本發(fā)明是制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法，根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定，制動(dòng)臺(tái)體對(duì)在測(cè)車(chē)軸進(jìn)行加載時(shí)，能得到制動(dòng)臺(tái)舉升高度x和加載力F之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可準(zhǔn)確自動(dòng)控制加載軸荷，通過(guò)電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)補(bǔ)償誤差，達(dá)到車(chē)輛在氣囊舉升式加載制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上準(zhǔn)確檢測(cè)車(chē)輛制動(dòng)性能的效果。從而準(zhǔn)確地檢測(cè)車(chē)輛制動(dòng)性能，屬于汽車(chē)制動(dòng)性能檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)行汽車(chē)制動(dòng)性能檢測(cè)，車(chē)軸在地面輪重臺(tái)上稱(chēng)重后駛上滾筒制動(dòng)臺(tái)進(jìn)行制動(dòng)檢測(cè)。按國(guó)標(biāo)GB7258-2012《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》檢驗(yàn)制動(dòng)力要求，前軸制動(dòng)力與前軸荷的百分比要求大于等于60％，而且定義：機(jī)動(dòng)車(chē)(單車(chē))縱向中心線(xiàn)中心位置以前的軸為前軸，其他軸為后軸；掛車(chē)的所有車(chē)軸均按后軸計(jì)算；所以，雙轉(zhuǎn)向軸都是前軸，軸制動(dòng)率都要求大于等于60％，掛車(chē)所有車(chē)軸的軸制動(dòng)率都要求大于等于50％，整車(chē)制動(dòng)率要求大于等于60％。然而，試驗(yàn)表明：雙轉(zhuǎn)向軸車(chē)輛的第二轉(zhuǎn)向軸檢測(cè)時(shí)會(huì)被第一轉(zhuǎn)向軸和第三軸部分架空，大大減小附著重量，難以滿(mǎn)足前軸60％制動(dòng)率的檢測(cè)要求。

掛車(chē)在牽引車(chē)拖掛檢測(cè)狀態(tài)下，掛車(chē)第三軸檢測(cè)時(shí)同樣被第二軸和牽引車(chē)前軸部分架空，不僅難以達(dá)到50％軸制動(dòng)率的檢測(cè)要求，也難以達(dá)到60％整車(chē)制動(dòng)率的檢測(cè)要求。即使車(chē)輛的制動(dòng)性能很好，附著重量減小使檢測(cè)最大制動(dòng)力減小，與地面輪重臺(tái)上稱(chēng)重量之比的軸制動(dòng)率減小難以達(dá)標(biāo)，造成錯(cuò)檢錯(cuò)判。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法。主要目的是制動(dòng)臺(tái)體對(duì)在測(cè)車(chē)軸進(jìn)行加載時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)在測(cè)車(chē)軸輪重，通過(guò)電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)補(bǔ)償誤差，制動(dòng)臺(tái)體與舉升臺(tái)架的由柔性連接變?yōu)閯傂赃B接，穩(wěn)定性大幅度提高。達(dá)到車(chē)輛在氣囊舉升式加載制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上準(zhǔn)確檢測(cè)車(chē)輛制動(dòng)性能的效果。針對(duì)如何提高氣囊舉升式加載制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量精度的復(fù)雜問(wèn)題，提出了對(duì)電控式機(jī)械鎖死機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置、制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置、滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)舉升裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電路控制等方面的全新設(shè)計(jì)。

本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，結(jié)合附圖說(shuō)明如下：

一種基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置，由電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A、導(dǎo)向裝置B、制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C、制動(dòng)臺(tái)升降裝置D、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，所述電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A、導(dǎo)向裝置B和制動(dòng)臺(tái)升降裝置D分別布置在滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的4個(gè)角上，所述制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C布置在控制裝置的1個(gè)角上；

所述電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A為多個(gè)結(jié)構(gòu)相同，布置在滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18兩端的U形框架22處，用于對(duì)制動(dòng)臺(tái)升降裝置D中的U形框架22舉升高度鎖死，并通過(guò)制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C檢測(cè)制動(dòng)臺(tái)舉升位置；

