本發(fā)明涉及一種超越離合器綜合性能試驗(yàn)臺，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)裝載機(jī)普遍采用二前一后的行星式動(dòng)力換擋變速器和雙渦輪變矩器，作為雙渦輪變矩器變速器組成中的重要部件，超越離合器使用壽命短、可靠性差一直是行業(yè)倍感棘手的問題。由于受載和工作環(huán)境的復(fù)雜性，很難查閱到關(guān)于超越離合器具體的綜合性能信息。因此，如何檢測其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的各種性能并得到相應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而對其進(jìn)行可靠性評估和進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，尤顯重要。由于試驗(yàn)臺需要模擬超越離合器的復(fù)雜工況，因此對其液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了要求。該試驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)不僅需要能夠完成加載和驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作，而且要滿足大流量、高精度、高溫油路的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種超越離合器綜合性能試驗(yàn)臺，該試驗(yàn)臺可用于超越離合器質(zhì)量檢驗(yàn)、性能評估、優(yōu)化設(shè)計(jì)研究等，對我國工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述試驗(yàn)臺總體由液壓馬達(dá)、馬達(dá)座、上轉(zhuǎn)盤、上壓頭、超越離合器、左側(cè)液壓缸、左側(cè)座、液壓泵、下轉(zhuǎn)盤、試驗(yàn)臺底座、右側(cè)座、右側(cè)液壓缸、壓板及工控機(jī)組成。因?yàn)樵囼?yàn)過程中工況的模擬是通過液壓馬達(dá)和液壓缸的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的，所以超越離合器綜合性能試驗(yàn)臺中由液壓馬達(dá)作為執(zhí)行件的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和由液壓缸作為執(zhí)行件的加載系統(tǒng)是該試驗(yàn)臺最主要的系統(tǒng)。

由于試驗(yàn)臺所需的加載力較大，且交變加載，同時(shí)，又要考慮到試驗(yàn)臺本身的使用壽命問題，所以沖擊力不能太大，否則會影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，選擇使用液壓缸來實(shí)現(xiàn)載荷的加載。為了保證液壓元件在高溫下的密封可靠性，盡量選用結(jié)構(gòu)簡單的元件并將內(nèi)部的密封件都更換為耐熱性好的材料。每個(gè)液壓缸的壓力由PLC獨(dú)立控制，可實(shí)現(xiàn)各種載荷的組合，保證加載液壓缸組的壓力同步。每個(gè)液壓缸壓力由軟件控制，根據(jù)不同的試驗(yàn)要求可實(shí)現(xiàn)不同的載荷組合，液壓缸的輸出壓力經(jīng)由壓力傳感器與測控系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)，確保液壓缸輸出壓力在試驗(yàn)設(shè)定范圍。在做恒值加載實(shí)驗(yàn)之前，溢流閥調(diào)定試驗(yàn)壓力后，液壓泵停止工作，蓄能器提供液壓缸的保壓性能，確保液壓缸壓力恒定。如果由于泄漏等原因?qū)е滦钅芷鞯墓ぷ餍阅芤堰_(dá)不到保壓要求，則重新啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，對加載系統(tǒng)補(bǔ)壓。

所述試驗(yàn)臺的傳動(dòng)系統(tǒng)用聯(lián)軸器將超越離合器主軸與馬達(dá)連接，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力由中低速大扭矩液壓馬達(dá)提供。為了保證液壓馬達(dá)在高溫下的密封可靠性，盡量選用結(jié)構(gòu)簡單的元件并將內(nèi)部的密封件都更換為耐熱性好的材料，各種傳感器前端都增加散熱器，保證這些測量元件的使用壽命。由于馬達(dá)排量較大，采用手動(dòng)變量泵初調(diào)和電動(dòng)變量泵細(xì)調(diào)相結(jié)合的方式，可以實(shí)現(xiàn)精確流量值的控制，從而用流量來調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速。整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行元件既要保證互不干擾，又要能協(xié)調(diào)工作。為實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)過程中超越離合器的回轉(zhuǎn)力矩變化情況，液壓馬達(dá)與超越離合器主軸之間連接有扭矩傳感器。

