一种变速器加载试验台及测试方法与流程

专利2022-05-09  2


技术领域:

本发明涉及变速器技术领域,更具体地说是一种变速器加载试验台及测试方法。



背景技术:

当前,各种双变合体式变速器总成由变矩器、变速箱和换档阀组等部件组成。当变速器组装完成后,现有测试条件仅能对变速器进行空载测试,主要观察渗漏及噪音测试,对空载损失数据不能有效采集,更无法确定在加载过程总动力输出、主阀压力、换档压力在离合器结合过程中的变化情况。

另外现有的空载试验台中测试完成后,变速器的内油不能完全排尽,导致测试完成的变速器在内部转运或运输过程中残油溢出,不仅造成油液浪费使得辅料成本增加还污染现场及主机用户现场环境,同时当变速器安装主机上后未排尽的油品对新油同样造成污染,对整机操纵润滑系统油路造成清洁度不良影响。

如安装到主机上实际作业过程中偶有出现工作档一档动力不足等早期故障问题,需要从整机中拆除变速器开箱进行逐一检查,耗费大量的人力物力,服务差旅成本耗费巨大,如整机发往外贸,则基本上要索赔整个变速器,价值在2.2万元左右。因此,像变速器工作档无力这样的早期故障会大大增加售后维护成本,并给企业品牌带来很多负面影响。



技术实现要素:

为解决上述问题,克服现有技术的不足,本发明提供了一种优化试验台结构,简化操作步骤和流程,采用自动制动压紧减轻人员的劳动强度的变速器加载试验台及测试方法。

本发明提供了一种变速器加载试验台,包括底架,还包括

输入传动系统,其用于连接变速器对对其输出动力;

输出加载系统,其用于加载固定变速器;

换挡系统,其用于对变速器进行伺服换挡;

制动器,其用于对变速器进行零速制动;

液压站系统,其用于提供系统供油、对液压油进行冷却;

输入传动系统、输出加载系统、换挡系统和液压站系统均设置在底架上部,输入传动系统和输出加载系统位于同一条直线上;换挡系统位于输出加载系统的一侧,制动器设置在输出加载系统的一端;

液压站系统通过管道与输入传动系统、输出加载系统和换挡系统连通;

其中,输入传动系统包括用于提供动力的电机和用于吹扫变速器的吹扫装置。

进一步的,还包括用于拖动输入传动系统的变频柜。

进一步的,还包括配置控制系统的控制柜以及进行控制操作的控制台。

进一步的,输入传动系统包括底座,底座上部设置有支撑架,支撑架的前部设置有定位盘、若干支撑柱和若干第一自动压紧钳,若干支撑柱均位于定位盘的下方,若干第一自动压紧钳以环形阵列形式分布于定位盘的外侧;

定位盘的前部以可转动的方式连接有飞轮盘。

进一步的,输出加载系统包括底盘,底盘上方设置有移动平台,底盘和移动平台之间设置有移动导轨,底盘的一端设置有移动电机,移动电机的输出轴连接有移动丝杆,移动丝杆的另一端与移动平台相连;底盘的两侧均设置有若干用于压紧移动平台的第二自动压紧钳;移动导轨上部从前到后依次设置有传动轴、轴承座和扭矩传感器,制动器设置在扭矩传感器的另一端。

进一步的,测试方法包含空载测试方法和加载测试方法。

进一步的,空载测试方法包含以下步骤:

步骤一:输入转速设置为800r/min;

第一步准备,持续时间10.5秒;

第二步准备,持续时间30.05秒;

进入一档,持续时间10秒;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间10秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间60秒;

空档档位,持续时间5秒;

空档档位,通过制动器进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒;

步骤二:输入转速设置为1300r/min;

第一步准备,持续时间10.5秒;

第二步准备,持续时间30.05秒;

进入一档,持续时间10秒;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间60秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间25秒;

空档档位,持续时间5秒;

空档档位,通过制动器进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒;

步骤三:输入转速设置为1500r/min;

第一步准备,持续时间10.5秒;

第二步准备,持续时间30.05秒;

进入一档,持续时间10秒;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间10秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间25秒;

空档档位,持续时间0.1秒;

空档档位,通过制动器进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒。

进一步的,加载测试方法包含以下步骤:

步骤一:输入转速设置为800r/min;

第一步准备,持续时间10.5秒;

第二步准备,持续时间30.05秒;

进入一档,持续时间10秒;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间10秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间60秒;

空档档位,持续时间5秒;

空档档位,转速从800r/min上升到1300r/min,持续时间10秒;

输入转速设置为1300r/min;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间60秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间25秒;

空档档位,通过制动器进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒;

步骤二:

进入一档,转速800r/min,持续时间30秒,制动器5不工作;

