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专利名称：压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械工程技术领域，尤其是涉及一种压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统。
背景技术：
振动压路机的振幅是压路机的关键性能指标，其直接影响到压路机对路面的压实质量，轮宽方向的振幅均匀是保证压实均匀性的最基本要求，当振动轮左右两边振幅偏差较大时，还会影响压路机的直线行驶性能。经过试验研究，振动轮质心的偏移是影响压路机振幅均匀性的主要原因之一，而由于制造加工精度等原因，钢轮质心不可能完全处于几何中心，而为了对压路机进行动力学研究，必须知道钢轮质心的精确位置及其主要位置的振幅。现有技术通常是在整机装配好后，通过现场试验测得钢轮的振幅均匀性，具体方法为将压路机钢轮悬空和用钢轮橡胶轮胎支撑压路机的钢轮，使压路机处于无外载状态进行振 动，测量钢轮的振幅。当出现振幅不均匀时，很难通过调节钢轮质心位置实现振幅的均匀，并且现场试验测量压路机振幅的过程比较复杂。现有技术中，还没有能够在整机装配前直接检测压路机钢轮质心及振幅的装置。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其设计新颖合理，实现方便，使用操作便捷，压路机钢轮质心及振幅均匀性测试效率高、精度高，实用性强，实现成本低，使用效果好，推广应用价值高。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，所述压路机钢轮通过振动轴安装在压路机前车架上且通过螺栓与压路机前车架固定连接，所述压路机前车架上安装有用于带动振动轴振动的振动马达，所述振动马达的输出轴与振动轴连接；其特征在于该压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统包括钢轮质心测试系统、钢轮振幅均匀性测试系统和液压系统，以及用于对钢轮质心测试系统和钢轮振幅均匀性测试系统的测试数据进行分析处理并用于对液压系统进行控制的控制系统；所述钢轮质心测试系统包括三个调平油缸、分别对应安装在三个调平油缸活塞杆顶端的三个测力传感器和安装在三个测力传感器顶端的测试平台，所述测试平台的顶端对称设置有两个用于支撑压路机钢轮的支撑轮，所述测试平台的顶端设置有用于对测试平台进行调平的水平测量仪和用于对压路机钢轮的转动角度进行测量的角度传感器，三个所述调平油缸和三个所述测力传感器均呈三角形ABC布设，所述三角形ABC为等腰三角形或等边三角形；所述液压系统与振动马达和调平油缸连接且用于为振动马达和调平油缸提供液压动力，所述钢轮振幅均匀性测试系统包括用于将压路机前车架支撑在其顶端的前车架支座和安装在压路机钢轮上且用于对压路机钢轮不同位置处的振动加速度进行检测的多个加速度传感器，多个所述加速度传感器沿所述压路机钢轮的轴向均匀地布设在所述压路机钢轮上；所述控制系统包括微处理器模块以及与微处理器模块相接的A/D转换电路模块和人机交互设备，多个所述测力传感器、所述角度传感器和多个所述加速度传感器均与所述A/D转换电路模块相接，所述液压系统与所述微处理器模块相接。上述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述加速度传感器的数量为三个或五个。上述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述压路机前车架上安装有减振块支撑板，所述减振块支撑板上安装有位于所述压路机钢轮与所述减振块支撑板之间的减振块。上述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述液压系统包括 通过油管依次连接的供油油箱、滤油器和液压泵，以及通过油管与液压泵连接的四个电磁阀，其中三个电磁阀分别对应与三个调平油缸连接，另外一个电磁阀与振动马达连接，连接 所述滤油器与液压泵的油管上连接有溢流阀，所述溢流阀通过油管与溢流油箱连接；所述 液压泵和四个所述电磁阀均与所述微处理器模块相接。