在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中為了有效地達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊、大流量、高精度、高溫的要求，采取了以下措施：管路多采用焊接形式，五路或多路接頭進(jìn)行裝配，因而結(jié)構(gòu)緊湊；采用液壓泵安裝臺與液壓測試臺一體結(jié)構(gòu)，在測試中便于各個(gè)閥門的調(diào)整，操作方便。采用中低速大扭矩馬達(dá)，保證液壓系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作壓力。由于馬達(dá)排量較大，采用手動(dòng)變量泵初調(diào)和電動(dòng)變量泵細(xì)調(diào)相結(jié)合的方式，可以實(shí)現(xiàn)流量值的精確控制，從而用流量來準(zhǔn)確調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速。由于試驗(yàn)過程中油液溫度最高時(shí)達(dá)100℃以上，為了保證液壓元件在高溫下的密封可靠性，盡量選用結(jié)構(gòu)簡單的元件并將內(nèi)部的密封件都更換為耐熱性好的材料，各種傳感器前端都增加散熱器，保證這些測量元件的使用壽命。

所述試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)液壓馬達(dá)的調(diào)速和油缸的加載，油缸的控制主要是載荷大小的控制，系統(tǒng)通過控制油缸壓力施加載荷，以S7-300PLC為核心，由液壓站、電磁閥、液壓缸、壓力傳感器等組成閉環(huán)的加載控制系統(tǒng)一。馬達(dá)調(diào)速通過變量泵調(diào)節(jié)流量實(shí)現(xiàn)，主要是對電動(dòng)變量泵的伺服控制，以S7—300PLC為核心，由液壓站、液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)速傳感器等組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)速傳感器集成在液壓馬達(dá)輸出端的扭矩傳感器中。通過PLC的控制提高了試驗(yàn)臺的自動(dòng)化程度，試驗(yàn)中控制狀態(tài)和控制方式的切換具有無擾動(dòng)切換功能。

本發(fā)明的有益效果是：該試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定，操作簡單、便于維護(hù)，可用于超越離合器質(zhì)量檢驗(yàn)、性能評估、優(yōu)化設(shè)計(jì)研究等，對我國工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的試驗(yàn)臺總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的加載系統(tǒng)液壓圖。

圖3是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)液壓原理圖。

圖4是本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)圖。

圖中：1．馬達(dá)座液壓馬達(dá)；2．上轉(zhuǎn)盤；3．上壓頭；4．超越離合器；5．左側(cè)液壓缸；6．工控機(jī)；7．左側(cè)座；8．試驗(yàn)臺底座；9．下轉(zhuǎn)盤；10．右側(cè)座；11．液壓泵；12．右側(cè)液壓缸；13．壓板；14．液壓馬達(dá)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，試驗(yàn)臺總體由液壓馬達(dá)、馬達(dá)座、上轉(zhuǎn)盤、上壓頭、超越離合器、左側(cè)液壓缸、左側(cè)座、液壓泵、下轉(zhuǎn)盤、試驗(yàn)臺底座、右側(cè)座、右側(cè)液壓缸、壓板及工控機(jī)組成。因?yàn)樵囼?yàn)過程中工況的模擬是通過液壓馬達(dá)和液壓缸的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的，所以超越離合器綜合性能試驗(yàn)臺中由液壓馬達(dá)作為執(zhí)行件的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和由液壓缸作為執(zhí)行件的加載系統(tǒng)是該試驗(yàn)臺最主要的系統(tǒng)。

