汽车座椅与安全带试验设备 · 静态加载

九通道安全带固定点强度试验台

型号AQD-9· 九套伺服电动缸

九套 30 kN 伺服电动缸分装于三根活动横梁，9 个通道可单独加载，也可同步加载；配 ±0.1% F.S 负荷传感器与 1000 Hz 同步采样，用于座椅安全带固定点的静态强度评估，满足 GB 14167、ECE R14 等标准中的静态试验。

GB 14167 静态试验
ECE R14 静态试验
力 / 位移双闭环
9 通道并行采集

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九通道座椅安全带固定点强度试验台 — 现场实拍：座椅治具装夹、九路拉索与三根活动横梁AQD-9

9通道可单独或同步加载

30kN单通道额定拉力，合计 270 kN

±0.1% F.S负荷传感器精度

1000Hz同步采样，AD 16 位

01 / 设备概述

一台设备覆盖安全带固定点的多方向静态加载

安全带固定点的强度试验，需要在同一座椅上对多个固定点按不同方向施加载荷并保持规定时间。九通道结构把这一组加载动作集中到一台静态试验台上完成。

产品定义

九通道安全带固定点强度试验台（AQD-9）是以九套伺服电动缸为加载单元、对座椅安全带固定点施加静态拉力的检测设备：每个通道独立进行力与位移闭环控制，单通道额定拉力 30 kN，九通道合计 270 kN，可对安全带固定点、锁扣、导向件等位置同时或分别加载，用于评估固定点及周边座椅结构的强度是否满足标准与设计输入。

适用情形

本试验机适用于座椅安全带固定点的强度评估试验，以及新产品设计、变更工艺、变更材料、货源鉴定、产品质量抽检等需要静态加载验证的场合。

法规与设计验证：按试验大纲对固定点施加规定方向与大小的静态载荷。
变更验证：骨架材料、连接工艺、供应商变更后的强度复验。
质量抽检：批量产品的一致性抽检与失效复现。

标准与软件

该试验台参考并能满足 GB 14167、ECE R14 等

标准中的静态试验，

但不限于上述试验。试验软件运行于 Windows

环境，人机界面友好

、操作方便。

试验模块化：运行参数与曲线处理组合成
整体试验模块，设置灵活、调用方便。
数据完整：全部参数与采样数据可存盘、
读取，并支持导出至Excel。
报告模板：多套报告模板并存，可按需调
用不同模板出报告。

02 / 主技术指标

主技术指标一览：九通道 30 kN，整机精度优于 ±0.5% F.S

下列参数为 AQD-9 标准配置的额定指标；实际交付配置与最终验收指标以技术协议为准。

表 1　AQD-9 九通道安全带固定点强度试验台主技术指标
参数	指标	说明
加载能力
通道数量	9 通道	三根活动横梁，每根 3 套负荷装置
单通道额定拉力	30 kN	伺服电动缸驱动
设备总加载能力	270 kN	9 × 30 kN 额定值合计（计算值）
作动器行程	1000 mm	满足常规固定点加载位移需求
加载速度	10～100 mm/s	无级可调
速度精度	0.5% F.S	位移控制模式
加载时间	4～60 s	位移控制至规定值；负荷控制最快 2 s，最慢不限定
保持时间	≥ 1 s	无级可调，上限不限定
测量与控制
负荷传感器	9 只 / 30 kN	S 型拉压两用，精度 ±0.1% F.S
位移反馈	光电编码器 ×9	线性精度 0.05% F.S，重复精度 0.1%
采样频率	1000 Hz	同步采样
AD 转换精度	16 位	NI 采集模块
测量精度	优于 ±0.5% F.S	整机测量链路
控制精度	优于 ±0.5% F.S	力 / 位移双闭环
控制方式	力、位移全数字闭环	无扰动切换，9 组可单独或同时加载
结构与安装
主机外形尺寸	6000 × 2500 × 2800 mm	可按实际需要调整
试验底平台	6000 × 2500 × 250 mm	纵横 T 型槽，间距 250 mm 均布
底平台材质与精度	HT250 铸铁 / 2 级	符合 JB/T 7974-1999 平面度公差，去磁与稳定性处理
活动横梁	3 根	升降电机 + 变速箱 + 丝杆调整施力点高度
负荷装置	9 套	分布于三根活动横梁
微机控制台	600 × 800 × 1600 mm	工控机 + 显示器
电气控制柜	1000 × 600 × 1600 mm	标准机柜
设备占地面积	10000 × 4000 × 3000 mm	约 40 m²（按外形包络计算）
能源与环境
设备电源	三相 AC 380 V 50 Hz / 100 kW	另需单相 AC 220±10% V，1 kW
接地要求	≤ 3 Ω	现场地线
运行环境	15～35 ℃ / 10～80% RH	按技术方案的现场条件执行
吊装条件	20 t 吊车	客户配合卸货及安装