上述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述电磁阀为三位四通电磁阀。上述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述人机交互设备为触摸式液晶显示屏或计算机。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、本实用新型结构简单，体积小，占地面积小，能够在任意场地对压路机钢轮质心及振幅均匀性进行测试，设计新颖合理，实现方便。2、本实用新型的使用操作便捷，压路机钢轮质心及振幅均匀性测试效率高，显示结果直观。3、本实用新型能够在压路机整机装配前直接检测压路机钢轮质心及振幅均匀性，能够精确地知道压路机钢轮质心的精确位置及其主要位置的振幅，方便对压路机进行动力学研究。4、本实用新型的实用性强，实现成本低，有助于提出改进措施，进而提高压路机的作业质量，使用效果好，推广应用价值高。综上所述，本实用新型设计新颖合理，实现方便，使用操作便捷，压路机钢轮质心及振幅均匀性测试效率高、精度高，实用性强，实现成本低，使用效果好，推广应用价值高。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图I为本实用新型的整体结构示意图。图2为本实用新型钢轮质心测试系统和钢轮振幅均匀性测试系统的结构示意图。图3为图2的左视图。图4为本实用新型液压系统与与振动马达和调平油缸的连接关系示意图。图5为本实用新型控制系统与其它各部件的连接关系示意图。图6为采用本实用新型进行压路机钢轮质心和振幅均匀性测试的方法流程图。附图标记说明[0024]I一调平油缸；2—测力传感器；3—测试平台；4一水平测量仪；5—角度传感器；6—支撑轮；7一前车架支座；8—压路机前车架；9一减振块；10一压路机钢轮；11一加速度传感器；12—振动马达；13—减振块支撑板；14一微处理器模块；15—A/D转换电路模块；16—人机交互设备；17—液压系统；18—供油油箱；19—滤油器；20—液压泵；21—电磁阀；2 2一溢流阀；2 3一溢流油箱。
具体实施方式
如图I、图2、图3和图5所示，本实用新型所述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，所述压路机钢轮10通过振动轴安装在压路机前车架8上且通过螺栓与压路机前车架8固定连接，所述压路机前车架8上安装有用于带动振动轴振动的振动马达12，所述振动马达12的输出轴与振动轴连接；本实用新型包括钢轮质心测试系统、钢轮振幅均匀性测试系统和液压系统17，以及用于对钢轮质心测试系统和钢轮振幅均匀性测试系统的测试数据进行分析处理并用于对液压系统17进行控制的控制系统；所述钢轮质心测试系统包括三个调平油缸I、分别对应安装在三个调平油缸I活塞杆顶端的三个测力传感器2和安装在三个测力传感器2顶端的测试平台3，所述测试平台3的顶端对称设置有两个用于支撑压路机钢轮10的支撑轮6，所述测试平台3的顶端设置有用于对测试平台3进行调平的水平测量仪4和用于对压路机钢轮10的转动角度进行测量的角度传感器5，三个所述调平油缸I和三个所述测力传感器2均呈三角形ABC布设，所述三角形ABC为等腰三角形或等边三角形；所述液压系统17与振动马达12和调平油缸I连接且用于为振动马达12和调平油缸I提供液压动力，所述钢轮振幅均匀性测试系统包括用于将压路机前车架8支撑在其顶端的前车架支座7和安装在压路机钢轮10上且用于对压路机钢轮10不同位置处的振动加速度进行检测的多个加速度传感器11，多个所述加速度传感器11沿所述压路机钢轮10的轴向均匀地布设在所述压路机钢轮10上；所述控制系统包括微处理器模块14以及与微处理器模块14相接的A/D转换电路模块15和人机交互设备16，多个所述测力传感器2、所述角度传感器5和多个所述加速度传感器11均与所述A/D转换电路模块15相接，所述液压系统17与所述微处理器模块14相接。本实施例中，所述加速度传感器11的数量为三个或五个。所述压路机前车架8上安装有减振块支撑板13，所述减振块支撑板13上安装有位于所述压路机钢轮10与所述减振块支撑板13之间的减振块9。