行之知识产权综合服务平台

技术领域

本发明涉及一种教学实验仪器，尤其是一种立体可视的汽车液压转向系统总成教学实验台，属于教学设备技术领域。

背景技术

在汽车专业的职业培训中，不仅仅需要理论上的精通，更重要的是具有实际动手能力，培养学生能够辨别和查找故障以及快速处理故障的能力。传统的教学模式中，大多还是采取课堂教学的方式，虽然在讲课时也可以辅助一些实体的设备进行讲解和说明，但是学生的掌握情况很一般，缺少亲自动手实践的机会，即使有少量的实践操作机会，但也因为缺少针对性的教学设备而导致效果较差。为此，公开号为CN201946209U的中国专利公开了一种“汽车EPS智能转向助力系统实验台”，它包括移动支架、电路检测图板、转向柱管、控制模块、方向盘、电机总成、车轮、扭矩传感器、转速传感器等，它是通过传感器以及电路检测图板来模拟出真实汽车运行时的状态，以此来帮助学生理解和掌握。但是，这种实验台是针对具有EPS转向助力系统的车辆的开发的，而对于不具有EPS转向助力的车辆而言，其结构与普通的汽车有着较大的区别，因此，它就不具有指导和模拟一般类型汽车构造和辅助教学的功能。而对于初学者而言，需要从最基本的液压动力转向系统入手学习，这样不仅能够循序渐进的掌握汽车构造，更重要的是能给学生打好基础，为以后的学习和创新提供良好的土壤。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明的主要目的在于解决现目前在对汽车液压转向系统进行教学时，缺少针对性的教学实验设备的问题，而提供一种完全针对初学者的立体可视的汽车液压转向系统总成教学实验台，该实验台能够真实的模拟出汽车液压转向系统总成的结构，同时还能帮助学生查找和处理技术故障，快速提高实验能力。

本发明的技术方案：一种立体可视的汽车液压转向系统总成教学实验台，其特征在于，包括实验台支架，所述实验台支架是由带滑轮的底座和固定在所述底座上的第一安装平台和第二安装平台构成；在所述底座的两侧各安装有一只轮胎，在第一安装平台的两侧各安装有一个减震器，所述的减震器的上端均固定在第二安装平台上；在所述第二安装平台上焊接有一个操作支架，转向轴可转动的安装在操作支架上，在转向轴上端安装有方向盘，转向轴的下端通过第一万向节与转向传动轴上端可转动连接，所述转向传动轴下端又通过第二万向节与转向输入轴上端可转动连接，所述转向输入轴的下端与旋转式控制阀连通；所述旋转式控制阀固定在第一安装平台上，在所述第一安装平台上还安装有整体式动力转向器，所述整体式动力转向器的两端分别通过转向横拉杆与两侧对应的轮胎连接，在所述的转向横拉杆与整体式动力转向器的连接处还分别套有波纹管；在整体式动力转向器上设有第一油口和第二油口，在旋转式控制阀上设有第三油口、第四油口以及一个高压进油口和一个回油口，所述第一油口通过第一油管与第三油口连通，所述第二油口通过第二油管与第四油口连通；在所述第二安装平台上还安装有一个储液罐，在所述底座上安装有油泵，所述回油口通过回油管道与储液罐的进油口连通，储液罐的出油口通过低压油管与油泵的进油口连通，所述油泵的出油口通过高压油管与高压进油口连通；在所述第一安装平台上还安装有电动机，在电动机的输出轴上套有皮带，所述皮带的另一端套在油泵的旋转轴带轮上；在所述第二安装平台上安装有电源控制开关盒，所述油泵的电源控制端与电源控制开关盒上的电源输出口电连接，在所述电源控制开关盒上设有电源控制开关。

