一种用于电动转向器的加载试验装置及方法与流程

1.本发明属于测试设备技术领域，更具体地说，是涉及一种用于电动转向器的加载试验装置及方法。


背景技术：

2.电动转向器用于特种车辆电动底盘转向系统。针对重载车辆对电动转向器输出轴承载能力需求，需要在研发过程中对电动转向器进行测试，具体的是对电转向器输出轴进行模拟加载，即对其输出轴的承载能力进行测试。
3.目前市面上并没有一种专门适用于电动转向器的加载试验装置，导致产品研制工作无法很好的进行，因此需要研发一种满足电动转向器加载、检测过程数据的试验设备及方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于电动转向器的加载试验装置及方法，旨在解决现有技术中没有一种专门适用于电动转向器的加载试验装置，影响产品的研制工作的进行的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于电动转向器的加载试验装置，包括：
6.平台；
7.安装支架，与所述平台连接，用于安装电动转向器；
8.第一转向结构，与所述平台连接，所述第一转向结构用于与所述电动转向器连接，所述第一转向结构用于通过手动方式向所述电动转向器施加作用力；
9.第二转向结构，与所述平台连接，所述第二转向结构用于与所述电动转向器连接，所述第一转向结构用于通过自动方式向所述电动转向器施加作用力；
10.模拟显示系统，与所述第一转向结构、所述第二转向结构、所述电动转向器电连接，用于实时监测并展示所述电动转向器工作过程中的数据。
11.优选地，所述第一转向结构包括：
12.第一联轴器，一端用于与所述电动转向器连接；
13.第一扭矩仪，与所述第一联轴器的另一端连接；
14.手动操作件，与所述第一扭矩仪连接。
15.优选地，所述第二转向结构包括：
16.第二支架，与所述平台连接；
17.减速器，安装于所述第二支架上；
18.第二扭矩仪，一端与所述减速器连接，另一端用于与所述电动转向器连接；
19.加载结构，与所述减速器连接，用于提供加载力。
20.优选地，还包括与所述平台连接的承托件，所述承托件背离所述平台的一端与所
述第二扭矩仪接触。
21.优选地，所述模拟显示系统包括：
22.数据采集模块，与所述第一转向结构、所述第二转向结构、所述电动转向器中的一种或多种电连接；
23.数据处理件，与所述数据采集模块电连接；
24.显示屏，与所述数据处理件电连接，用于对处理结构进行展示。
25.优选地，所述安装支架、所述第一转向结构、所述第二转向结构、所述模拟显示系统中的至少一种与所述平台活动连接。
26.优选地，还包括控制系统，所述控制系统与所述第二转向结构连接，所述控制系统用于控制所述第二转向结构的作业状态。
27.优选地，所述平台为t型槽平台结构。
28.本发明还提供一种用于电动转向器的加载试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
29.步骤1、准备第一转向结构、第二转向结构、平台、安装支架、模拟显示系统以及电动转向器，并对各部件进行安装；
30.步骤2、选择是通过所述第一转向结构还是通过所述第二转向结构对所述电动转向器输出加载力；
31.步骤3、对所述电动转向器实施转向动作，并在过程中，施加预先制定的扭矩；
32.步骤4、通过所述模拟显示系统，将测试过程中的试验数据进行可视化显示。
33.优选地，所述第一转向结构产生加载力的方式为手动操作，所述第二转向结构产生加载力的方式为电机自动驱动。
34.本发明提供的一种用于电动转向器的加载试验装置及方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种用于电动转向器的加载试验装置及方法，测试人员可根据测试需要选用第一转向结构,或第二转向结构通过手动操作方式或自动方式完成对电动转向器的测试，测试人员根据实际测试需求选择加载力的产生方式，提高该装置的适用范围。模拟显示系统的设置能使测试人员直观的了解电动转向器工作过程中的数据。本发明提供的装置能满足电动转向器加载及过程检测试验过程的使用。该装置还具有实现变载荷加载测试、产品测试情况实现道路模拟显示、转向角度和扭矩测试范围广的特点。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明实施例提供的一种用于电动转向器的加载试验装置的结构组成示意图；