结合图4，本实施例中，所述液压系统17包括通过油管依次连接的供油油箱18、滤油器19和液压泵20，以及通过油管与液压泵20连接的四个电磁阀21，其中三个电磁阀21分别对应与三个调平油缸I连接，另外一个电磁阀21与振动马达12连接，连接所述滤油器19与液压泵20的油管上连接有溢流阀22，所述溢流阀22通过油管与溢流油箱23连接；所述液压泵20和四个所述电磁阀21均与所述微处理器模块14相接。本实施例中，所述电磁阀21为三位四通电磁阀。三位四通电磁阀的输入口通过油管与所述液压泵20的输出口连接，三位四通电磁阀与所述调平油缸I连接时，三位四通电磁阀的两个输出口分别通过油管对应与所述调平油缸I的进油口和回油口连接；三位四通电磁阀与所述振动马达12连接时，三位四通电磁阀的两个输出口分别通过油管对应与所述振动马达12的进油口和回油口连接。本实施例中，所述人机交互设备16为触摸式液晶显示屏或计算机。结合图6，采用本实用新型进行压路机钢轮质心和振幅均匀性测试的方法，包括以下步骤步骤一、压路机钢轮10质心位置测试，具体过程如下步骤101、安装及调平首先，将连接为一体的压路机前车架8、压路机钢轮10和振动马达12放置在前车架支座7顶端，使得压路机前车架8支撑在所述前车架支座7顶端，且使得所述压路机钢轮10支撑在两个所述支撑轮6顶端；接着，将用于固定连接压路机钢轮10和压路机前车架8的螺栓拧下，使得所述压路机钢轮10能够在所述振动轴上转动；然后，在所述人机交互设备16上输入调平油缸I控制参数，微处理器模块14接收调平油缸I·控制参数并通过控制液压泵20和与三个所述调平油缸I连接的三个电磁阀21实现对三个所述调平油缸I的控制，使得所述测试平台3水平位于多个所述测力传感器2的顶端；由于所述测试平台3的顶端设置有用于对测试平台3进行调平的水平测量仪4，因此，可以通过水平测量仪4所显示的数据人工判断所述测试平台3的水平程度，当操作人员对水平程度不够满意时，还可以再次在所述人机交互设备16上输入调平油缸I控制参数，并对所述测试平台3进行二次调平。步骤102、角度及压力信号的采集首先，由所述A/D转换电路模块15对三个所述测力传感器2所检测到的压力信号进行A/D转换，得到三个压力值Fa’、Fb’和F。’，由微处理器模块14对经A/D转换电路模块15处理后的三个压力值Fa’、Fb’和F。’进行采集；然后，将所述压路机钢轮10手动转过Θ角度，由所述A/D转换电路模块15对角度传感器5所检测的压路机钢轮10的转动角度信号和三个所述测力传感器2所检测到的压力信号进行A/D转换，得到角度值Θ和三个压力值Fa、Fb和F。，由微处理器模块14对经A/D转换电路模块15处理后的角度值Θ和三个压力值Fa、Fb和Fc进行采集；步骤103、压路机钢轮10质心位置的确定所述微处理器模块14调用压力及角度数据处理模块对所采集到的三个压力值Fa’、Fb’和Fc’，以及角度值Θ和三个压力值Fa、Fb和F。进行综合分析处理，得到所述压路机钢轮10的质心位置；本实施例中，步骤103中所述微处理器模块14调用压力及角度数据处理模块对所采集到的三个压力值Fa’、Fb’和F。’，以及角度值Θ和三个压力值Fa ;8和F。进行综合分析处理，其综合处理分析过程包括以下步骤步骤1031、建立空间直角坐标系所述微处理器模块14以所述三角形ABC底边BC的中点为坐标原点，且以所述三角形ABC底边BC为X轴、以垂直于所述三角形ABC底边BC的高为Y轴、以过坐标原点且垂直于所述三角形ABC所在平面的直线为Z轴，建立空间直角坐标系；步骤1032、所述微处理器模块14调用所述压力及角度数据处理模块且根据公式
