工程機(jī)械變速箱傾斜試驗(yàn)系統(tǒng)及其試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械變速箱傾斜試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種工程機(jī)械變速箱傾斜試驗(yàn)系統(tǒng)及其試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工程機(jī)械作為工程機(jī)械領(lǐng)域的施工機(jī)械，其主要工作場(chǎng)所是環(huán)境較惡劣的礦山、建筑工地等，爬坡、側(cè)傾等復(fù)雜工況較多，而且復(fù)雜工況下的工作時(shí)間較長(zhǎng)。變速箱作為工程機(jī)械的核心零部件，其主要功能是實(shí)現(xiàn)車輛在不同檔位的工作和行走，包括低速時(shí)的大扭矩輸出以及高速時(shí)的高速度行走。變速箱裝配于工程機(jī)械整機(jī)時(shí)，為了在爬坡、側(cè)傾等復(fù)雜工作下能夠正常工作，需要在開(kāi)發(fā)試制時(shí)模擬實(shí)際工況對(duì)變速箱進(jìn)行性能試驗(yàn)和可靠性考核。
[0003]目前，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和工程機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于變速箱的性能和疲勞耐久試驗(yàn)均采用標(biāo)準(zhǔn)的靜態(tài)“一”字型試驗(yàn)臺(tái)，只是簡(jiǎn)單的進(jìn)行一些常規(guī)的靜態(tài)試驗(yàn)，而不能更貼實(shí)際工況、更真實(shí)的反應(yīng)工作狀態(tài)的產(chǎn)品性能參數(shù)和疲勞壽命，常規(guī)試驗(yàn)狀態(tài)僅僅在一定程度上反應(yīng)變速箱的性能和可靠性，其靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果不能完全作為實(shí)際工作中的性能和壽命依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為:對(duì)常規(guī)“一”字型試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使其能夠在變速箱試驗(yàn)中根據(jù)需要傾斜，以模擬爬坡、側(cè)傾等實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)對(duì)變速箱進(jìn)行多角度多狀態(tài)的傾斜狀態(tài)性能試驗(yàn)以及傾斜狀態(tài)下的可靠性試驗(yàn)。本發(fā)明同時(shí)提供基于這種試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體為:一種工程機(jī)械變速箱傾斜試驗(yàn)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)臺(tái)和安裝于試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上的試驗(yàn)單元;還包括控制單元、試驗(yàn)臺(tái)支撐體和試驗(yàn)臺(tái)傾斜驅(qū)動(dòng)單元；
試驗(yàn)臺(tái)下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于試驗(yàn)臺(tái)支撐體的頂端；
試驗(yàn)臺(tái)傾斜驅(qū)動(dòng)單元包括一個(gè)以上液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)件頂端連接試驗(yàn)臺(tái)；控制單元控制液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，以帶動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)在試驗(yàn)臺(tái)支撐體上轉(zhuǎn)動(dòng)，使得試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面傾斜。
[0006]本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)可采用現(xiàn)有的“一”字型平臺(tái)，控制單元可采用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)或控制器芯片。在應(yīng)用時(shí)，通過(guò)控制單元控制液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)桌面以不同的角度和幅度傾斜，SP可進(jìn)行變速箱在各種工況下的仿真，從而完成試驗(yàn)。
[0007]進(jìn)一步的，本發(fā)明中，試驗(yàn)臺(tái)上還安裝有角度傳感器，角度傳感器的信號(hào)輸出端連接控制單元。角度傳感器可實(shí)時(shí)感應(yīng)試驗(yàn)臺(tái)的傾斜角度，并將角度信息反饋至控制單元中?？刂茊卧筛鶕?jù)實(shí)時(shí)角度信息以及所需模仿的工況，整合處理以繼續(xù)控制液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，最終達(dá)到所需的傾斜角度。
[0008]更進(jìn)一步的，本發(fā)明中，試驗(yàn)單元包括依次連接的加載電機(jī)、加載減速箱、試驗(yàn)變速箱和輸入驅(qū)動(dòng)電機(jī);輸入驅(qū)動(dòng)電機(jī)和加載減速箱分別通過(guò)傳動(dòng)軸連接試驗(yàn)變速箱，且兩傳動(dòng)軸上分別設(shè)置有速度扭矩傳感器;速度扭矩傳感器的輸出端連接控制單元。輸入驅(qū)動(dòng)電機(jī)可為試驗(yàn)變速箱提供實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速，加載電機(jī)可通過(guò)改變轉(zhuǎn)度以輸出不同扭矩，加載減速箱可采用多檔位機(jī)械箱，能夠根據(jù)不同檔位為試驗(yàn)變速箱提供實(shí)驗(yàn)扭矩。速度扭矩傳感器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)變速箱的輸入和輸出側(cè)速度和扭矩信息，作為試驗(yàn)數(shù)據(jù)。輸入驅(qū)動(dòng)電機(jī)、加載電機(jī)以及加載減速器的控制也可通過(guò)控制單元實(shí)現(xiàn)。