本发明的教学实验台完全真实的模拟出汽车上的转向系统总成结构，并且将汽车内部原来被遮挡不便于观察的部分也全部展现出来，实现了在真实场景下的教学。同时，实验台的可操作性与真实汽车上的操作方式也完全一致，转动方向盘后，通过液压油的作用推动整体式动力转向器内部的活塞，以此带动两端对应的转向横拉杆，使得轮胎产生动作。本发明中，旋转式控制阀的作用在于接受上端转向输入轴的转向力，并在该转向力作用下，控制油液的输出方向，以此达到调节进油或出油的目的；而油泵、储液罐、旋转式控制阀和整体式动力转向器连接后形成一个完整的油路通道，油液可以在这个通道内循环运作，而通过控制油液的运动方向，就实现了控制轮胎转向的目的。本发明中，控制转向的原理是属于现有的技术，创新的关键在于通过立体可视的实验台的形式，将原本只能在汽车的狭小空间集合的转向总成结构，能够以敞开的方式，从多个角度清晰而完整的展现，去掉了汽车上其他总成结构的干扰，同时还具有可操作性，将其运用到教学中，其直观而富有整体感的结构，对学生的学习效率将有极大的提升。 

优化地，在所述高压油管上连接有一个三接头分流管，所述的三接头分流管上的第一接头与高压油管连通，三接头分流管上的第二接头通过油管与高压进油口连通，三接头分流管上的第三接头通过油管与安装在第二安装平台上的油压表连通。这里通过三接头分流管可以方便的将高压油液分流到不同的部件，方便在操控转向时，帮助学生实时观察油液压力，从而有利于帮助判断不同油液压力情况下汽车的状态。

优化地，所述的整体式动力转向器通过转向器固定架固定安装在第一安装平台上。这里通过转向器固定架可以将整体式动力转向器固定在第一安装平台上，防止其在受到油液动作的影响而产生滑动。

优化地，在所述转向轴上还设有一个点火开关。本发明中的点火开关是模拟真实场景而设置的，目的在于提醒同学们操作步骤。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

    1、针对性较强：本发明的立体可视的汽车液压转向系统总成教学实验台能够真实的模拟出汽车液压转向系统总成的结构，教师可以在课堂上针对性的介绍其结构以及连接关系，便于学生快速理解和掌握，不仅有助于增强学生对实物的印象，还提高了学生参与课堂学习的兴趣，有利于提高教学质量。