37.图2为本发明实施例提供的一种用于电动转向器的加载试验装置(未画出加载结构)的立体结构示意图；
38.图3为本发明实施例提供的一种用于电动转向器的加载试验装置的俯视结构示意图；
39.图4为本发明实施例提供的一种用于电动转向器的加载试验装置所采用的模拟显示系统的组成框图。
40.图中：1、平台；2、安装支架；3、电动转向器；4、第一转向结构；41、第一联轴器；42、第一扭矩仪；43、手动操作件；431、第一支架；432、方向盘；5、第二转向结构；51、第二支架；52、减速器；53、第二扭矩仪；54、加载结构；6、模拟显示系统；61、数据采集模块；62、数据处理件；63、显示屏；7、承托件。
具体实施方式
41.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的一种用于电动转向器的加载试验装置进行说明。所述一种用于电动转向器的加载试验装置，包括平台1、安装支架2、第一转向结构4、第二转向结构5、模拟显示系统6，安装支架2与平台1连接，用于安装电动转向器3；第一转向结构4与平台1连接，第一转向结构4用于与电动转向器3连接，第一转向结构4用于通过手动方式向电动转向器3施加作用力；第二转向结构5与平台1连接，第二转向结构5用于与电动转向器3连接，第一转向结构4用于通过自动方式向电动转向器3施加作用力，模拟显示系统6与第一转向结构4、第二转向结构5、电动转向器3电连接，用于实时监测并展示电动转向器3工作过程中的数据。
43.先将电动转向器3安装于安装支架2上，然后将将模拟显示系统6与电动转向器3、第一转向结构4、第二转向结构5中的至少一项电连接。进行检测时根据实际选用第一转向结构4或第二转向结构5带动电动转向器3作业，模拟显示系统6会实时监测并显示电动转向器3工作过程中的数据。
44.本发明提供的一种用于电动转向器的加载试验装置，与现有技术相比，测试人员可根据测试需要选用第一转向结构4或第二转向结构5通过手动操作方式或自动方式完成对电动转向器3的测试，测试人员根据实际测试需求选择加载力的产生方式，提高该装置的适用范围。模拟显示系统6的设置能使测试人员直观的了解电动转向器3工作过程中的数据。本发明提供的装置能满足电动转向器加载及过程检测试验过程的使用。该装置还具有实现变载荷加载测试、产品测试情况实现道路模拟显示、转向角度和扭矩测试范围广的特点。该装置能提供的加载力矩范围为200-20000nm。
45.在一些实施例中，请一并参阅图1至图4，第一转向结构4包括：第一联轴器41、第一扭矩仪42、手动操作件43，第一联轴器41一端用于与电动转向器3连接；第一扭矩仪42与第一联轴器41的另一端连接；手动操作件43与第一扭矩仪42连接。手动操作件43产生加载力，产生的加载力通过第一联轴器41带动电动转向器3作业，在此过程中第一扭矩仪42能监测加载力的大小。
46.第一联轴器41通过万向节连接电动转向器3的输入轴。
47.在一些实施例中，手动操作件43包括第一支架431、方向盘432，第一支架431与平台1连接，方向盘432与第一支架431背离平台的一端连接，方向盘432与第一扭矩仪42连接。测试人员可通过转动方向盘432手动带动第一联轴器41转动，进而带动电动转向器3作业。
方向盘432上下角度可以微量调节以适应操作者对高度的要求。
48.在一些实施例中，请一并参阅图1至图4，第二转向结构5包括：第二支架51、减速器52、第二扭矩仪53、加载结构54，第二支架51与平台1连接；减速器52安装于第二支架51上；第二扭矩仪53一端与减速器52连接，另一端用于与电动转向器3连接；加载结构54与减速器52连接，用于提供加载力。第二支架51提供支撑。第二扭矩仪53监测电动转向器的输出值。