如圖2，由于試驗(yàn)臺所需的加載力較大，且交變加載，同時(shí)，又要考慮到試驗(yàn)臺本身的使用壽命問題，所以沖擊力不能太大，否則會影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，選擇使用液壓缸來實(shí)現(xiàn)載荷的加載。為了保證液壓元件在高溫下的密封可靠性，盡量選用結(jié)構(gòu)簡單的元件并將內(nèi)部的密封件都更換為耐熱性好的材料。每個(gè)液壓缸的壓力由PLC獨(dú)立控制，可實(shí)現(xiàn)各種載荷的組合，保證加載液壓缸組的壓力同步。每個(gè)液壓缸壓力由軟件控制，根據(jù)不同的試驗(yàn)要求可實(shí)現(xiàn)不同的載荷組合，液壓缸的輸出壓力經(jīng)由壓力傳感器與測控系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)，確保液壓缸輸出壓力在試驗(yàn)設(shè)定范圍。在做恒值加載實(shí)驗(yàn)之前，溢流閥調(diào)定試驗(yàn)壓力后，液壓泵停止工作，蓄能器提供液壓缸的保壓性能，確保液壓缸壓力恒定。如果由于泄漏等原因?qū)е滦钅芷鞯墓ぷ餍阅芤堰_(dá)不到保壓要求，則重新啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，對加載系統(tǒng)補(bǔ)壓。

如圖3，試驗(yàn)臺的傳動(dòng)系統(tǒng)用聯(lián)軸器將超越離合器主軸與馬達(dá)連接，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力由中低速大扭矩液壓馬達(dá)提供。為了保證液壓馬達(dá)在高溫下的密封可靠性，盡量選用結(jié)構(gòu)簡單的元件并將內(nèi)部的密封件都更換為耐熱性好的材料，各種傳感器前端都增加散熱器，保證這些測量元件的使用壽命。由于馬達(dá)排量較大，采用手動(dòng)變量泵初調(diào)和電動(dòng)變量泵細(xì)調(diào)相結(jié)合的方式，可以實(shí)現(xiàn)精確流量值的控制，從而用流量來調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速。整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行元件既要保證互不干擾，又要能協(xié)調(diào)工作。為實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)過程中超越離合器的回轉(zhuǎn)力矩變化情況，液壓馬達(dá)與超越離合器主軸之間連接有扭矩傳感器。

在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中為了有效地達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊、大流量、高精度、高溫的要求，采取了以下措施：管路多采用焊接形式，五路或多路接頭進(jìn)行裝配，因而結(jié)構(gòu)緊湊；采用液壓泵安裝臺與液壓測試臺一體結(jié)構(gòu)，在測試中便于各個(gè)閥門的調(diào)整，操作方便。采用中低速大扭矩馬達(dá)，保證液壓系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作壓力。由于馬達(dá)排量較大，采用手動(dòng)變量泵初調(diào)和電動(dòng)變量泵細(xì)調(diào)相結(jié)合的方式，可以實(shí)現(xiàn)流量值的精確控制，從而用流量來準(zhǔn)確調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速。由于試驗(yàn)過程中油液溫度最高時(shí)達(dá)100℃以上，為了保證液壓元件在高溫下的密封可靠性，盡量選用結(jié)構(gòu)簡單的元件并將內(nèi)部的密封件都更換為耐熱性好的材料，各種傳感器前端都增加散熱器，保證這些測量元件的使用壽命。

如圖4，試驗(yàn)臺控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)液壓馬達(dá)的調(diào)速和油缸的加載，油缸的控制主要是載荷大小的控制，系統(tǒng)通過控制油缸壓力施加載荷，以S7-300PLC為核心，由液壓站、電磁閥、液壓缸、壓力傳感器等組成閉環(huán)的加載控制系統(tǒng)一。馬達(dá)調(diào)速通過變量泵調(diào)節(jié)流量實(shí)現(xiàn)，主要是對電動(dòng)變量泵的伺服控制，以S7—300PLC為核心，由液壓站、液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)速傳感器等組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)速傳感器集成在液壓馬達(dá)輸出端的扭矩傳感器中。通過PLC的控制提高了試驗(yàn)臺的自動(dòng)化程度，試驗(yàn)中控制狀態(tài)和控制方式的切換具有無擾動(dòng)切換功能。