所述導(dǎo)向裝置B布置在滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的兩端，由導(dǎo)向軌芯29和導(dǎo)向軌道30組成，采用V形滑動(dòng)配合，中間開(kāi)有布油槽；

所述制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C安裝在滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的一角，所述制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C的下端固定在氣囊固定框架26上，其上端固定在U形框架22上，所述制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C中的位移傳感器44的伸縮方向與滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的上升下降方向一致；

所述制動(dòng)臺(tái)升降裝置D主要由U形框架22和氣囊24組成；

所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)用于采集軸重及制動(dòng)力信號(hào)，包括信號(hào)放大模塊5、模擬量接線(xiàn)板7、模擬量采集卡13和工控機(jī)14；

所述控制系統(tǒng)包括數(shù)字量輸出卡2、電磁閥3和電磁鐵1。

所述電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A共8個(gè)，2個(gè)一組，共有4組，每2組鎖止一個(gè)U形框架22。

所述電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A由安裝在U形框架22上的齒條21和安裝在鎖緊裝置支撐架25上的棘爪20、鋼片彈簧19、放松力臂23、電磁鐵1組成，所述棘爪20通過(guò)棘爪旋轉(zhuǎn)軸34與放松力臂23同軸心配合，在棘爪旋轉(zhuǎn)軸34處的鎖緊裝置支撐架25上設(shè)有限位孔36，與棘爪旋轉(zhuǎn)軸34過(guò)盈配合的鍵35安裝在限位孔36中，所述棘爪20通過(guò)鋼片彈簧19作用力與齒條21結(jié)合，通過(guò)電磁鐵1通電與放松力臂23的吸合與齒條21分離；

所述鎖緊裝置支撐架25側(cè)面通過(guò)支撐架穩(wěn)定槽鋼27與支撐架縱向聯(lián)接槽鋼38固定相連，鎖緊裝置支撐架25后側(cè)與支撐架加強(qiáng)筋41固定相連，支撐架加強(qiáng)筋41與支撐架縱向聯(lián)接槽鋼38固定相連。

所述導(dǎo)向裝置B由導(dǎo)向軌芯29和導(dǎo)向軌道30組成，所述導(dǎo)向軌芯29固定在U形框架22兩側(cè)，所述導(dǎo)向軌道30通過(guò)導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座49螺栓固定在氣囊固定框架26上端，導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座49上的安裝長(zhǎng)孔51用來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座49安裝位置；導(dǎo)向裝置B共有4個(gè)，每縱向的兩個(gè)導(dǎo)向裝置B的縱向中心線(xiàn)與氣囊24的縱向中心線(xiàn)重合。

所述制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C由位移傳感器44、位移傳感器固定板45、位移傳感器上端板46和位移傳感器固定架47組成，所述位移傳感器固定架47安裝在位移傳感器44上，位移傳感器固定架47通過(guò)螺釘螺母固定到位移傳感器固定板45上，位移傳感器固定板45固定在氣囊固定框架26上，位移傳感器上端板46與U形框架22固定相連，所述位移傳感器固定板45兩側(cè)設(shè)有多個(gè)安裝孔，用于調(diào)整位移傳感器44的安裝位置。

所述制動(dòng)臺(tái)升降裝置D由U形框架22、氣囊24、氣囊固定框架26、稱(chēng)重傳感器28、氣囊舉升軸31、氣囊底部連接盤(pán)32、氣囊頂部連接盤(pán)37、支撐架縱向聯(lián)接槽鋼38、邊槽鋼39、豎槽鋼40組成，

所述U形框架22兩端通過(guò)稱(chēng)重傳感器28和氣囊舉升軸31與氣囊24連接，所述氣囊24通過(guò)氣囊頂部連接盤(pán)37和氣囊底部連接盤(pán)32固定到氣囊固定框架26里面，U形框架22兩端的氣囊固定框架26通過(guò)支撐架縱向聯(lián)接槽鋼38相聯(lián)接，兩個(gè)U形框架22同一側(cè)的氣囊固定框架26通過(guò)邊槽鋼39相聯(lián)接，所述氣囊24通過(guò)U形框架22和稱(chēng)重傳感器28帶動(dòng)滾筒式制動(dòng)臺(tái)18上升。