49.电动转向器3的轴经xdl型梅花联轴器连接第二扭矩仪53、角度传感器，第二扭矩仪53再经xdl型梅花联轴器连接到减速器52及加载结构54上。
50.加载结构54为加载电机，通过控制加载结构54的扭矩实现对电动转向器输出轴加载，第二扭矩仪53和角度传感器可以监测加载力及转向角。加载电机输出轴经过减速器52的多级减速后，实现电动转向器的高负载扭矩要求。加载电机输出扭矩最大20nm，减速比1:1500，达到输出扭矩30000nm。电机功率5.5kw，供电电压380vac。
51.系统加载通过加载电机的扭矩控制模式实现。
52.在一些实施例中，还包括与平台1连接的承托件7，承托件7背离平台1的一端与第二扭矩仪53接触。承托件7为第二扭矩仪53提供支撑，保证第二转向结构5受力作业时平稳性。
53.在一些实施例中，请一并参阅图1至图4，模拟显示系统6包括：数据采集模块61、数据处理件62、显示屏63，数据采集模块61与第一转向结构4、第二转向结构5、电动转向器3中的一种或多种电连接；数据处理件62与数据采集模块61电连接；显示屏63与数据处理件62电连接，用于对处理结构进行展示。数据采集模块61设有多个，且分别与第一扭矩仪42、第二扭矩仪53、电动转向器3电连接。模拟显示系统6的设置可对电动转向器3的实验数据进行可视化显示。数据采集模块61可以为角度传感器。模拟显示系统6通过采集转向角度、扭矩等数据，模拟计算机计算后将数据运行到道路模拟程序中进行图形化展示，模拟过程可以对电动转向器的输入、输出角度、扭矩等工作情况进行实时监测。
54.在一些实施例中，安装支架2、第一转向结构4、第二转向结构5、模拟显示系统6中的至少一种与平台1活动连接。
55.平台1为t型槽平台，具体的是，平台1包括平台主体，平台主体上设有若干条相平行设置的t型槽。安装支架2通过螺栓结构与平台1连接。螺栓结构由螺栓以及螺母构成。安装支架2需要移动时，拧松螺母，然后使得安装支架2可相对于平台1沿着t型槽相对活动，当安装支架2移动至预先设置的位置后，拧紧螺母，重新对安装支架2进行限位固定即可。相应的第一支架431、第二支架51、承托件7均可以通过此类方式与平台1连接。
56.在一些实施例中，还包括控制系统，控制系统与第二转向结构5连接，控制系统用于控制第二转向结构5的作业状态。控制系统包括转向控制系统以及加载控制系统。
57.转向控制系统包括直流电源、can控制卡、上位机控制程序。转向控制系统与电动转向器3的电机之间采用can通讯发送转向角指令，电动转向器3执行转向指令驱动转向器动作。能够通过电动转向器3的can通讯和模拟量输出端口反馈电动转向器3的工作状态：当前转角、转矩。当转角不在 720
°
至-720
°
、扭矩大于产品极限扭矩时，发出警报。
58.加载控制系统主要由电控柜、直流电源、驱动器、数据采集模块、上位机控制程序组成。按试验需要的力矩，控制程序可以手动或自动控制加载电机输出扭矩，并通过解析第二扭矩仪53反馈的信号，监测实际输出值。当试验过程超出扭矩要求时，系统自动发出警
告。
59.本发明还提供一种用于电动转向器的加载试验方法，包括以下步骤：
60.s1、准备第一转向结构4、第二转向结构5、平台1、安装支架2、模拟显示系统6以及电动转向器3，并对各部件进行安装；
61.s2、选择是通过第一转向结构4还是通过第二转向结构5对电动转向器3输出加载力；第一转向结构4产生加载力的方式为手动操作，第二转向结构5产生加载力的方式为电机自动驱动。
62.s3、对电动转向器3实施转向动作，并在过程中，施加预先制定的扭矩；
63.s4、通过模拟显示系统6，将测试过程中的试验数据进行可视显示。
64.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。