注 1：总加载能力 270 kN 为 9 个通道额定拉力之和的计算值，不代表九通道同时满负荷的推荐工况；具体加载组合以试验大纲为准。
注 2：主机外形、底平台与占地面积均可按用户现场条件调整，调整后指标以技术协议为准。

03 / 通道分配

九套负荷装置如何分布在三根活动横梁上

每根活动横梁安装 3 套负荷装置，共 9 套。横梁可靠升降电机、变速箱与丝杆调整高度，用来对准不同车型、不同位置的固定点；横梁两端的锁紧螺钉与上下限位开关保证加载时的位置稳定与安全。

活动横梁 A　3 套负荷装置高度可调

CH 130kN

CH 230kN

CH 330kN

活动横梁 B　3 套负荷装置高度可调

CH 430kN

CH 530kN

CH 630kN

活动横梁 C　3 套负荷装置高度可调

CH 730kN

CH 830kN

CH 930kN

9 × 30 kN = 270 kN额定加载能力合计（计算值）· 九通道可并行独立测量、显示与保存

通道编号为示意，用于说明“三根横梁 × 三套负荷装置"的分配关系；实际接线与通道定义以交付时的端子定义与操作说明书为准。

04 / 设备结构

从底平台到人体模块：五个决定试验结果的部件

静态加载的可靠性来自刚性基础、可调施力点与真实的加载介质。以下部件均为随机配置的一部分。

4.1底平台

6000 × 2500 × 250 mm 的铸铁平台，纵横 T 型槽间距 250 mm 均布，座椅治具、模拟 B 柱与压板可任意位置

装夹。采用高强度铸铁 HT250 铸造，经去磁与稳定性处理，平面度公差符合 JB/T 7974-1999 的 2 级精度，精度

稳定、耐磨性好。

T 型槽 250 mmHT250平面度 2 级

4.2活动横梁

共 3 根，由上横梁、下横梁、制动齿条、升降电机、变速箱与导向限位组成，用于安装负荷装置并承受加载反力。

每根横梁通过升降电机、变速箱与丝杆单独升降，调整施力点高度；两端设锁紧螺钉，上下各设限位开关，制动

齿条固定负荷装置位置。

3 根高度可调制动齿条锁位上下限位

4.3负荷装置与传感器

9 套负荷装置分别安装在三根活动横梁上，每套由负荷作动器、负荷传感器、作动器架、限位装置与锁紧装置组成。

传感器采用 S 型拉压两用结构，精度高、失真小、抗侧向力好，可满足不同精度的试验要求。

9 套30 kN±0.1% F.S拉压两用

4.4伺服电动缸

整机动作执行部分的核心，接收控制电信号并按指令行走。相比液压、气压系统，电动缸噪音低、节能、干净、高

刚性、抗冲击、寿命长，防护等级可达 IP65，复杂环境下只需定期注脂润滑，无易损件需要更换；缸体可加装前后

感应式限位开关，配合

伺服与运动控制系统提高安全性。

9 套IP66无易损件定期注脂

4.5标准人体模块

随设备提供符合 GB 14167-2006 法规要求的标准上人体模块、下人体模块各 3 套及小尺寸人体模块，并配套座椅治具、

模拟 B 柱、拉索及锁扣 9 套、压板 8 套，开箱即可按标准方法布置加载点。

上 / 下模块各 3 套小尺寸模块拉索与锁扣 9 套

05 / 测量与控制

NI 平台 + 伺服两级控制：力与位移都是闭环

控制链分两级：伺服驱动器自身的速度模式负责第一级快速响应，软件层的数字 PID 作为第二级修正，使整机在 9 个通道上同时保持稳定的加载与采样。

测量控制系统

采用美国 NI 8 槽以太网 CompactRIO 控制器作为核心元件，配模拟

量输入、模拟量输出、数字输入输出等模块，实现功能单元模板化、