所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包括信號(hào)放大模塊5、模擬量接線(xiàn)板7、模擬量采集卡13和工控機(jī)14，所述信號(hào)放大模塊5與制動(dòng)臺(tái)升降裝置D上的稱(chēng)重傳感器28、制動(dòng)力傳感器9相連，模擬量接線(xiàn)板7通過(guò)排線(xiàn)與信號(hào)放大模塊5和模擬量采集卡13相連，并且安裝在工控機(jī)14ISA插槽內(nèi)，工控機(jī)14、模擬量接線(xiàn)板7和信號(hào)放大模塊5放在控制柜43中。

所述控制系統(tǒng)包括數(shù)字量輸出卡2、電磁閥3和電磁鐵1，所述數(shù)字量輸出卡2安裝在工控機(jī)14ISA插槽內(nèi)，并與電磁閥3和電磁鐵1相連，所述電磁閥3和電磁鐵1與制動(dòng)臺(tái)升降裝置D相連。

采用上述的控制裝置基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制方法，其特征在于：包括以下具體步驟：

步驟1、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中的設(shè)備調(diào)零，采集軸重及制動(dòng)力信號(hào)

當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入檢測(cè)場(chǎng)地前，電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A的電磁鐵1沒(méi)有通電，棘爪20鎖止在齒條21最下面的齒槽，此時(shí)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)會(huì)將制動(dòng)臺(tái)升降裝置2、滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的軸重、制動(dòng)力統(tǒng)一設(shè)置為零，制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C的上升高度初始值設(shè)為零，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入檢測(cè)場(chǎng)地后，點(diǎn)陣屏12提示車(chē)輛在測(cè)車(chē)軸駛?cè)霛L筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18，當(dāng)檢測(cè)車(chē)軸處于滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18時(shí)，此時(shí)工控機(jī)14將接收到滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到車(chē)輛車(chē)軸到達(dá)滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的到位信號(hào)。

步驟2、檢測(cè)車(chē)輪在滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上的高度自動(dòng)調(diào)節(jié)

當(dāng)多軸車(chē)輛進(jìn)入滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18后，工控機(jī)14檢測(cè)到車(chē)輛已經(jīng)到位，工控機(jī)14通過(guò)電磁閥3實(shí)現(xiàn)制動(dòng)臺(tái)升降裝置D氣囊24充氣，滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18高度上升，在此過(guò)程中，電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A的棘爪20卡進(jìn)齒條21，制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C和稱(chēng)重傳感器28將時(shí)時(shí)記錄滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的上升高度和稱(chēng)重傳感器28采樣的加載軸重，直到滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18實(shí)際上升高度達(dá)到限值或者稱(chēng)重傳感器28測(cè)量值達(dá)到限值時(shí)氣囊24停止充氣；此時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)得到實(shí)際的x-F關(guān)聯(lián)模型，根據(jù)該模型，系統(tǒng)按照國(guó)標(biāo)要求，得到準(zhǔn)確的位移傳感器44的形變量，即加載舉升高度。車(chē)輛狀態(tài)穩(wěn)定后，氣囊開(kāi)始放氣，制動(dòng)臺(tái)體高度下降至目標(biāo)高度，電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A自動(dòng)鎖死制動(dòng)臺(tái)體，制動(dòng)臺(tái)體與舉升臺(tái)架的連接關(guān)系由柔性連接變?yōu)閯傂赃B接。

步驟3、車(chē)輛測(cè)量軸制動(dòng)力的檢測(cè)

滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的高度自動(dòng)調(diào)節(jié)完成后，通過(guò)點(diǎn)陣屏12的顯示信息提示駕駛員剎車(chē)，此時(shí)滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18制動(dòng)力傳感器把采樣數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，計(jì)算出此時(shí)的制動(dòng)力F；當(dāng)車(chē)輛完全靜止后，點(diǎn)陣顯12示屏將顯示車(chē)輛制動(dòng)力，工控機(jī)14的顯示器界面出現(xiàn)軸重和制動(dòng)力信號(hào)隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線(xiàn)。數(shù)據(jù)采集結(jié)束之后，電磁鐵1通電，放松力臂23在電磁鐵1作用下沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，即可松開(kāi)對(duì)齒條的21的鎖止，然后氣囊24放氣，滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)23高度下降到初始的高度，被檢測(cè)車(chē)輛駛出制動(dòng)臺(tái)。

