专利名称：电动自行车自动检测台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆的测试装置，尤其是一种电动自行车自动检测台。
背景技术：
近年来，由于电动自行车的轻便、无污染、低噪音等优点，已经成为人们应用日益广泛的交通工具，电动自行车的需求随之大幅度增长。纵观国内各电动自行车生产厂家，尚没有电动自行车自动检测系统的应用。
传统的路检方法，对检测场地条件要求较高；检测指标如最高车速、制动距离(湿态、干态路面)、脚踏行驶能力等需要分开单独进行检测，且检测指标较少，对车辆总体技术状况无法做出完整评价；续行里程、一次充电最大行程、百公里电耗等指标的检测费时费力，更受环境和人为因素的制约，周期长、精度低、重复性差，且有一定的危险性。
目前替代路检的检测系统很少，且存在检测指标不全面、对路面行驶阻力的模拟不够完善、操作繁琐、不易实现流水线作业等问题。

发明内容
鉴于以上原因，本实用新型提出了一种电动自行车自动检测台，实现在室内检测平台上模拟电动自行车路面行驶，替代路检，完成国家标准中的有关电动自行车整车性能的各项检测要求。
本实用新型采用的技术方案是它包括传动装置、支撑台架、前夹紧装置、后夹紧装置、前后轮中心面相对偏差测量装置组成，其中1)支撑台架由左右两部分拼装组成，并用螺纹联接固定，传动装置的底座固定在左右底架内；2)传动装置包括将底座固定在支撑台架的底面，在底座上从右面左依次装有电机，通过联轴节、电磁离合器、半联轴器、磁粉制动器与制动器轴联接，制动器轴通过联轴节、转矩转速传感器另一联轴节与支撑在轴承组件上的摩擦转鼓联接，摩擦转鼓右端与旋转编码器联接，整个装置装在支撑台架内，摩擦转鼓上的支撑台架面上开有缺口；3)前夹装置装在与摩擦转鼓母线垂直的支撑台架的顶面上，其中a.前定夹紧机构包括定夹紧支架、前定夹紧盘、调整板、调整杆；可调高度的前定夹紧盘固定在定夹紧支架上，定夹紧支架侧板上开有螺纹孔，能安装前后轮中心面相对偏差测量装置，三个调整板互成120°固定在前定夹紧盘上，三个调整杆装在调整板上；b.前动夹紧机构包括电动推杆、电动推杆支架、前动夹紧盘、动夹紧联接件、调整板、调整杆、支脚组件；前动夹紧盘通过动夹紧联接件固定在电动推杆上，三个调整板互成120°固定在前动夹紧盘上，三个调整杆装在调整板上，支脚组件上的滚轮支撑在支撑台架的顶面。
4)后夹紧装置装在摩擦转鼓两侧的支撑台架的顶面上，其中a.后定夹紧机构包括定夹紧支架、后夹紧盘、调整杆；后夹紧盘固定在定夹紧支架上，定夹紧支架侧板上开有螺纹孔，能安装前后轮中心面相对偏差测量装置，在后夹紧盘上开有许多孔，两个调整杆通过螺纹联接固定在相应孔中；b.后动夹紧机构包括电动推杆、电动推杆支架、后夹紧盘、动夹紧联接件、调整杆、支脚组件；后动夹紧盘通过动夹紧联接件固定在电动推杆上，支脚组件上的滚轮支撑在支撑台架的顶面，在后夹紧盘上开有许多孔，两个调整杆通过螺纹联接固定在相应孔中；5)前后轮中心面相对偏差测量装置包括测量头、罩壳、位移传感器、电磁铁、滑块、弹簧、拉杆；位移传感器、电磁铁固定在罩壳内，电磁铁的动作端能在滑块上滑动，通过销轴与拉杆铰接，摇杆一端与测量头拨叉式联接，另一端用弹簧与罩壳联接，靠近弹簧处的摇杆用销轴铰接在罩壳上，整个装置用螺丝固定在定夹紧支架侧板上的螺孔中。
本实用新型参照《GB17761-1999电动自行车通用技术条件》设计，采用机械传动、自动夹紧，对转矩、转速、噪音、行程等采用传感器测量，结合计算机控制，实现了在室内对电动自行车整车性能进行检测。
