.6空转，不进行加载；当进行全液压双驱车型检测时，离合器5.6处于脱开状态，此时加载原理同后轴加载装置I原理相同，通过压路机前钢轮转动，带动两组气胎转动，两组气胎再依次经第二联轴器1.3.5、减速机1.3.4、第一联轴器1.3.3将其动能输入涡流机1.3.6，利用涡流机1.3.6转化为热能通过散热孔1.3.8散发出去，同时利用测力装置1.3.7将其反作用力传输至控制系统6，显示到显示灯屏9上。
[0048]其中，所述涡流机1.3.6为风冷式电涡流机。也可以通过液压系统或发电机来实现跑合加载。
[0049]其中，所述在线检测系统8包括与压路机相连的油温变送器8.1、红外线温度变送器8.2、压力变送器8.3、加速度传感器8.4、转速传感器8.5和车速传感器8.6，分别对压路机进行实时的油温、传动件温度、油路压力、钢轮振幅频率、发动机转速、车速的测量，检测数据通过信号处理单元处理并传输到显示灯屏9上。
[0050]以不同轴距的机械后驱单钢轮压路机为例，具体检测步骤如下:
[0051]I)待检测钢轮压路机在控制系统中登陆注册。
[0052]2)根据注册信息中的车辆轴距，调整上移动台架以适应钢轮压路机轴距。
[0053]3)通过系统判断控制前轴加载装置的离合器接通，用来完成驱动元件和一级减振装置的动力连接。
[0054]4)钢轮压路机驶上前轴加载装置及后轴加载装置的台架，按照车型预定的跑合流程进行常规跑合测试。
[0055]5)跑合稳定后，把在线检测系统与钢轮压路机各测点连接，进入在线检测状态。
[0056]6)按照跑合流程进行在线跑振检测，结束后拆卸在线检测系统与钢轮压路机的连接部分。
[0057]7)钢轮压路机驶出前轴加载装置及后轴加载装置的前后台架，打印检测报告单。
[0058]利用后轴加载装置I上的轴距调整装置1.1调节前轴加载装置5与后轴加载装置I的间距，以适应不同钢轮压路机轴距，钢轮压路机经引桥4和中间支架3驶入该检测设备上方，通过前轴加载装置5与后轴加载装置I对置于其上的钢轮压路机进行加载，利用控制系统6精确控制加载力大小，通过在线检测系统8将钢轮压路机的实时在线油温、传动件温度、油路压力、钢轮振幅频率、发动机转速、车速数据经信号处理单元处理后因传输到显示灯屏上。利用本实用新型可以实时在线监控测量压路机上各测点的相关技术参数，为钢轮压路机整机调试提供相关依据，同时测量完毕后可根据预定的判定标准进行判定，打印定制的测试报表，为整机出厂提供检测依据。
[0059]本实用新型可以对不同轴距的机械后驱单钢轮压路机、全液压双驱单钢轮压路机进行常规下线跑合试验，还能对钢轮压路机上部分参数进行动态的实时在线监测，同时对预定的评判标准作出合格判定，保证了检测结果公平、公正、可追溯，同时结合现有网络数据库技术，保证了数据共享。
[0060]综上所述，本实用新型具有结构简单紧凑、功能全面、安全可靠的优点，能够满足钢轮压路机的下线检测需求，可将其设置在室内进行检测，通过在线检测系统进行数据统计，降低了操作人员劳动强度，本实用新型高度集成了机械、液压、电气、软件四大系统功能模块，满足了工业化的检测需求，不仅可以用于压路机的跑合加载，也可用于其他工程机械、特种车辆的跑合加载及底盘测功，具有很强的推广意义。
【主权项】
1.一种钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:包括控制系统(6)、动力站(7)、在线检测系统(8)、显示灯屏(9)、前轴加载装置(5)、中间支架(3)、引桥(4)和后轴加载装置(1)，所述中间支架(3)设置在前轴加载装置(5)和后轴加载装置(I)之间，所述引桥(4)架设在地基(2)与中间支架(3)之间、且在后轴加载装置(I)中间上方;动力站(7)、在线检测系统(8)、前轴加载装置(5)和后轴加载装置(I)均与控制系统(6)相连;动力站(7)为前轴加载装置(5)和后轴加载装置(I)提供动力，并通过后轴加载装置(I)对压路机后轴轮胎加载、前轴加载装置(5)对前轴钢轮加载。2.根据权利要求1所述的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:所述后轴加载装置(I)为两组，且均包括轴距调整装置(1.1)、后轴举升装置(1.5)、轮胎加载装置(1.6)，所述轮胎加载装置(1.6)与轴距调整装置(1.1)相连，所述轮胎加载装置(1.6)包括前后两对钢辊(1.2)及加载机构(1.3)，所述后轴举升装置(1.5)设置在两对钢辊(1.2)之间，前方一对钢辊(1.2)转轴分别与加载机构(1.3)相连，通过转动的钢辊(1.2)对后轴轮胎加载;所述后轴举升装置(1.5)与动力站(7)相连。