轮胎测试系统的测力轮组件及用于该组件的测力轮技术方案

一种轮胎测试机用的测力轮组件，包括测力轮，轮胎接触表面由沿其圆周的一个或多个实心圆盘支承。测力轮始终如一地测量作用力，产生对应作用力的电信号，精确确定轮胎均匀性。由铝合金件构成的测力轮绕有测力元件、安装到Ｃ形滑架上的主轴旋转。主轴固定在滑架上、下支柱的一侧，能从滑架一侧接近测力元件。上、下支柱可选择地连接滑件，滑件滑动地啮合机架上的部件。该组件的电动机和齿轮箱驱动滚珠丝杠连接滑架，使测力轮滑向／滑离测试轮胎。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测力的测力轮组件。更具体地说，本专利技术涉及一种改进的测力轮组件，用一个轮胎均匀性测试机测量被测试轮胎施加的力。
技术介绍
用于确定轮胎中是否存在不规则或者不均匀性的轮胎测试系统，已是本领域众所周知的技术。常规的轮胎测试系统通常把轮胎运到测试站，在测试站利用某些形式的夹盘组件啮合轮胎，并把轮胎充气到其正常压强。使轮胎在其正常转速下旋转，并用绕着平行于轮胎旋转轴的轴自由旋转测力轮接触该轮胎。测力轮主轴的相对两端配备有测力元件，测力元件沿着感兴趣的方向测量作用于测力轮上的作用力。精确地测量由轮胎施加的作用力，使得能够在力测量过程之后，精确地调节轮胎的均匀性，例如利用磨削设备除去轮胎上的多余材料，以修正制造过程中可能产生的任何不均匀性。美国专利4,704,900号及4,805,125号中公开了上文描述的常规轮胎测试系统。在这些系统中，测力轮主轴配备有测力元件，并被固定在可移动的滑架上。滑架被连接到安放在螺旋轴内的滚珠丝杠上，螺旋轴由链条-链轮组件旋转，而链条-链轮组件由电动机和齿轮减速箱驱动。螺旋轴的旋转使滚珠丝杠和滑架滑向或者滑离被测试的轮胎，滑架沿着轮胎测试机的机架移动。伺服机构按照测力元件产生的力信号把滑架移动到要求的位置上。尽管现有的轮胎测试系统，特别是与其一起使用的已知的测力轮组件，以一种可接受的方式测量轮胎的均匀性，但是仍然存在一些缺陷，因此，还有改进的余地。在常规的轮胎测试系统中，测力轮被可旋转地安装在C形滑架上，使测力轮的旋转轴穿过“C”的两个水平支柱。滑架的每个水平支柱的端部配备有连接测力轮主轴的支座结构。更具体地说，主轴被连接到滑架的每个水平支柱的侧面。这样，只能从滑架支柱的一侧接近主轴携带的测力元件。因此，只能从轮胎测试机的机架的一侧接近测力元件，因为水平的滑架支柱阻止从机架的另一侧接近测力元件。考虑到测力元件的使用寿命有限，必须时常更换测力元件，以确保轮胎测试机的正常工作。现有的轮胎测试机中，鉴于接近测力元件的方式受限，妨碍了测力元件的替换，由于轮胎测试系统的中间结构或者放置轮胎测试机的环境，而导致本应从轮胎测试机的一侧替换测力元件变得很困难或者不可行。于是，需要有一种改进的测力轮组件，无论轮胎测试机怎样布局，它都能够容易地替换测力元件。影响现有的测力轮组件工作的另一个缺陷和测力轮的结构有关。具体地说，常规的测力轮包括一个圆柱形壁(其外表面接触旋转的轮胎)和由多个薄板或辐条形肋条与圆柱形壁连接的轮毂。例如，一种常用的测力轮包括，在外壁和轮毂之间延伸的12个肋条。这种结构，有时会导致不能精确测量轮胎作用于测力轮上的力。此外，具有多个肋条的测力轮在使用中可能会遇到与谐波有关的问题。另外，类似于上面论述的现有测力轮，一般采用费用昂贵的铸造工艺，例如镁合金铸造形成，从而增大了轮胎测试机的成本。此外，在常规的测力轮组件中，由安装在轮胎测试机机架上的电动机和齿轮箱，使滑架滑向和滑离旋转中的轮胎。安装在机架上的链轮及链条组件把电动机输出传递给螺旋组件，以移动滑架和测力轮。考虑到轮胎测试机是相当复杂的设备，链轮及链条组件增加了需要维修的部件，并增大了轮胎测试机发生故障的可能性。这样，配备链轮组件会增大轮胎测试机停机修理的可能性，从而对轮胎测试效率产生不利影响。因此，需要提出一种改进的测力轮组件，该测力轮组件克服了常规的轮胎测试机的缺陷，提高维护及检修轮胎测试机的灵活性，简化轮胎测试机的总体结构，并且精确测量由轮胎产生的作用力。专利技术概述本专利技术提供了一种轮胎测试机使用的测力轮组件，用来确定轮胎的圆度、机构均匀性等是否合格。测力轮被可旋转地安装在滑架上，滑架可滑向或滑离正被测试的轮胎。旋转的轮胎接触测力轮的外表面，并且绕着从测力轮相对两端伸出的主轴旋转测力轮。主轴配备有有效地测量轮胎作用于测力轮上的作用力的测力元件。