本实用新型通过自动夹紧装置将待检测的电动自行车固定在支撑台架上，使驱动轮放置在摩擦转鼓上；通过摩擦转鼓将电动自行车路面直线行驶转化为摩擦转鼓的转动；通过控制装置对磁粉制动器进行实时控制，模拟电动自行车路面行驶阻力，从而保证本检测台上的测试环境与路面行驶时相一致，即检测数据与实际检测对象相吻合；电动自行车路面行驶阻力模拟的具体方法是将滑行法测得的路面行驶数据输入计算机，建立速度与行驶阻力的关系数据库，在测控软件中采用查表插值的方法来确定相应阻尼控制量的大小。检测数据由转矩转速传感器、旋转编码器、位移传感器、声级计采集后经A/D转换输出到计算机处理、打印和显示。整个检测过程中，由计算机机对电动机、磁粉制动器、电磁离合器、电磁铁等进行实时控制。
与现有检测方式相比，本实用新型有以下优点1)检测项目全面，包括《GB17761-1999电动自行车通用技术条件》中规定的全部整车主要性能测试项目及一些单项检测，如可以作为测功机对驱动电机性能进行测试；可以对前后轮的装配公差进行检测等；2)多个检测项目可以同时进行，检测效率高、省时、省力；3)重复性好，不受天气、地面情况变化和人为因素的影响；4)易于实现流水作业，可与电动自行车装配生产线结合使用，对产品由抽检到全检，提高产品质量；5)可以对检测情况进行远程控制，检测数据存入数据库，便于生产管理；6)功能扩展性好，整个系统采用模块化设计，可以根据需要添加相应的功能结构模块。


图1为电动自行车自动检测台纵向视图。
图2为电动自行车自动检测台侧向视图图3为传动装置组成示意图。
图4为摩擦转鼓组件剖视图。
图5为前夹紧装置示意图。
图6为前定夹紧机构示意图。
图7为动夹紧联接件结构示意图。
图8为前动夹紧机构示意图。
图9为后夹紧装置示意图。
图10为后夹紧盘结构示意图。
图11为前后轮中心面偏差测量装置结构示意图。
各序号名称如下1-电机 2-联轴节 3-DLM2型电磁离合器 4-半联轴器5-CZK型磁粉制动器 6-制动器轴 7-联轴器 8-JN338型转矩转速传感器 9-支撑轴承组件 10-摩擦转鼓 11-HLE型旋转编码器 12-轴承座支架 13-底座 14-转矩转速传感器支架 15-制动器支架16-电刷座 17-电机支架 18-右半轴 19-左半轴 20-键槽21-定夹紧支架 22-定夹紧盘 23-调整板 24-调整杆 25-夹紧弹簧 26-动夹紧盘 27-动夹紧联接件 28-电动推杆 29-电动推杆支架 30-支脚组件 31-滚轮 32-后夹紧盘 33-螺纹孔34-测量头 35-罩壳 36-WDL型位移传感器 37-电磁铁 38-滑块39-弹簧 40-销轴 41-拉杆 42-摇杆具体实施方式
以下结合附图阐明本实用新型的结构与工作原理。
本实用新型由支撑台架A、传动装置B、前夹紧装置C、后夹紧装置D、前后轮中心面相对偏差测量装置E、控制装置、计算机及其附属设备组成。自动检测台纵向视图如图1所示，侧向视图如图2所示。
支撑台架A由左右两部分拼装而成，通过螺纹联接固定，整个台架采用角钢焊接而成，上表面焊有花纹钢板。传动组件的底座13通过螺纹联接固定在底架内。