制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法，具有能準(zhǔn)確控制滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上升高度、對(duì)現(xiàn)有滾筒制動(dòng)臺(tái)的改造簡(jiǎn)單、方便、快捷，大大提高了多軸車(chē)輛制動(dòng)檢測(cè)準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明所述的車(chē)輛輪重自動(dòng)調(diào)整裝置中，設(shè)計(jì)并使用電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)，不但能夠防止制動(dòng)臺(tái)上升過(guò)程中因氣囊、氣管爆裂等原因引起的意外情況的發(fā)生，更重要的是能夠準(zhǔn)確固定滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)位置，從而提高了滾筒式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試精度。

2、本發(fā)明所述的車(chē)輛輪重自動(dòng)調(diào)整裝置中，采用了新型導(dǎo)向軌道裝置，該裝置具有摩擦阻力小、抗垂直方向沖擊強(qiáng)的特點(diǎn)，不但提高了制動(dòng)臺(tái)上升過(guò)程中的方向穩(wěn)定性，更提高了滾筒式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試精度。

3、本發(fā)明所述的車(chē)輛輪重自動(dòng)調(diào)整裝置中，采用了制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置，時(shí)時(shí)反饋滾筒式制動(dòng)臺(tái)上升高度，從而實(shí)現(xiàn)滾筒式制動(dòng)臺(tái)上升高度的準(zhǔn)確控制，從而提高滾筒式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試精度。

4、本發(fā)明所述的車(chē)輛輪重自動(dòng)調(diào)整裝置中，使用氣囊作為動(dòng)力裝置，通過(guò)U形框架帶動(dòng)帶動(dòng)制動(dòng)臺(tái)上升，氣囊具有響應(yīng)快、控制簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，從而提高了滾筒式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的工作效率。

5、本發(fā)明所述的車(chē)輛輪重自動(dòng)調(diào)整裝置中，將四個(gè)稱(chēng)重傳感器分別放置在了U形框架的兩側(cè)，將稱(chēng)重傳感器與U形框架在同一水平面上沒(méi)有高度差，充分的利用了U形框架對(duì)稱(chēng)重傳感器產(chǎn)生力矩，能直接提高稱(chēng)重傳感器在檢測(cè)時(shí)的測(cè)試準(zhǔn)確度，從而提高滾筒式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試精度。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明所述的汽車(chē)制動(dòng)力檢測(cè)流程圖；

圖2是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法總體的軸測(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法總體的俯視圖；

圖4是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法舉升裝置的前視圖；

圖5是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法舉升裝置的左視圖；

圖6是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的舉升裝置的俯視圖；

圖7是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的一組電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)的左視圖；

圖8是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)的左視圖；

圖9是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)的前視圖；

圖10是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)的俯視圖；

圖11是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)的局部后視圖；

圖12是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的導(dǎo)向裝置的前視圖；

圖13是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的導(dǎo)向裝置裝置的左視圖；

圖14是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法的導(dǎo)向裝置裝置的俯視圖；

圖15是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置安裝前視圖；

圖16是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置安裝左視圖；

圖17是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置前視圖；

圖18是本發(fā)明所述的基于制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置左視圖；

圖中：A.電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)，B.導(dǎo)向裝置，C.制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置，D.制動(dòng)臺(tái)升降裝置，1.電磁鐵，2.數(shù)字量輸出卡，3.電磁閥，4.制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)舉升高度位移，5.信號(hào)放大模塊，6.稱(chēng)重傳感器加載軸荷，7.模擬量接線(xiàn)板，9.制動(dòng)力傳感器，12.點(diǎn)陣顯示屏，13.模擬量采集卡，14.工控機(jī)，18.滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，19.鋼片彈簧，20.棘爪，21.齒條，22.U形框架，23.放松力臂，24.氣囊，25.鎖緊裝置支撐架，26.氣囊固定框架，27.支撐架穩(wěn)定槽鋼，28.稱(chēng)重傳感器，29.導(dǎo)向軌芯，30.導(dǎo)向軌道，31.氣囊舉升軸，32.氣囊底部連接盤(pán)，33.導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座，34.棘爪旋轉(zhuǎn)軸，35.鍵，36.限位孔，37.氣囊頂部連接盤(pán)，38.支撐架縱向聯(lián)接槽鋼，39.邊槽鋼，40.豎槽鋼，41.支撐架加強(qiáng)筋，43.工控機(jī)機(jī)柜，44.位移傳感器，45.位移傳感器固定板，46.位移傳感器上端板，47.位移傳感器固定架，48.位移傳感器安裝孔，49.導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座，50.軌道固定螺栓，51.安裝長(zhǎng)孔，53.位移傳感器連接板