这样，由测力元件检测轮胎中的不均匀性，测力元件产生用于测量不均匀性的大小，位置等的电信号。轮胎测试机最好配备有用于除去多余的轮胎材料，调节轮胎的均匀性的适当装置，例如磨削机。测力轮主轴被固定到可移动的滑架上，这样，可以容易地从滑架的一侧接近测力元件。滑架有一个安装在安装板上的滑件，安装板被固定到滑架的底部，滑件可滑动地啮合固定在轮胎测试机机架上的形状与其互补的部件上，从而，可使滑架和测力轮滑向测试中的轮胎。滑架的顶部也配有一个安装板，滑件也可连接到该安装板上。本专利技术的这一内容，能够使滑架和放置在轮胎测试机机架任一侧的测力元件，一起被固定，从而克服了由现有的轮胎测试系统的结构或布局引起的问题，现有的轮胎测试系统只允许从测试机的一侧接近滑架，这是因为各种系统组件部分阻止接近滑架的另一侧。无论机架的哪一侧允许接近滑架，按照本专利技术都可将滑架的顶部或者底部固定到机架上，这样，无论轮胎测试系统是怎样布局，都能容易地接近测力元件。本专利技术还提供了一种能够提供精确、始终如一的作用力测量的改进的测力轮结构。该测力轮的构造是这样的，与轮胎啮合的外壁的整个周缘，由圆锥形板件支承。这样形成坚固并且轻便的结构，并将导致力的测量始终如一，产生对应于作用力的电信号，从而能够更精确地确定轮胎的均匀性。另外，最好是，以铝焊接件的形式形成测力轮，以便使制造费用低于现有测力轮的，现有的测力轮一般利用费用昂贵的铸造工艺形成(例如镁合金铸造)。在本专利技术的另一内容中，测力轮组件包括一个驱动机构，该驱动机构包含一个电动机和齿轮箱，其输出被直接连接到螺纹套筒，并旋转螺纹套筒。该套筒内装有一个滚珠丝杠，其一端连接到测力轮滑架上。当开动电动机时，套筒旋转，沿着直线方向驱动滚珠丝杠和滑架。这种组件和现有的驱动机构相比，部件较少，从而不易发生机械故障。从下面结合附图对本专利技术最佳实施例的详细说明，可以清楚地看到本专利技术的其它特征和优点。附图简要说明附图说明图1是轮胎测试系统的平面图，图中包括轮胎测试站和按照本专利技术的一个最佳实施例构造的测力轮组件；图2是图1中所示的轮胎测试系统的局部正视图；图3是图1及图2中所示的轮胎测试站和测力轮组件的侧视图，图中所示测力轮滑架处于远离轮胎的收缩位置；图3A是构成图3中所示的测力轮组件的一部分的驱动机构的放大图；图4是构成图3中所示的轮胎测试站的一部分的机架的透视图；图5是构成图3中所示的轮胎测试站的一部分的测力轮组件的侧视图，图中所示测力轮滑架处于啮合轮胎的伸出位置；图6是沿图5中箭头6-6方向所示的的测力轮组件的端视图；图7是为了清楚起见，除去部分组成部分后，图5所示测力轮组件的平面图；图8是按照本专利技术的最佳实施例构造的测力轮的平面图；图9是沿图8中箭头9-9方向所示的测力轮的剖视图。最佳实施例的详细说明图1以平面图形式，说明了包括按照本专利技术的最佳实施例构造的测力轮组件的轮胎测试系统的整体配置。在与本申请相关的申请“TIRE UNIFORMITYTESTING SYSTEM”(申请号___，申请日___)中，对整个轮胎测试系统有较全面地描述。这里引用该申请的主题供参考。因此，下面主要对测力轮组件作详细描述；不过为了清楚起见，以及为了陈述测力轮的使用环境，下面对整个轮胎测试系统作一简单说明。本领域的技术人员理解本专利技术的测力轮组件，并不限于用于这里公开的轮胎测试机。即，本测力轮组件可用于这里本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在轮胎测试系统中的测力轮组件，该测力轮组件包括： 一个滑架； 一个测力轮，可旋转地安装在滑架上，该测力轮包括： 第一和第二端部； 在第一和第二端部之间延伸的圆柱形壁，该壁具有适于负载接触的外表面； 一个轮毂，在圆柱形壁的内面，距离圆柱形壁一定距离； 一对支承板，配置在靠近第一和第二端部的圆柱形壁和轮毂之间，并围绕圆柱形壁的整个周缘支承圆柱形壁；以及 测力元件，配置在靠近测力轮的第一和第二端部，测力元件产生对应于作用在测力轮上的力的信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维W利斯，弗朗西斯J博尔米特，里夏德J丘凯利，弗兰克R杰利森，凯特A奈费尔德，丹尼斯阿林雷诺兹，克里斯蒂奎因，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具工程有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]