传动装置B包括摩擦转鼓组件、JN338型转矩转速传感器8、CZK型磁粉制动器5、HLE型旋转编码器11、DLM2型电磁离合器3、电机1以及相应的联接轴件、支撑部件等，如图3所示。电机1由电机支架17固定在底座13上，并通过联轴节2与DLM2型电磁离合器3联接。DLM2型电磁离合器3通过半联轴器4与制动器轴6联接，它的电刷由电刷座16固定在底座13上。CZK型磁粉制动器5由制动器支架15固定在底座13上，通过键与制动器轴6联接。联轴器7将制动器轴6与JN338型转矩转速传感器8固联。JN338型转矩转速传感器8通过联轴器7与摩擦转鼓组件联接，并由转矩转速传感器支架14固定在底座13上。摩擦转鼓组件由摩擦转鼓10、支撑轴承组件9、右半轴18、左半轴19、轴承座支架12等组成，如图4所示。其中，左右半轴19、18与摩擦转鼓10焊接为一体；支撑轴承组件9作用在左右半轴19、18上，并通过轴承座支架12固定在底座13上。HLE型旋转编码器11采用螺钉锁定环式安装在右半轴18上。左半轴19上开有键槽20，通过键联接与联轴器7固定，其它轴与连轴器也是通过键联接。各支撑部件与底座13通过螺纹联接，底座13通过螺栓固定在支撑台架上。所有传动部件轴心在同一水平线上，轴向位置可通过底座13上的螺栓孔槽微调。
自动夹紧装置包括前夹紧装置C和后夹紧装置D两部分，各部分又分为定夹紧机构和动夹紧机构。前夹紧装置C如图5所示，前定夹紧机构用螺栓固定在支撑台架上，由定夹紧支架21、前定夹紧盘22、调整板23、调整杆24构成。其中，前定夹紧盘22用螺纹联接固定在定夹紧支架21上，高度可随不同车轮中心高而调整；定夹紧支架21侧板上有螺纹孔33，用于固定前后轮中心面相对偏差测量装置；三个调整板23互成一定的角度，用螺栓固定在定夹紧盘22上，并且随不同车轮直径而调整，如图6所示；三个调整杆24联接在调整板23上，并用螺母固定，调整伸出长度使三者端面在同一铅垂面内，作为定位面作用在电动自行车车轮辋端面上。前动夹紧机构由电动推杆28、电动推杆支架29、前动夹紧盘26、动夹紧联接件27、调整板23、调整杆24、支脚组件30等构成。其中，前动夹紧盘26通过动夹紧联接件27固定在电动推杆28上，并通过支脚组件30上的滚轮31支撑在支撑台架A上。动夹紧联接件27与电动推杆28之间通过销轴联接，动夹紧联接件27结构如图7所示。两组支脚组件30与前动夹紧盘26采用螺纹联接，高度可调，支脚组件30装有滚轮31，如图8所示。在调整杆24上套有夹紧弹簧25，起缓冲作用。电动推杆支架29高度可调。
后夹紧装置D如图9所示，分为后定夹紧机构和后动夹紧机构。后定夹紧机构用螺栓固定在支撑台架上，由定夹紧支架21、后夹紧盘32、调整杆24构成。其中，后夹紧盘32用螺纹联接固定在定夹紧支架21上，高度可随不同车轮中心高而调整；定夹紧支架21侧板上有螺纹孔33，用于固定前后轮中心面相对偏差测量装置；两个调整杆24联接在后夹紧盘32上，并用螺母固定，根据不同车轮直径而调整安装位置，作用于电动自行车后尾架立撑杆上，如图10所示。后动夹紧机构由电动推杆28、电动推杆支架29、后夹紧盘32、动夹紧联接件27、调整杆24、支脚组件30等构成。其中，后夹紧盘32通过动夹紧联接件27固定在电动推杆28上，并通过支脚组件30上的滚轮31支撑在支撑台架A上。动夹紧联接件27与电动推杆28之间通过销轴联接。两组支脚组件30与后夹紧盘32采用螺纹联接，高度可调，支脚组件30装有滚轮31。在调整杆24上套有夹紧弹簧25，起缓冲作用。电动推杆支架29高度可调。
前后夹紧装置与支撑台架A的联接方式相同，对换后适用于检测前轮驱动的电动自行车。前后夹紧装置之间间距可调，适应不同的车轮中心距。