空档档位,转速800r/min,持续时间10秒;

空档档位,转速800r/min,持续时间5秒,制动器5工作;

准备挂档,转速800r/min,持续时间3.1秒,随后进入一档;

一档档位,转速进入800r/min,持续时间10秒;

一档档位,转速进入900r/min,持续时间10秒;

一档档位,转速进入1000r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1100r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1200r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1300r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1400r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1500r/min,持续时间5秒;

空档档位,通过制动器进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒。

本发明的有益效果是:

可以实现空载及制动状态下对测试件进行出厂质量检测,为质量追溯提供保障,试验台设计过程中重点针对加载方案、功率范围、模拟加载测试环境条件进行了验证分析,设备研发后改变了传动产品仅仅具备空载运转测试的历史现状,实现了产品可以进行加载测试,并且整个过程实现按流程自动调速测试的先例,对于保证变速器测试质量有较大意义,同时该加载试验台设计中的吹扫功能可以有效除去试验后离合器及操纵油路、润滑油路中的残油,据估算每台试验可以节约用油2.5kg,可以完成大约45元的辅料降本。将会将可能产生的工作档无力的变速器早期故障检出,避免较大的三包服务成本损失。

附图说明:

附图1是本发明的俯视结构示意图;

附图2是本发明的输入传动系统侧视结构示意图;

附图3是本发明的输出加载系统俯视结构示意图;

附图中:1、输入传动系统,2、连接变速器,3、输出加载系统,4、换挡系统,5、制动器,6、液压站系统,7、变频柜,8、控制柜,9、控制台,11、底座,12、支撑架,13、支撑柱,14、定位盘,15、飞轮盘,16、第一自动压紧钳,31、移动平台,32、第二自动压紧钳,33、传动轴,34、轴承座,35、扭矩传感器,36、移动导轨,37、移动丝杆,38、移动电机。

具体实施方式:

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的附图1、附图2和附图3,对本发明进行更加详细的描述。

本发明提供的一种变速器加载试验台,包括底架,还包括输入传动系统1,其用于连接变速器2对对其输出动力;输出加载系统3,其用于加载固定变速器2;换挡系统4,其用于对变速器2进行伺服换挡;制动器5,其用于对变速器2进行零速制动;液压站系统6,其用于提供系统供油、对液压油进行冷却;输入传动系统1、输出加载系统3、换挡系统4和液压站系统6均设置在底架上部,输入传动系统1和输出加载系统3位于同一条直线上;换挡系统4位于输出加载系统3的一侧,制动器5设置在输出加载系统3的一端;液压站系统6通过管道与输入传动系统1、输出加载系统3和换挡系统4连通;其中,输入传动系统1包括用于提供动力的电机和用于吹扫变速器的吹扫装置;还包括用于拖动输入传动系统1的变频柜7;还包括配置控制系统的控制柜8以及进行控制操作的控制台9;输入传动系统1包括底座11,底座11上部设置有支撑架12,支撑架12的前部设置有定位盘14、若干支撑柱13和若干第一自动压紧钳16,若干支撑柱13均位于定位盘14的下方,若干第一自动压紧钳16以环形阵列形式分布于定位盘14的外侧;定位盘14的前部以可转动的方式连接有飞轮盘15;输出加载系统3包括底盘,底盘上方设置有移动平台31,底盘和移动平台31之间设置有移动导轨36,底盘的一端设置有移动电机38,移动电机38的输出轴连接有移动丝杆37,移动丝杆37的另一端与移动平台31相连;底盘的两侧均设置有若干用于压紧移动平台31的第二自动压紧钳32;移动导轨36上部从前到后依次设置有传动轴33、轴承座34和扭矩传感器35,制动器5设置在扭矩传感器的另一端。

测试方法包含空载测试方法和加载测试方法。

空载测试方法包含以下步骤:

步骤一:输入转速设置为800r/min;

第一步准备,持续时间10.5秒;

第二步准备,持续时间30.05秒;

进入一档,持续时间10秒;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间10秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间60秒;

空档档位,持续时间5秒;

空档档位,通过制动器5进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒;

步骤二:输入转速设置为1300r/min;

第一步准备,持续时间10.5秒;

第二步准备,持续时间30.05秒;

进入一档,持续时间10秒;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间60秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间25秒;

空档档位,持续时间5秒;

空档档位,通过制动器5进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒;

步骤三:输入转速设置为1500r/min;

第一步准备,持续时间10.5秒;

第二步准备,持续时间30.05秒;

进入一档,持续时间10秒;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间10秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间25秒;

空档档位,持续时间0.1秒;

空档档位,通过制动器5进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒。

加载测试方法包含以下步骤:

步骤一:输入转速设置为800r/min;

第一步准备,持续时间10.5秒;

