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专利号: 2019104229934
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种齿式轮缘轮胎加速连续冲击装置,其特征在于,包括:主体机架(1),轮胎加速装置(2),连续冲击装置(3),冲击检测装置(4);所述主体机架(1)通过地脚螺栓固定在厂房地面基础上,所述轮胎加速装置(2)固定在所述主体机架(1)一侧的边框架上;所述连续冲击装置(3)的冲击机构通过螺栓安装固定在所述主体机架(1)的横梁上;所述连续冲击装置(3)的加速机构通过主体机架及地脚螺栓固定在厂房地面基础上;所述冲击检测装置(4)固定安装在地面基础上,位于所述连续冲击装置(3)的轮胎的正下方;所述主体机架(1)包括:框架(11),横梁(12),所述框架(11)是由高强度方管焊接而成,焊接前去应力处理防止焊接变形,保证安装精度;所述横梁(12)采用高强度的合金钢锻造而成。2.如权利要求1所述的一种齿式轮缘轮胎加速连续冲击装置,其特征在于,所述轮胎加速装置(2)包括:连接板(21),直线导轨(22),齿条(23),齿轮架(24),齿轮轴(25),齿轮(26),电机Ⅰ(27),电机Ⅱ(28),轮盘轴(29),轮盘支撑架(291),加速轮盘(30),加速装置主体机架(301);所述加速装置主体机架(301)通过地脚螺栓固定在厂房地面基础上;所述连接板(21)通过螺栓固定在所述加速装置主体机架(31)的上顶面;所述直线导轨(22)平行加速装置主体机架(31)对称安装在所述连接板(21)上面;所述齿条(23)平行于所述直线导轨位于两个所述直线导轨(22)中间安装固定在所述连接板(21)上;所述齿轮架(24)安装在所述直线导轨(22)上;所述齿轮轴(25)通过轴承安装在所述齿轮架(24)的安装孔上,所述齿轮(26)安装在所述齿轮轴(25)上并与所述齿条(23)相啮合;所述电机Ⅰ(27)通过联轴器与所述齿轮轴(25)相连接,并通过螺栓安装固定在所述齿轮架(24)上;所述电机Ⅱ(28)通过螺栓安装固定在所述齿轮架(24)上;所述轮盘轴(29)通过联轴器安装在所述电机Ⅱ(28)的输出轴上,其轴身安装在所述轮盘支撑架(291)的安装孔中;所述加速轮盘(30)安装在所述轮盘轴(29)上,所述加速轮盘(30)的轮齿与所述连续冲击装置(3)的轮胎从动轮盘(32)的轮齿啮合连接;所述电机Ⅰ(27)为具有自锁的步进电机。3.如权利要求2所述的一种齿式轮缘轮胎加速连续冲击装置,其特征在于,所述加速轮盘(30)侧面边缘处加工有与侧面垂直的曲线斜齿,外侧轴面齿牙呈三角形,其斜长边与所述加速轮盘(30)的轴线30°角;所述电机(27)转动带动所述齿轮轴(25)转动,所述齿轮轴(25)转动带动所述齿轮(26)沿着所述齿条(23)转动,所述齿轮架(24)在所述齿轮(26)带动下沿着所述直线导轨(22)向前移动,所述电机Ⅱ(28),轮盘轴(29),加速轮盘(30)在所述齿轮架(24)带动下向前移动,直到所述加速轮盘(30)与轮胎从动轮盘(32)相啮合,所述电机(27)停止工作,所述电机II(28)开始工作对轮胎从动轮盘(32)进行加速;当所述加速轮盘(30)对轮胎从动轮盘(32)加速完成后,所述电机Ⅱ(28)停止转动,此时所述轮胎从动轮盘(32)高速转动,因其惯性运动变成主动轮,所述加速轮盘(30)变成从动轮,同时啮合齿面之间存在的倾斜角度对所述加速轮盘(30)产生指向电机II(28)的轴向力,所述电机Ⅰ(27)解决自锁后,导致所述加速轮盘(30)在轴向力的作用下自动与所述轮胎从动轮盘(32)脱离啮合;同时所述电机Ⅰ(27)工作带动所述加速轮盘(30)进一步退出与轮胎从动轮盘(32)的啮合,完成加速运动。4.如权利要求1所述的一种齿式轮缘轮胎加速连续冲击装置,其特征在于,所述连续冲击装置(3)包括:轮胎轴(31),轮胎从动轮盘(32),轮胎(33),连接块(34),冲击推杆(35),缓冲弹簧(36),导向套筒(37),支撑吊箱(38),吊箱支撑架(39),转动轴(381),摆动杆(382),摆动杆连杆轴(383),连杆(384),减速器(391),电机换向器(392),电机Ⅲ(393),电机主体机架(394);所述电机主体机架(394)通过地脚螺栓固定在厂房地面基础上,所述电机Ⅲ(393)安装固定在电机Ⅲ(393)上,所述电机换向器(392)安装固定在所述电机Ⅲ(393)的输出轴端,所述减速器(391)输入轴端通过联轴器与所述电机Ⅲ(393)的输出轴相连接,所述转动轴(381)通过联轴器与所述减速器(391)的输出轴相连接,并通过螺栓安装固定在所述支撑吊箱(38)的两侧端;所述支撑吊箱(38)焊接固定在所述吊箱支撑架