带低温设备的转向节落锤冲击试验设备技术领域
本发明涉及一种落锤实验装置，特别涉及一种带低温箱的汽车转向节落锤冲击试
验组装置。
背景技术
转向节落锤冲击试验是对转向节性能检测的重要试验，目前的转向节落锤冲击试
验夹具位移传感器安装和拆卸不方便，针对不同型号的转向节，位移传感器不方便调整位
置。
目前，在做转向节落锤冲击试验之前，没有对试件进行低温冷冻，无法模拟测试在
低温状态下试件的性能数据。
另外，现有的低温箱一般是采取人工将箱门开启的方式，如果模拟测试低温状态
下试件的性能数据，则需要将试件先放入低温箱，然后人工取出，放在落锤试验机下面进行
试验。一方面工人操作麻烦，劳动强度大，夹具温度低，不利于人工操作。另一方面，也会影
响数据的准确性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种带低温设备的转向节落锤冲击试验设
备，夹具上激光位移传感器安装、拆卸和调整位置方便，并能实现夹具在试验装置上的的快
速定位安装，还能模拟冷冻环境对转向节性能的影响。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种带低温设备的转向节落锤冲击
试验设备，包括底座和转向节夹具，在所述底座上设置有门形架，所述门形架之间设置有落
锤机构，在所述底座上设置有夹具定位装置，其特征在于：所述夹具定位装置包括由至少三
块限位块围成的“[”形定位架，所述“[”形定位架的每一侧的限位块上分布有压板，所述压
板通过螺栓锁紧在限位块上；
所述转向节夹具包括夹具底座，在所述夹具底座的上表面设置有试件套装轴，在
所述试件套装轴的上部螺纹连接有试件压紧盖，所述夹具底座的前方设置位移传感器安装
架，所述位移传感器安装架包括上横梁和纵向支撑梁，所述上横梁的一端与夹具底座上端
相连，另一端通过纵向支撑梁支撑，所述上横梁的中部设置有轴线上下延伸的条形通孔，所
述纵向支撑梁侧面的底部设置有激光位移传感器纵向支撑臂座，激光位移传感器纵向支撑
臂下部插入激光位移传感器纵向支撑臂座内，并通过第一锁紧螺杆锁紧；激光位移传感器
横向支撑臂的端部设置有横向支撑臂座，所述横向支撑臂座套装在激光位移传感器纵向支
撑臂外，并通过第二锁紧螺杆锁紧在激光位移传感器纵向支撑臂上，所述激光位移传感器
横向支撑臂上套装有激光位移传感器，激光位移传感器711通过第三锁紧螺杆713锁紧在激
光位移传感器横向支撑臂78上，所述激光位移传感器位于条形通孔正下方；
所述转向节夹具限位在“[”形定位架内，所述压板压紧在夹具底座上；
在所述底座旁设置低温箱，所述低温箱包括低温箱本体，所述低温箱本体的侧面
设置箱门口，所述箱门口紧挨着底座，所述箱门口上设置箱门，在所述低温箱本体上靠近箱
门口设置有竖向滑轨，在所述竖向滑轨上滑动连接至少两块滑块，每个所述滑块上安装短
程气缸，所述短程气缸的活塞杆与箱门相连，所述短程气缸控制箱门水平伸出和缩回；
最顶上的滑块通过支架与箱门相连，驱动气缸或油缸的活塞杆与所述支架相连，
所述驱动气缸或油缸控制箱门上升或下降；所述“[”形定位架的开口朝向低温箱本体的箱
门口。
采用上述方案，采用激光位移传感器测量试件冲击后的位移、位置和变形等的变
化，并且激光位移传感器直接安装在位移传感器安装架上，用锁紧螺杆拧紧即可，拆卸方
便、简单，且其位置可根据试件大小不同在前后和上下方向调整，安装、拆卸和调整位置方
便。“[”形定位架构成了一个导向槽，转向节夹具放置在[”形定位架内，采用压板压紧定位，
方便快速将冷冻好的夹具安装到设备的冲击位置，提高数据的准确性。
在设备旁边增加低温箱，使用时，打开箱门，此时，短程气缸的活塞杆伸出，将箱门
往外推，然后驱动气缸或油缸的活塞杆伸出，将箱门向上推，然后将装有试件的夹具推进
去，关闭箱门，冷冻。当冷冻时间到时，打开箱门，沿着夹具导轨将夹具拉回到落锤试验机下
面便可，无需工人手动开门，夹具的推拉可以采用气缸或油缸等操作，节约人力物力，能实
现智能化控制。
上述方案中：所述底座包括底板和设置在底板上的“n”形安装座，所述试件套装轴
设置在“n”形安装座的上横板上，所述上横梁的一端连接在“n”形安装座上横板的前侧的中
部，所述压板压紧在底板上。
上述方案中：所述上横梁的宽度大于纵向支撑梁的宽度，所述纵向支撑梁位于偏
离上横梁中间的位置。方便激光位移传感器纵向支撑臂座的安装。
在上述方案中：所述“[”形定位架内靠近限位块对应设置有“[”形夹具安装定位导
向板。夹具可以沿着夹具安装定位导向板运动，方便夹具的推拉和快速定位。
上述方案中：所述竖向滑轨的上部通过斜向支撑杆支撑在低温箱本体的顶面。保
证竖向滑轨的支撑强度。
在上述方案中：在所述竖向滑轨上滑动连接两块滑块，两块滑块上的短程气缸的
活塞杆分别连接到箱门的上部和下部。
有益效果：本发明本发明采用激光位移传感器测量试件冲击后的位移、位置和变
形等的变化，测试精度高。激光位移传感器可以根据试件大小不同在前后和上下方向调整，