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體裝置實(shí)施方式。

本發(fā)明提供了一種制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法，能夠提高車(chē)輛制動(dòng)性能檢測(cè)的精確度。包括電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A、導(dǎo)向裝置B、制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C、制動(dòng)臺(tái)升降裝置D、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

所述電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A包括電磁鐵1、鋼片彈簧19、棘爪20、齒條21、放松力臂23、鎖緊裝置支撐架25、支撐架穩(wěn)定槽鋼27、棘爪旋轉(zhuǎn)軸34、鍵35、限位孔36、支撐架加強(qiáng)筋41、加強(qiáng)筋固定橫梁42。參閱圖7、8、9、10、11，棘爪20和放松力臂23通過(guò)棘爪旋轉(zhuǎn)軸34同軸心配合，鍵35和棘爪旋轉(zhuǎn)軸34的裝配體安裝在限位孔36里，電磁鐵1和鋼片彈簧19分別和放松力臂23形成不同角度固定在鎖緊裝置支撐架25的一側(cè)，支撐架25左右側(cè)面通過(guò)支撐架穩(wěn)定槽鋼27與支撐架縱向聯(lián)接槽鋼38相連，支撐架25后側(cè)與支撐架加強(qiáng)筋41焊接相連，支撐架加強(qiáng)筋41通過(guò)焊接與加強(qiáng)筋固定橫梁42相連。

所述電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A共8個(gè)，2個(gè)一組，共有4組，每2組電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A可以鎖止一個(gè)U形框架22。為了增加鎖緊裝置支撐架25的強(qiáng)度，電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A均有2個(gè)支撐架穩(wěn)定槽鋼37，為了增加鎖緊裝置支撐架25的穩(wěn)定性，電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A縱向安裝支撐架加強(qiáng)筋41。棘爪20的工作范圍通過(guò)鍵35和棘爪旋轉(zhuǎn)軸34的裝配體受到限位孔36限制，齒條齒距為5mm，未升高制動(dòng)臺(tái)時(shí)，棘爪20與齒條21最底部的齒槽配合，制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C設(shè)置上升高度初始值為零；制動(dòng)臺(tái)上升過(guò)程中，齒條21跟隨U形框架22上下垂直運(yùn)動(dòng)，棘爪20在齒條21上升過(guò)程中受鋼片彈簧19的作用不斷鎖住齒條21，因此能準(zhǔn)確固定制動(dòng)臺(tái)在不同高度。檢測(cè)結(jié)束后，電磁鐵1通電，對(duì)放松力臂23產(chǎn)生吸引作用，放松力臂23帶動(dòng)棘爪20向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，松開(kāi)對(duì)齒條的21的鎖止，氣囊24放氣，滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18回落。

所述導(dǎo)向裝置B包括導(dǎo)向軌芯29、導(dǎo)向軌道30、導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座49，軌道固定螺栓50、安裝長(zhǎng)孔51。參閱圖12、13、14，導(dǎo)向軌芯29與U形框架22兩側(cè)面焊接連接，導(dǎo)向軌道30與導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座49焊接連接，導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座49通過(guò)固定螺栓50固定在氣囊固定框架26上面，安裝長(zhǎng)孔51用來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座49安裝位置。導(dǎo)向裝置B共有4個(gè)，由導(dǎo)向軌芯29和導(dǎo)向軌道30組成，采用三角形軌道關(guān)系，中間開(kāi)有布油槽；每縱向的兩個(gè)導(dǎo)向裝置B的縱向中心線(xiàn)和U形框架22的縱向中心線(xiàn)重合，每縱向的兩個(gè)導(dǎo)向裝置B的縱向中心線(xiàn)和氣囊24的縱向中心線(xiàn)重合。