前后轮中心面相对偏差测量装置E由测量头34、罩壳35、WDL型位移传感器36、电磁铁37、滑块38、弹簧39、拉杆41、摇杆42等组成，结构如图11所示。整个测量装置用螺钉固定在定夹紧支架21上螺纹孔33处。WDL型位移传感器36和电磁铁37用螺钉固定在罩壳35内，电磁铁37的动作端可在滑块38上滑动，并通过销轴与拉杆41铰接。滑块38固定在罩壳35内。摇杆42一端与测量头34采用拨叉式联接，另一端用弹簧39与罩壳35联接，靠近弹簧39处用销轴40将其铰接在罩壳35上，并与拉杆41铰接。测量头34通过螺纹固定在WDL型位移传感器36的伸出杆上。工作中，控制电磁铁37的吸合，通过拉杆41使摇杆42绕销轴40旋转一定的角度，从而带动测量头34直线运动，并通过WDL型位移传感器36将位移数值输出。弹簧39起到缓冲和复位作用。
工作原理首先，针对待检测的电动自行车的型号规格，调整好前后夹紧机构的距离、前定夹紧盘22高度、电动推杆28高度、调整板23和调整杆24的位置；将待检测的电动自行车推上支撑台架后，驱动轮放置在摩擦转鼓10上，启动自动夹紧装置，将车辆夹紧固定；驾乘人员坐在车体上，进入检测程序。检测指标有启动时间、最高车速、制动距离(干态、湿态)、爬坡性能、脚踏行驶能力、续行里程、百公里电耗、行驶噪音、欠压保护、过流保护、前后轮中心面相对偏差等。
启动时间和最高车速的检测一起进行。开始检测时，启动测试车辆至最高车速，由JN338型转矩转速传感器8测得摩擦转鼓的最高转速，计算机记录所用的时间，并计算出最高车速。
制动性能是电动自行车的一项重要指标，在该项目的检测中，为使不同的车辆以相同的车速开始制动，本实用新型采用电动机1通过DLM2型电磁离合器3驱动摩擦转鼓10转动，当JN338型转矩转速传感器8测得摩擦转鼓10到达规定的速度后，待测车辆开始制动；同时DLM2型电磁离合器3动作使电动机1同摩擦转鼓10分开。待摩擦转鼓10完全停止转动后，由HLE型旋转编码器11测出摩擦转鼓转过的圈数，由计算机处理后计算出相应的制动距离。湿态、干态路面的制动性能由CZK型磁粉制动器5施加相应的行驶阻力而分别测试得。
爬坡性能测试中，CZK型磁粉制动器5施加相应坡度的行驶阻力值，以替代机械结构的升降变化，起到简化机构、快速方便的目的。在下坡角度达到一定数值时，电动机1就要通过DLM2型电磁离合器3对摩擦转鼓10施加相应的驱动力，以模拟真实路面情况。
脚踏行驶能力检测时，在CZK型磁粉制动器5施加平均的路面行驶阻力条件下，测试驾乘者骑行规定的距离所用的时间是否达到标准要求。
续行里程与百公里电耗的检测同时进行。测试中用外接标准电源，而不是用待测车辆的蓄电池，这样就避免了蓄电池质量好坏对车辆性能的影响，而蓄电池的检测是单独进行的。测试车辆以最高车速行驶至欠压保护装置反应为止，通过HLE型旋转编码器11测出行程，并由电表测出耗电量，从而计算出百公里电耗。
行驶噪音的检测是通过安装在检测台旁边的高精度声级计进行的，测试前要对声级计进行标定，噪声信号采集后经A/D转换器输送到计算机进行处理。
前后轮中心面偏差是通过WDL型位移传感器36进行测量的，将待测电动自行车的一个车轮平面作为基准面，用WDL型位移传感器36测出另一车轮平面到基准面的距离，即得到两车轮中心面偏差数值。