第二步准备,持续时间30.05秒;

进入一档,持续时间10秒;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间10秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间60秒;

空档档位,持续时间5秒;

空档档位,转速从800r/min上升到1300r/min,持续时间10秒;

输入转速设置为1300r/min;

空档档位,持续时间40秒;

倒档档位,持续时间60秒;

空档档位,持续时间60秒;

一档档位,持续时间60秒;

二档档位,持续时间25秒;

空档档位,通过制动器5进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒;

步骤二:

进入一档,转速800r/min,持续时间30秒,制动器5不工作;

空档档位,转速800r/min,持续时间10秒;

空档档位,转速800r/min,持续时间5秒,制动器5工作;

准备挂档,转速800r/min,持续时间3.1秒,随后进入一档;

一档档位,转速进入800r/min,持续时间10秒;

一档档位,转速进入900r/min,持续时间10秒;

一档档位,转速进入1000r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1100r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1200r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1300r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1400r/min,持续时间5秒;

一档档位,转速进入1500r/min,持续时间5秒;

空档档位,通过制动器5进行制动,保持转速0r/min并开启吹扫功能,持续时间60秒。

本发明的其中一种实施例如下:

变速器加载试验台用于变速器装配完成后,对变速器进行动力、转速、换档、主阀压力、润滑压力和温度的一系列检验。

本发明提供的变速器加载试验台用于变速器装配完成后、对变速器的动力、换档、油压等综合测试,确保装配完成的变速器符合产品出厂技术要求。

包括输入传动系统1、输出加载系统3、换档系统、制动器5和液压站系统6。

输入传动系统1,用于变速器2对对其输出动力;包括底座11,底座11上部设置有支撑架12,支撑架12的后部设置电机以输出动力,支撑架12的前部设置有定位盘14、两个支撑柱13和四个第一自动压紧钳16,两个支撑柱13均位于定位盘14的下方,四个第一自动压紧钳16以环形阵列形式分布于定位盘14的外侧,用于夹紧变速器的固定部分;定位盘14的前部以可转动的方式连接有飞轮盘15,用于变速器2的转动部分。

输出加载系统3,用于加载固定变速器;包括底盘,底盘上方设置有移动平台31,底盘和移动平台31之间设置有移动导轨36,并且移动平台31可以在移动导轨36上移动,底盘的一端设置有移动电机38,移动电机38的输出轴连接有移动丝杆37,移动丝杆37的另一端与移动平台31相连,移动电机38输出动力,通过移动丝杆37带动移动平台31移动;底盘的两侧均设置有若干用于压紧移动平台31的第二自动压紧钳32,当移动平台31移动到位之后,自动压紧第二自动压紧钳32,从而将移动平台31定位;移动导轨36上部从前到后依次设置有传动轴33、轴承座34和扭矩传感器35,制动器5设置在扭矩传感器35的另一端,当移动平台31到位后,传动轴33一端设置的连接头与变速器的转动部分相连,变速器在电机带动下转动,同时会带动传动轴33转动,传动轴33端部设置的扭矩传感器35检测各项数值信息,并将信息实时传输至控制系统进行汇总处理。

制动器5设置在传动轴33的端部,能够进行零速制动。

换挡系统4位于输出加载系统3的一侧,用于对变速器进行伺服换挡,换挡系统4与变速器连接,通过操作台可以对其进行控制从而进行换挡操作。

液压站系统6,用于提供系统供油、对液压油进行冷却,通过管道与输入传动系统1、输出加载系统3和换挡系统4连通。

输入传动系统1、输出加载系统3、换挡系统4和液压站系统6均设置在底架上部,输入传动系统1和输出加载系统3位于同一条直线上;制动器5设置在输出加载系统3的一端;

吹扫装置可以有效除去试验后离合器及操纵油路、润滑油路中的残油,在测试步骤中对变速器进行吹扫作业。

还包括用于拖动输入传动系统1的变频柜7,配置控制系统的控制柜8以及进行控制操作的控制台9,其中控制系统为西门子控制系统。

操作系统中包括测试完成后吹扫功能以及测试数据采集追溯功能。

测试方法分为空载测试方法和加载测试方法;

空载测试方法流程:空载试验分别按照输入转速在800r/min,1300r/min和1500r/min情况下进行空载试验,其试验步骤如下:

输入800r/min空载流程:

输入1300r/min空载流程:

输入1500r/min空载流程:

加载测试方法流程分别800-1300r/min全功能循环和一档加载循环,步骤如下:

800-1300r/min全功能加载循环:

一档加载循环流程:

本发明提供的变速器加载试验台可用于zl50装载机变速器制动加载测试,亦可用于其他型号装载机变速器的制动加载测试,在此不一一说明。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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