标准化设计，配置灵活、互换性强，便于售后维护。

所有模拟量式传感器（负荷传感器、位移传感器、电流变送器等）的

信号统一进入采集系统；关键部位使用光电隔离式固态继电器与高品

质屏蔽电缆，减轻伺服系统对控制与采样信号的干扰。

软件系统

底层运行于 CompactRIO，完成硬件任务创建、传感器与试验参数配

置、独立采集控制与实时数据上传；上层运行于研华工控机的

Windows 环境，负责界面、存储与报告。

实时显示采样瞬时值，试验中同时显示最大值与最小值
试验曲线可做特征点查找，全部参数可存盘与读取
多套试验报告模板并存，按需调用；数据支持导出 Excel
可按多种条件检索历史试验记录

表 2　控制与采集主要硬件
部件	作用	关键指标
CompactRIO 8 槽控制器	实时控制与采集核心	工业级嵌入式，以太网
NI-9264	模拟量输出，伺服闭环指令	16 通道，±10 V ，25 kS/s/ch 同步
NI-9237	模拟量输入，采集负荷传感器	32 路单端 / 16 路差分，16 位， 250 kS/s
NI-9411	数字输入，限位与状态信号	6 路差分 / 单端，±5～24 V
NI-9375	数字输入输出，联锁与执行	16 DI / 16 DO ，30 VDC
工控机（研华 610）	上位机与试验软件	Windows 环境，含显示器

各环节精度指标（±% F.S，越小越好）

单位：% F.S

06 / 试验流程

一次固定点试验的六个步骤

从装夹到出报告，单次试验的主要操作顺序如下；各步骤的具体参数以试验大纲与判定条款为准。

装夹与定位

座椅总成固定于 T 型槽底平台，装座椅治具与模拟 B 柱；松开横梁锁紧螺钉，调整三根活动横梁高度对准固定点，随后锁紧并检查

限位开关状态。

连接加载介质

按标准要求布置标准上、下人体模块，用拉索与锁扣把各通道负荷装置连到安全带固定点、锁扣或导向件，确认加载方向与受力点

一致。

参数与判据设定

调用试验模块，选择控制方式（力控或位移控），为每个通道设定目标力值、加载速度（10～100 mm/s）、保持时间与判定阈值，并

完成传感器清零。

加载

9 个通道可同时加载，也可按通道分步加载；力与位移全数字闭环、无扰动切换，位移控制下 4～60 s 达到规定值，负荷控制最快 2 s。

采样 1000 Hz · 9 通道并行测量与显示

保持与记录

按标准保持规定时间，从 1 s 且可无级延长；期间实时记录各通道力值、位移与曲线，超限或异常时由过载保护与软件设定保护介入。

判定与出报告

在曲线上查找特征点，按判据判定固定点与周边结构是否合格；调用报告模板生成记录，试验数据可导出 Excel 存档。

07 / 驱动方式

伺服电动缸方案与传统液压方案的差异

同样做静态加载，驱动方式决定了维护量、现场配套与长期使用成本。以下为两类方案的一般性差异，具体以设备配置为准。

表 3　驱动方式对比（一般性差异，非特定厂商性能比较）
对比维度	伺服电动缸（AQD-9）	传统液压方案
传动介质	伺服电机 + 丝杆，无油路	液压油 + 液压站与阀组
易损件	无易损件，仅需定期注脂润滑	密封件、油液需定期更换与过滤
噪音与清洁	噪音低，无渗漏	液压站噪音较大，存在渗漏风险
防护等级	缸体可达 IP66	取决于液压元件与整机防护设计
控制响应	伺服系统速度响应频率可达 2.0 kHz	受油液特性与阀响应影响
现场配套	无液压站，只需电源与接地	需液压站、冷却与过滤配套
维护成本	维护环节少，售后成本较低	维护环节较多，长期成本较高