(39)上,所述吊箱支撑架(39)通过螺栓固定安装在所述主体机架(1)的横梁上,所述摆动杆(382)通过花键连接固定在所述转动轴(381)上;所述连杆(384)通过所述摆动杆连杆轴(383)与所述摆动杆(382)铰接固定一起,使所述摆动杆(382)与所述连杆(384)之间形成转动副;所述冲击推杆(35)上端铰接固定在所述连杆(384)上,其杆身安装在所述导向套筒(37)中;所述导向套筒(37)焊接固定在所述支撑吊箱(38)的下端面,所述缓冲弹簧(36)安装在所述冲击推杆(35)的尾端部,所述连接块(34)通过螺栓安装固定在所述冲击推杆(35)的下端的安装孔上;所述轮胎轴(31)焊接固定在所述连接块(34)的安装孔中;所述轮胎(33)通过轴端挡圈及圆螺母安装在所述轮胎轴(31)上;所述轮胎从动轮盘(32)为齿圈结构,有一对,其底盘分别通过螺栓对称安装固定在所述轮胎(33)的两侧轮毂上,保证轮胎转动的平衡性,所述轮胎从动轮盘(32)的侧面边缘处加工有与侧面垂直的曲线斜齿,外侧轴面齿牙呈三角形,其斜长边与所述加速轮盘(30)的轴线30°角,整体齿牙呈圆弧形。5.如权利要求4所述的一种齿式轮缘轮胎加速连续冲击装置,其特征在于,所述电机Ⅲ(393)通电转动带动所述减速器(391)的输入轴转动,所述减速器(391)的输出轴带动所述转动轴(381)转动,所述转动轴(381)带动所述摆动杆(382)绕着所述转动轴(381)做圆弧运动,所述转动轴(381)带动所述连杆(384)及间接带动所述冲击推杆(35)在所述导向套筒(37)中做竖直向下的直线运动;所述转动轴(381),所述摆动杆(382),所述摆动杆连杆轴(383),所述连杆(384)组成曲柄滑块机构,所述摆动杆(382)绕着所述转动轴(381)运动到圆周的最低端,完成所述轮胎(33)对冲击测试板(41)的一次冲击,同时所述摆动杆(382)越过圆周运动的最低点继续运动,然后所述连杆(384)带动所述冲击推杆(35)即带动所述轮胎(33)快速向上运动,回到初始状态,所述摆动杆(382)旋转180°,所述轮胎(33)即完成一次竖直冲击,所述摆动杆(382)在所述电机换向器(392)的作用下不断的做正反180°圆周运动,即可带动所述轮胎(33)连续不断的完成冲击与提升,实现所述冲击推杆(35)带动所述连接块(34)即带动所述轮胎(33)连续竖直向下做快速直线运动,实现所述轮胎(33)连续快速冲击到所述冲击检测装置(4)的冲击测试板(41)上,实现连续冲击测试的目的。6.如权利要求1所述的一种齿式轮缘轮胎加速连续冲击装置,其特征在于,所述冲击检测装置(4)包括:冲击底座(41),冲击防护板(42),冲击测试板(43),支撑缓冲弹簧(44),竖直测力传感器(45),水平测力传感器(46),水平传感器固定轴(47),竖直传感器固定轴(48),限位缓冲弹簧(49);所述冲击底座(41)是由高强度抗变形硬质合金钢锻造而成,底座四周均匀加工有多个加强肋板,底座底面朝上加工有五个凸台孔,两个侧内端面各加工有两个凸台孔,通过地脚螺栓安装固定在地面上;所述冲击防护板(42)下底面加工有多个安装孔,焊接在所述冲击底座(41)的上侧面;所述冲击测试板(43)为方形平板,采用Q235钢板加工而成,表面涂覆被检测的涂层,其下端面加工有五个凸台孔与所述冲击底座(41)底面的凸台孔正好对应,两个侧面各加工有两个凸台孔与所述冲击底座(41)侧内端面的凸台孔正好对应,其上端面加工有多个安装孔与所述冲击防护板(42)下端面的安装孔正好对应;

所述支撑缓冲弹簧(44)共有五个其下端焊接在所述冲击底座(41)底面的凸台孔中;所述竖直传感器固定轴(48)安装在所述冲击底座(41)底面的凸台孔中;所述竖直测力传感器(45)共有五个安装固定在所述竖直传感器固定轴(48)上;所述水平传感器固定轴(47)共有四个安装在所述冲击底座(41)侧内端面的凸台孔中;所述限位缓冲弹簧(49)焊接在所述冲击底座(41)侧内端面的凸台孔中;所述水平测力传感器(46)安装固定在所述水平传感器固定轴(47)上;所述冲击测试板(43)其下端面的五个凸台孔与所述冲击底座(41)底面朝上的凸台孔中的所述支撑缓冲弹簧(44)焊接在一起,其两个侧面凸台孔与所述冲击底座(41)的侧内端面内所述限位缓冲弹簧(49)焊接在一起,其上端的安装孔通过弹簧焊接在所述冲击防护板(42)的下底面的安装孔中;所述连续冲击装置(3)的轮胎(33)向下冲击接触到所述冲击测试板(41)产生竖直向下以及水平的冲击力,此时所述冲击测试板(41)下端面会向下挤压所述竖直测力传感器(45),同时所述冲击测试板(41)的侧端面会挤压所述水平测力传感器(46);此时所述竖直测力传感器(45)及所述水平测力传感器(46)收集水平及竖直冲击力上传到显示器,即完成冲击测试的数值采集。