2、可以人为设置故障，便于学生在课堂上动手查找和处理，也便于教师直接指导，达到理论与实践相结合的目的，而且故障的设置非常灵活，因此适用性很强。

3、使用方便，操作简单，而且不占用太大空间，在普通教室内就可以放置，同时搬运也很省力，造价也较低。

附图说明

图1为本发明立体可视的汽车液压转向系统总成教学实验台的结构示意图。

图中，1—轮胎，2—减震器，3—操作支架，4—转向轴，5—方向盘，6—第一万向节，7—转向传动轴，8—第二万向节，9—实验台支架，91—底座，92—第一安装平台，93—第二安装平台，10—转向输入轴，11—旋转式控制阀，12—整体式动力转向器，13—转向横拉杆，14—波纹管，15—第一油口，16—第二油口，17—第三油口，18—第四油口，19—高压进油口，20—回油口，21—第一油管，22—第二油管，23—储液罐，24—油泵，25—回油管道，26—低压油管，27—高压油管，28—电动机，29—皮带，30—电源控制开关盒，31—电源控制开关，32—三接头分流管，33—油压表，34—转向器固定架，35—点火开关。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种立体可视的汽车液压转向系统总成教学实验台，包括实验台支架9，所述实验台支架9是由带滑轮的底座91和固定在所述底座91上的第一安装平台92和第二安装平台93构成，其中，第二安装平台93位于第一安装平台92上方，所述第一安装平台92和第二安装平台93均呈水平方向放置。在所述底座91的两侧各安装有一只轮胎1，在第一安装平台92的两侧各安装有一个减震器2，所述的减震器2的上端均固定在第二安装平台93上。在所述第二安装平台93上焊接有一个操作支架3，转向轴4可转动的安装在操作支架3上，在转向轴4上端安装有方向盘5，在所述转向轴4上还设有一个点火开关35，转向轴4的下端通过第一万向节6与转向传动轴7上端可转动连接，所述转向传动轴7下端又通过第二万向节8与转向输入轴10上端可转动连接，所述转向输入轴10的下端与旋转式控制阀11连通。本发明中，旋转式控制阀11是属于现有部件，它的作用在于在内部受力时，能够转动内部阀芯，使得进油口或出油口的闭合状态发生变化，从而改变进油的方式。所述旋转式控制阀11固定在第一安装平台92上，在所述第一安装平台92上还安装有整体式动力转向器12，所述的整体式动力转向器12通过转向器固定架34固定安装在第一安装平台92上。参见图1，所述整体式动力转向器12的两端分别通过转向横拉杆13与两侧对应的轮胎1连接，在所述的转向横拉杆13与整体式动力转向器12的连接处还分别套有波纹管14；本发明中，整体式动力转向器12是一个筒状结构，在整体式动力转向器12内腔安装有活塞，它的工作原理是通过液压的作用，推动活塞动作，进而使得与活塞连接的转向横拉杆动作，最终实现轮胎的转向。在整体式动力转向器12上设有第一油口15和第二油口16，在旋转式控制阀11上设有第三油口17、第四油口18以及一个高压进油口19和一个回油口20，所述第一油口15通过第一油管21与第三油口17连通，所述第二油口16通过第二油管22与第四油口18连通；在所述第二安装平台93上还安装有一个储液罐23，在所述底座91上安装有油泵24，所述回油口20通过回油管道25与储液罐23的进油口连通，储液罐23的出油口通过低压油管26与油泵24的进油口连通，所述油泵24的出油口通过高压油管27与高压进油口19连通；在所述第一安装平台92上还安装有电动机28，在电动机28的输出轴上套有皮带29，所述皮带29的另一端套在油泵24的旋转轴带轮上；在所述第二安装平台93上安装有电源控制开关盒30，所述油泵24的电源控制端与电源控制开关盒30上的电源输出口电连接，在所述电源控制开关盒30上设有电源控制开关31。

    参见图1，在安装时，在所述高压油管27上连接有一个三接头分流管32，所述的三接头分流管32上的第一接头与高压油管27连通，三接头分流管32上的第二接头通过油管与高压进油口19连通，三接头分流管32上的第三接头通过油管与安装在第二安装平台93上的油压表33连通。

    工作原理：将钥匙插入点火开关35，转动方向盘5，为了便于下面说明，我们此时把方向盘5向右转。当方向盘5右转时，使得转向轴4也被带动向右转，通过第一万向节6，转向动力传递到转向传动轴7，再经过第二万向节8，转向动力传到转向输入轴10，并作用到旋转式控制阀11上。同时，将电源控制开关盒30与电源接通，开启电源控制开关31，电源从电源控制开关盒30的输出口输出，接入到电动机28，再通过皮带29，带动油泵24上的旋转轴带轮，使油泵的轮叶片旋转，在油泵24的带动下，使得储液罐23内的油增压输出（储液罐23内的油，经低压油管26进入到油泵24）。高压油经高压油管27，流入到三接头分流管32，经三接头分流管32分流后，一条油管流入到油压表33，用于测试高压油管内的油压，另一条油管进入到旋转式控制阀11，因为是右转方向盘，所以高压油从第三油口17进去，经过第一油管21，进入第一油口15（同时也是左转出油口），高压油进入整体式动力转向器12左边的液压缸，推动活塞向右移动，同时第二油口16将右腔中的油通过第二油管22，送到旋转式控制阀11，再由回油管道25回到储液罐23。在这个过程中，转向输入轴10与整体式动力转向器12内的齿条啮合，使转向横拉杆13向右移动，同时活塞也使转向横拉杆13向右移动，在二者共同作用下，就实现了转向助力。活塞在向右移动的过程中不仅会带动右侧转向横拉杆向右移动，同时带动左侧的转向横拉杆也向右移动，所以同时使左、右轮胎都向右旋转，实现转向目的。同理，当向左转动方向盘时，其他原理一样，只是第三油口17和第四油口18功能互换（即进油方向相反）就行了。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。