权利要求1.一种压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，所述压路机钢轮(10)通过振动轴安装在压路机前车架(8 )上且通过螺栓与压路机前车架(8 )固定连接，所述压路机前车架(8 )上安装有用于带动振动轴振动的振动马达(12)，所述振动马达(12)的输出轴与振动轴连接；其特征在于该压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统包括钢轮质心测试系统、钢轮振幅均匀性测试系统和液压系统(17)，以及用于对钢轮质心测试系统和钢轮振幅均匀性测试系统的测试数据进行分析处理并用于对液压系统(17)进行控制的控制系统；所述钢轮质心测试系统包括三个调平油缸(I)、分别对应安装在三个调平油缸(I)活塞杆顶端的三个测力传感器(2)和安装在三个测力传感器(2)顶端的测试平台(3)，所述测试平台(3)的顶端对称设置有两个用于支撑压路机钢轮(10)的支撑轮(6)，所述测试平台(3)的顶端设置有用于对测试平台(3)进行调平的水平测量仪(4)和用于对压路机钢轮(10)的转动角度进行测量的角度传感器(5)，三个所述调平油缸(I)和三个所述测力传感器(2)均呈三角形ABC布设，所述三角形ABC为等腰三角形或等边三角形；所述液压系统(17)与振动马达(12)和调平油缸(I)连接且用于为振动马达(12)和调平油缸(I)提供液压动力，所述钢轮振幅均匀性测试系统包括用于将压路机前车架(8)支撑在其顶端的前车架支座(7)和安装在压路机钢轮(10)上且用于对压路机钢轮(10)不同位置处的振动加速度进行检测的多个加速度传感器(11)，多个所述加速度传感器(11)沿所述压路机钢轮(10)的轴向均匀地布设在所述压路机钢轮(10)上；所述控制系统包括微处理器模块(14)以及与微处理器模块(14)相接的A/D转换电路模块(15)和人机交互设备(16)，多个所述测力传感器(2)、所述角度传感器(5 )和多个所述加速度传感器(11)均与所述A/D转换电路模块(15 )相接，所述液压系统(17)与所述微处理器模块(14)相接。
2.按照权利要求I所述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述加速度传感器(11)的数量为三个或五个。
3.按照权利要求I所述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述压路机前车架(8)上安装有减振块支撑板(13)，所述减振块支撑板(13)上安装有位于所述压路机钢轮(10)与所述减振块支撑板(13)之间的减振块(9)。
4.按照权利要求I所述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述液压系统(17)包括通过油管依次连接的供油油箱(18)、滤油器(19)和液压泵(20)，以及通过油管与液压泵(20)连接的四个电磁阀(21)，其中三个电磁阀(21)分别对应与三个调平油缸(I)连接，另外一个电磁阀(21)与振动马达(12)连接，连接所述滤油器(19)与液压泵(20)的油管上连接有溢流阀(22)，所述溢流阀(22)通过油管与溢流油箱(23)连接；所述液压泵(20 )和四个所述电磁阀(21)均与所述微处理器模块(14 )相接。
5.按照权利要求4所述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述电磁阀(21)为三位四通电磁阀。
6.按照权利要求I所述的压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，其特征在于所述人机交互设备(16)为触摸式液晶显示屏或计算机。
专利摘要本实用新型公开了一种压路机钢轮质心和振幅均匀性测试系统，包括钢轮质心测试系统、钢轮振幅均匀性测试系统、液压系统和控制系统；钢轮质心测试系统包括调平油缸、安装在调平油缸顶端的测力传感器和安装在测力传感器顶端的测试平台，测试平台的顶端设置有支撑轮、水平测量仪和角度传感器；液压系统与振动马达和调平油缸连接，钢轮振幅均匀性测试系统包括前车架支座和安装在压路机钢轮上的多个加速度传感器；控制系统包括微处理器模块以及与微处理器模块相接的A/D转换电路模块和人机交互设备。本实用新型设计新颖合理，使用操作便捷，压路机钢轮质心及振幅均匀性测试效率高、精度高，实用性强，实现成本低，使用效果好，推广应用价值高。
文档编号G01M1/12GK202710247SQ201220413209
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月19日 优先权日2012年8月19日
发明者张志峰, 徐会敢, 刘东明 申请人:长安大学