所述制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C包括位移傳感器44、位移傳感器固定板45、位移傳感器上端板46、位移傳感器固定架47、位移傳感器安裝孔48。參閱圖15、16、17、18，位移傳感器固定架47安裝在位移傳感器44上，位移傳感器固定架47通過(guò)螺釘螺母固定到位移傳感器固定板45，位移傳感器固定板45通過(guò)焊接與氣囊固定框架26相連，位移傳感器上端板46通過(guò)焊接與U形框架22相連。制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C共一個(gè)，制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C中位移傳感器44的伸縮方向與制動(dòng)臺(tái)的上升下降方向一致，上端板46跟隨U型框架上下運(yùn)動(dòng)，制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C即可準(zhǔn)確反饋制動(dòng)臺(tái)高度變化量，從而實(shí)現(xiàn)滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)高度的準(zhǔn)確控制。位移傳感器固定板45兩側(cè)開(kāi)有12個(gè)安裝孔，便于調(diào)整位移傳感器44的安裝位置。

所述制動(dòng)臺(tái)升降裝置D包括U形框架22、氣囊24、氣囊固定框架26、稱(chēng)重傳感器28、氣囊舉升軸31、氣囊底部連接盤(pán)32、氣囊頂部連接盤(pán)37、支撐架縱向聯(lián)接槽鋼38、邊槽鋼39、豎槽鋼40。參閱圖2、3、4、5、6，U形框架22兩側(cè)前后端面與電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A的齒條21相連，U形框架22兩側(cè)面分別通過(guò)焊接與導(dǎo)向軌芯31相連，導(dǎo)向軌道30通過(guò)導(dǎo)向軌道長(zhǎng)孔支座33與氣囊固定框架26相連，U形框架22兩端通過(guò)稱(chēng)重傳感器28與氣囊舉升軸31連接到氣囊，氣囊24通過(guò)氣囊頂部連接盤(pán)37和氣囊底部連接盤(pán)32固定到氣囊固定框架26，制動(dòng)臺(tái)舉升裝置每縱向的兩個(gè)氣囊固定框架26通過(guò)支撐架縱向聯(lián)接槽鋼38相聯(lián)接，制動(dòng)臺(tái)舉升裝置每橫向的兩個(gè)氣囊固定框架26通過(guò)邊槽鋼39相聯(lián)接。氣囊24共4個(gè)，分別放置在制動(dòng)臺(tái)升降裝置2的4個(gè)角上，為了保持氣囊穩(wěn)定工作，4個(gè)氣囊24分別通過(guò)氣囊頂部連接盤(pán)37和氣囊底部連接盤(pán)32固定到氣囊固定框架26里面，氣囊上端通過(guò)氣囊舉升軸31與稱(chēng)重傳感器28相聯(lián)接。氣囊24通過(guò)U形框架22和稱(chēng)重傳感器28帶動(dòng)制動(dòng)臺(tái)18上升。稱(chēng)重傳感器28共4個(gè)，每個(gè)最大稱(chēng)重5000kg。

數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包括信號(hào)放大模塊5、模擬量接線(xiàn)板7、模擬量采集卡13和工控機(jī)14。參閱圖1，信號(hào)放大模塊5與制動(dòng)臺(tái)升降裝置D上的稱(chēng)重傳感器、制動(dòng)力傳感器相連，模擬量接線(xiàn)板7與信號(hào)放大模塊5，模擬量采集卡13通過(guò)排線(xiàn)與模擬量接線(xiàn)板7相連，并且安裝在工控機(jī)14ISA插槽內(nèi)，工控機(jī)14、模擬量接線(xiàn)板7和信號(hào)放大模塊5放在控制柜43中。

控制系統(tǒng)包括數(shù)字量輸出卡2、電磁閥3和電磁鐵1。參閱圖1，數(shù)字量輸出卡2安裝在工控機(jī)14ISA插槽內(nèi)，并與電磁閥3和電磁鐵1相連，電磁閥3、電磁鐵1和制動(dòng)臺(tái)升降裝置D相連。