注：本表仅比较两类驱动方式的一般工程特性，不构成对任何第三方设备的性能评价；“传统液压方案"一列描述该类方案的常见配置，实际参数以具体设备为准。

08 / 适用场景

谁需要这台九通道试验台

面向主机厂座椅实验室、座椅总成供应商与第三方检测机构的静态强度验证环节。

新产品设计验证

新座椅或新骨架方案的固定点强度摸底，为设

计迭代提供静态加载数据。

变更工艺验证

焊接、铆接、装配工艺调整后，复验固定

点及周边结构的承载能力。

变更材料验证

骨架材料或板材厚度

变更后，按同一试验

模块对比前后结果。

货源鉴定

新供应商或第二货源导入时，用统一判据做

件间一致性评估。

产品质量抽检

批量生产阶段的定期抽检，九通道并行采

集缩短单次试验与记录时间。

失效复现与改进

对售后或路试中出现的

固定点失效，按原

加载方向复现并验证改

进方案。

09 / 常见问题

九通道安全带固定点强度试验台常见问题

以下回答对应上文的指标口径，可直接用于选型沟通与技术协议前的确认。

这台试验台按哪些标准做试验？

设备参考并能满足 GB 14167、ECE R14 等标准中的静态试验，但不限于上述试验；也可用于企业标准、设计验证与质量抽检中的静态加载。具体判定条款以试验大纲和技术协议为准。

九个通道是同时加载还是逐个加载？

9 组作动器可单独加载，也可同时加载；9 个通道可并行独立完成测量、显示与数据保存，各通道的力值与位移互不干扰，可按试验大纲组合使用。

单通道最大拉力和设备总加载能力是多少？

单通道额定拉力 30 kN，9 个通道合计 270 kN 的设备总加载能力；实际试验载荷按标准规定的加载方向与保持时间设定。

加载行程、速度和时间怎么控制？

作动器行程 1000 mm，加载速度 10–100 mm/s 无级可调，速度精度 0.5% F.S；位移控制下加载至规定值所需时间约 4–60 s，负荷控制下最快 2 s，保持时间从 1 s 且可无级延长。

设备的测量与控制精度是多少？

负荷传感器精度 ±0.1% F.S，位移线性精度 0.05% F.S、重复精度 0.1%，采样频率 1000 Hz、AD 转换 16 位，整机测量精度与控制精度均优于 ±0.5% F.S。

安装这台设备需要什么现场条件？

需要三相 AC 380 V 50 Hz 100 kW 与单相 AC 220 V 1 kW 电源、不大于 3 Ω 的接地，环境温度 15–35 ℃、湿度 10–80%；设备占地约 10000×4000×3000 mm（约 40 m²），卸货安装需客户提供 20 吨吊车配合。

试验数据如何导出和出报告？

试验数据全部存储，支持导出至 Excel；软件可并存多套试验报告模板并按需调用，可在试验曲线上做特征点查找，也支持按多种条件检索历史试验记录。

交货期、培训和质保是怎样的？

合同生效后 4 个月交货；在霖智工厂提供为期 1 周的培训，覆盖机械操作、软件操作、安全注意事项与整机维护保养；质保期为最终验收合格日起 1 年。

人体模块和座椅治具是否随设备提供？

随设备提供符合 GB 14167-2006 要求的标准上、下人体模块各 3 套及小尺寸人体模块，并配座椅治具、模拟 B 柱、拉索及锁扣 9 套、压板 8 套。