安装、拆卸和调整位置方便。在设备旁增加了一个独立的低温箱单元，实现将试件冷冻并快
速的取出，该低温箱开门方式为驱动气缸或油缸驱动，实现上下且全自动开关门，装置的底
座设置了“[”形定位架，方便快速将冷冻的夹具安装到设备的冲击位置，提高数据的准确
性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为落锤冲击试验装置的结构图。
图3为夹具定位装置的结构示意图。
图4为夹具安装到夹具定位装置上的示意图。
图5为图4的A处放大图。
图6为转向节夹具的主视图。
图7为图6的左侧视图。
图8为图6的俯视图。
图9为低温箱开门状态图。
图10为低温箱关门状态图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例1，如图1-10所示：本发明的带低温设备的转向节落锤冲击试验设备由底座
1、门形架2、“[”形定位架3、压板4、定位导向板5、转向节试件6、转向节夹具7、低温箱8组成。
转向节夹具7由夹具底座71、试件压紧盖72、上横梁73、纵向支撑梁74、激光位移传
感器纵向支撑臂座75、激光位移传感器纵向支撑臂76、第一锁紧螺杆77、激光位移传感器横
向支撑臂78、横向支撑臂座79、第二锁紧螺杆710、激光位移传感器711等部件组成。
夹具底座71包括底板71a和设置在底板71a上的“n”形安装座，在“n”形安装座的上
横板的中心设置试件套装轴，转向节试件6套装在试件套装轴上，在试件套装轴的上部螺纹
连接有试件压紧盖72，试件压紧盖72将转向节试件6压紧，避免位移。
夹具底座71的前方设置位移传感器安装架，位移传感器安装架包括上横梁73和纵
向支撑梁74，上横梁73的一端连接在“n”形安装座上横板的前侧的中部。另一端通过纵向支
撑梁74支撑，上横梁73的宽度大于纵向支撑梁74的宽度，纵向支撑梁74位于偏离上横梁73
中间的位置。
上横梁73的中部设置有轴线上下延伸的条形通孔73a，纵向支撑梁74侧面的底部
设置有激光位移传感器纵向支撑臂座75，激光位移传感器纵向支撑臂座75位于靠近上横梁
73中间的侧面的下端。激光位移传感器纵向支撑臂76下部插入激光位移传感器纵向支撑臂
座75内，并通过第一锁紧螺杆77锁紧，激光位移传感器横向支撑臂78的端部设置有横向支
撑臂座79，横向支撑臂座79套装在激光位移传感器纵向支撑臂76外，并通过第二锁紧螺杆
710锁紧在激光位移传感器纵向支撑臂76上，第一锁紧螺杆77和第二锁紧螺杆710上均设置
有手柄。激光位移传感器横向支撑臂78上套装有激光位移传感器711，激光位移传感器711
通过第三锁紧螺杆713锁紧在激光位移传感器横向支撑臂78上，激光位移传感器711为高精
度激光位移传感器，激光位移传感器711位于条形通孔73a正下方。
低温箱8包括低温箱本体81，低温箱本体81的侧面设置箱门口，箱门口紧挨着底座
1，箱门口上设置箱门82，在低温箱本体81上靠近箱门口设置有竖向滑轨83，竖向滑轨83延
伸到低温箱本体81的上方，竖向滑轨83的上部通过斜向支撑杆87支撑在低温箱本体81的顶
面。在竖向滑轨83上滑动连接至少两块滑块84，优选为两块滑块84，每个滑块84上安装短程
气缸85，两个滑块84上的短程气缸85的活塞杆与箱门82连接到箱门82的上部和下部，短程
气缸85控制箱门82水平伸出和缩回。
最顶上的滑块84通过支架与箱门82相连，驱动气缸或油缸86的活塞杆与支架相
连，驱动气缸或油缸86控制箱门82上升或下降。
在底座1上设置有门形架2，门形架2之间设置有落锤机构，此为现有技术，在此不
做赘述。在底座1上设置有夹具定位装置，夹具定位装置包括由至少三块限位块围成的“[”
形定位架3，这里选择三块限位块围成，“[”形定位架3内形成转向节夹具7的导向槽，“[”形
定位架3的开口朝向低温箱本体81的箱门口。“[”形定位架3的开口不朝向门形架2的立柱，
“[”形定位架3的每一侧的限位块上分布有压板4，压板4通过螺栓锁紧在限位块上，“[”形定
位架3内紧靠限位块设置有“[”形夹具安装定位导向板5。
使用时，低温箱箱门打开，装有装有转向节试件6的转向节夹具7推进低温箱，然后
关闭进行低温处理，时间到后，将装有装有转向节试件6的转向节夹具7沿着安装定位导向
板5拉到最后位置，调节压板4的锁紧螺栓将压板压紧在转向节夹具7的夹具底板71a上，从
而实现转向节夹具7的固定。
本发明不局限于上述实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动
就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。凡本技术领域中技术人员依本发明的构思
在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由
权利要求书所确定的保护范围内。