权利要求1.一种电动自行车自动检测台，其特征在于它包括支撑台架(A)、传动装置(B)、前夹紧装置(C)、后夹紧装置(D)、前后轮中心面相对偏差测量装置(E)组成，其中1)支撑台架(A)由左右两部分拼装组成，并用螺纹联接固定，传动装置(B)的底座(13)固定在底架内；2)传动装置(B)包括将底座(13)固定在支撑台架(A)的底面，在底座(13)上从右而左依次装有电机(1)，通过联轴节(2)、电磁离合器(3)、半联轴器(4)、磁粉制动器(5)与制动器轴(6)联接，制动器轴(6)通过联轴节(7)、转矩转速传感器(8)另一联轴节(7)与支撑在轴承组件(9)上的摩擦转鼓(10)联接，摩擦转鼓(10)右端与旋转编码器(11)联接，整个装置装在支撑台架(A)内，摩擦转鼓(10)上的支撑台架(A)面上开有缺口；3)前夹紧装置(C)装在与摩擦转鼓(10)母线垂直的支撑台架(A)的顶面上，其中a.前定夹紧机构包括定夹紧支架(21)、前定夹紧盘(22)、调整板(23)、调整杆(24)；可调高度的前定夹紧盘(22)固定在定夹紧支架(21)上，定夹紧支架(21)侧板上开有螺纹孔(33)，能安装前后轮中心面相对偏差测量装置(E)，三个调整板(23)互成120°固定在前定夹紧盘(22)上，三个调整杆(24)装在调整板(23)上；b.前动夹紧机构包括电动推杆(28)、电动推杆支架(29)、前动夹紧盘(26)、动夹紧联接件(27)、调整板(23)、调整杆(24)、支脚组件(30)；前动夹紧盘(26)通过动夹紧联接件(27)固定在电动推杆(28)上，支脚组件(30)上的滚轮(31)支撑在支撑台架(A)的顶面；4)后夹紧装置(D)装在摩擦转鼓(10)两侧的支撑台架(A)的顶面上，其中a.后定夹紧机构包括定夹紧支架(21)、后夹紧盘(32)、调整杆(24)；后夹紧盘(32)固定在定夹紧支架(21)上，定夹紧支架(21)侧板上开有螺纹孔(33)，能安装前后轮中心面相对偏差测量装置(E)，在后定夹紧盘(32)上开有许多孔，两个调整杆(24)通过螺纹联接固定在相应孔中；b.后动夹紧机构包括电动推杆(28)、电动推杆支架(29)、后夹紧盘(32)、动夹紧联接件(27)、调整杆(24)、支脚组件(30)；后夹紧盘(32)通过动夹紧联接件(27)固定在电动推杆(28)，支脚组件(30)上的滚轮(31)支撑在支撑台架(A)的顶面，在后夹紧盘(32)上开有许多孔，两个调整杆(24)通过螺纹联接固定在相应孔中；5)前后轮中心面相对偏差测量装置(E)包括测量头(34)、罩壳(35)、位移传感器(36)、电磁铁(37)、滑块(38)、弹簧(39)、拉杆(41)；位移传感器(36)、电磁铁(37)固定在罩壳(35)内，电磁铁(37)的动作端能滑动，通过销轴与拉杆(41)铰接，摇杆(42)一端与测量头(34)拨叉式联接，另一端用弹簧(39)与罩壳联接，靠近弹簧(39)处的摇杆用销轴(40)铰接在罩壳(35)上，整个装置(E)用螺丝固定在定夹紧支架(21)侧板上的螺孔(33)中。
专利摘要本实用新型公开了一种电动自行车自动检测台，包括支撑台架、传动装置、前夹紧装置、后夹紧装置，前后轮中心面相对偏差测量装置组成。将电动自行车推上支撑台架，由前后夹紧装置将车体固定，驱动轮旋转在摩擦转鼓上，实现在室内检测平台上模拟电动自行车路面行驶，替代路检，能检测国标中规定的全部整车主要性能测试项目及一些单项检测；不受自然和人为因素的影响，检测效率高、省时、省力。本实用新型易于实现流水作业，可与装配生产线结合使用对产品由抽检到全检，提高产品质量。
文档编号G01D21/02GK2566256SQ0226622
公开日2003年8月13日 申请日期2002年8月8日 优先权日2002年8月8日
发明者王晓伟, 潘双夏, 段福斌 申请人:浙江大学