3.根据权利要求2所述的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:所述轴距调整装置(1.1)包括驱动装置(1.1.1)、固定底架(1.1.2)、上移动台架(1.1.3)和直线导轨副(1.1.4)，两对钢辊(1.2)设置在上移动台架(1.1.3)上，固定底架(1.1.2)设置在地基(2)上，所述驱动装置(1.1.1)和直线导轨副(1.1.4)均设置在固定底架(1.1.2)和上移动台架(1.1.3)之间，用来驱动上移动台架(1.1.3);直线导轨副(1.1.4)包括滑块(1.1.4.1)和导轨(1.1.4.2)，滑块(1.1.4.1)与上移动台架(1.1.3)固定，导轨(1.1.4.2)与固定底架(1.1.2)连接。4.根据权利要求3所述的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:所述驱动装置(1.1.1)包括下连接座(1.1.1.1)、伸缩机构(1.1.1.2)和上连接座(1.1.1.3)，所述下连接座(1.1.1.1)设置在固定底架(1.1.2)上，伸缩机构(1.1.1.2)分别与下连接座(1.1.1.1)和上连接座(1.1.1.3)铰接，所述上连接座(1.1.1.3)与上移动台架(1.1.3)相连;所述伸缩机构(I.1.1.2)与动力站(7)相连。5.根据权利要求2所述的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:所述前轴加载装置(5)包括底座(5.1)、一级减振装置(5.2)、连接架(5.3)、前轴举升装置(5.4)、二级减振装置(5.5)、离合器(5.6)和加载机构(1.3)，所述二级减振装置(5.5)设置在底座(5.1)与地基(2)之间，所述一级减振装置(5.2)为设置在底座(5.1)上的前后两组气胎，所述前轴举升装置(5.4)设置在两组气胎之间，两组气胎分别通过驱动元件(5.7)转动，所述离合器(5.6)设置在一级减振装置(5.2)与驱动元件(5.7)之间；前方一组气胎转轴分别与加载机构(1.3)相连，通过转动的气胎对前轴钢轮进行加载;所述前轴举升装置(5.4)与动力站(7)相连。6.根据权利要求5所述的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:所述加载机构(1.3)包括盖板(1.3.1)及其下方的轴承(1.3.2)、第一联轴器(1.3.3)、减速机(1.3.4)、第二联轴器(1.3.5)、涡流机(1.3.6)和测力装置(1.3.7)，所述盖板(1.3.1)上设有散热孔(1.3.8)，所述第一联轴器(1.3.3)连接涡流机(1.3.6)和减速机(1.3.4)，所述第二联轴器(1.3.5)—端连接减速机(1.3.4)，另一端连接钢辊(1.2)转轴或气胎转轴，所述测力装置(1.3.7)分别与涡流机(1.3.6)及控制系统(6)相连。7.根据权利要求6所述的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:所述涡流机(1.3.6)为风冷式电涡流机。8.根据权利要求2所述的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:所述控制系统(6 )中的控制单元为IGBT集成电路。9.根据权利要求1所述的钢轮压路机在线跑合振动检测设备，其特征在于:所述在线检测系统(8)包括与压路机相连的油温变送器(8.1)、红外线温度变送器(8.2)、压力变送器(8.3)、加速度传感器(8.4)、转速传感器(8.5)和车速传感器(8.6)，分别对压路机进行实时的油温、传动件温度、油路压力、钢轮振幅频率、发动机转速、车速的测量，检测数据传输到控制系统(6)中。
【文档编号】G01D21/02GK205506098SQ201620106950
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】邸建辉, 冀建新, 阚春辉, 李敬尧, 左晶培, 李玉, 云骞, 杨少栋
【申请人】石家庄华燕交通科技有限公司