一種制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制方法，包括以下具體步驟：

步驟1、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中的設(shè)備調(diào)零，采集軸重及制動(dòng)力信號(hào)

當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入檢測(cè)場(chǎng)地前，電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A的電磁鐵1沒(méi)有通電，棘爪20鎖止在齒條21最下面的齒槽，此時(shí)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)會(huì)將制動(dòng)臺(tái)升降裝置2、滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的軸重、制動(dòng)力統(tǒng)一設(shè)置為零，制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C的上升高度初始值設(shè)為零，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入檢測(cè)場(chǎng)地后，點(diǎn)陣屏12提示車(chē)輛在測(cè)車(chē)軸駛?cè)霛L筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18，當(dāng)檢測(cè)車(chē)軸處于滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18時(shí)，此時(shí)工控機(jī)14將接收到滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到車(chē)輛車(chē)軸到達(dá)滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的到位信號(hào)。

步驟2、檢測(cè)車(chē)輪在滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上的高度自動(dòng)調(diào)節(jié)

當(dāng)多軸車(chē)輛進(jìn)入滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18后，工控機(jī)14檢測(cè)到車(chē)輛已經(jīng)到位，工控機(jī)14通過(guò)電磁閥3實(shí)現(xiàn)制動(dòng)臺(tái)升降裝置D氣囊24充氣，滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18高度上升，在此過(guò)程中，電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A的棘爪20卡進(jìn)齒條21，制動(dòng)臺(tái)位置監(jiān)測(cè)裝置C和稱(chēng)重傳感器28將時(shí)時(shí)記錄滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的上升高度和稱(chēng)重傳感器28采樣的加載軸重，控制系統(tǒng)將得到實(shí)際的x-F關(guān)聯(lián)模型，直到滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18實(shí)際上升高度達(dá)到限值或者稱(chēng)重傳感器28測(cè)量值達(dá)到限值時(shí)氣囊24停止充氣；此時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)得到實(shí)際的x-F關(guān)聯(lián)模型，根據(jù)該模型，系統(tǒng)按照國(guó)標(biāo)要求，得到準(zhǔn)確的位移傳感器44的形變量，即加載舉升高度。車(chē)輛狀態(tài)穩(wěn)定后，氣囊開(kāi)始放氣，制動(dòng)臺(tái)體高度下降至目標(biāo)高度，電控式機(jī)械自動(dòng)鎖死系統(tǒng)A自動(dòng)鎖死制動(dòng)臺(tái)體，制動(dòng)臺(tái)體與舉升臺(tái)架的連接關(guān)系由柔性連接變?yōu)閯傂赃B接。

步驟3、車(chē)輛測(cè)量軸制動(dòng)力的檢測(cè)

滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18的高度自動(dòng)調(diào)節(jié)完成后，通過(guò)點(diǎn)陣屏12的顯示信息提示駕駛員剎車(chē)，此時(shí)滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)18制動(dòng)力傳感器把采樣數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，計(jì)算出此時(shí)的制動(dòng)力F；當(dāng)車(chē)輛完全靜止后，點(diǎn)陣顯12示屏將顯示車(chē)輛制動(dòng)力，工控機(jī)14的顯示器界面出現(xiàn)軸重和制動(dòng)力信號(hào)隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線(xiàn)。數(shù)據(jù)采集結(jié)束之后，電磁鐵1通電，放松力臂23在電磁鐵1作用下沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，即可松開(kāi)對(duì)齒條的21的鎖止，然后氣囊24放氣，滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)23高度下降到初始的高度，被檢測(cè)車(chē)輛駛出制動(dòng)臺(tái)。

制動(dòng)臺(tái)舉升高度與車(chē)軸加載力關(guān)聯(lián)模型的軸荷模擬控制裝置及方法，具有能準(zhǔn)確控制滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上升高度、對(duì)現(xiàn)有滾筒制動(dòng)臺(tái)的改造簡(jiǎn)單、方便、快捷，大大提高了多軸車(chē)輛制動(dòng)檢測(cè)準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)。