[0009]為了方便在試驗(yàn)中對(duì)試驗(yàn)變速箱內(nèi)部油液進(jìn)行冷卻，本發(fā)明的試驗(yàn)單元還包括潤(rùn)滑油循環(huán)冷卻模塊，潤(rùn)滑油循環(huán)冷卻模塊的油路連接變速箱內(nèi)部油路，并形成循環(huán)油路通道。潤(rùn)滑油循環(huán)冷卻模塊可采用現(xiàn)有技術(shù)，其油循環(huán)與試驗(yàn)變速箱內(nèi)部油路的連通亦為現(xiàn)有技術(shù)。
[0010]優(yōu)選的，本發(fā)明所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少4個(gè)液壓油缸，4個(gè)液壓油缸的活塞桿頂端分別連接試驗(yàn)臺(tái)的一個(gè)邊角。液壓油缸可固定于地面上，液壓油缸的活塞桿即所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)件;通過(guò)控制單元分別對(duì)4個(gè)液壓油缸進(jìn)行伸縮控制，可使得試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面以與支撐腳的連接點(diǎn)為支點(diǎn)隨意旋轉(zhuǎn)傾斜，仿真各種復(fù)雜工況，可旋轉(zhuǎn)傾斜的角度和幅度空間皆更大。
[0011]優(yōu)選的，輸入驅(qū)動(dòng)電機(jī)和加載電機(jī)采用可調(diào)速交流電機(jī)?？蓾M足國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于工程機(jī)械變速箱靜態(tài)性能和可靠性試驗(yàn)的要求。
[0012]本發(fā)明還提供基于上述工程機(jī)械變速箱傾斜試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，包括以下步驟:
步驟一，根據(jù)工程機(jī)械整機(jī)運(yùn)用情況，分別確定試驗(yàn)變速箱處于水平靜態(tài)、側(cè)傾工況、上下坡工況以及側(cè)傾上下坡聯(lián)合工況，上述各工況的試驗(yàn)時(shí)間；
步驟二，將待試驗(yàn)的試驗(yàn)變速箱裝配于試驗(yàn)臺(tái)上，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于水平靜態(tài)工況下的試驗(yàn)變速箱進(jìn)行性能試驗(yàn)；
步驟三，控制各液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，仿真?zhèn)葍A工況、上下坡工況及側(cè)傾上下坡聯(lián)合工況，使試驗(yàn)臺(tái)傾斜至與上述各工況相對(duì)應(yīng)的傾斜角度，分別對(duì)上述仿真工況下的試驗(yàn)變速箱進(jìn)行性能試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判斷試驗(yàn)變速箱的性能；
步驟四，以步驟一確定的試驗(yàn)時(shí)間，分別對(duì)各仿真工況下的試驗(yàn)變速箱進(jìn)行可靠性耐久試驗(yàn)。
[0013]若某一狀態(tài)下性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，則需要對(duì)試驗(yàn)變速箱進(jìn)行改進(jìn)并重復(fù)以上試驗(yàn)過(guò)程。
[0014]有益效果
本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊合理，操作方便，試驗(yàn)平臺(tái)可以在多個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下實(shí)現(xiàn)多種傾斜角度，以仿真變速箱的各種實(shí)際工況。速度扭矩傳感器的設(shè)置可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)傾斜角度的反饋控制，傾斜角度的控制更加精確。
[0015]采用本發(fā)明的試驗(yàn)系統(tǒng)和試驗(yàn)方法不僅能夠按照國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行變速箱靜態(tài)試驗(yàn)，而且能夠在變速箱試驗(yàn)中，模擬爬坡、側(cè)傾等實(shí)際復(fù)雜工況對(duì)于變速箱進(jìn)行多角度、多狀態(tài)的傾斜狀態(tài)性能試驗(yàn)以及傾斜狀態(tài)可靠性試驗(yàn)，適用范圍較廣泛，能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)的前期有效暴露變速箱的設(shè)計(jì)缺陷和性能問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為本發(fā)明系統(tǒng)模擬爬坡?tīng)顟B(tài)示意圖；
圖3所示為本發(fā)明系統(tǒng)模擬側(cè)傾狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步描述。
[0018]結(jié)合I和圖2，本發(fā)明的一工程機(jī)械變速箱傾斜試驗(yàn)系統(tǒng)，包括試驗(yàn)臺(tái)6、安裝于試驗(yàn)臺(tái)6臺(tái)面上的試驗(yàn)單元，還包括控制單元、試驗(yàn)臺(tái)支撐體8和試驗(yàn)臺(tái)傾斜驅(qū)動(dòng)單元；
試驗(yàn)臺(tái)6下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于試驗(yàn)臺(tái)支撐體8的頂端；
試驗(yàn)臺(tái)傾斜驅(qū)動(dòng)單元包括一個(gè)以上液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)件頂端連接試驗(yàn)臺(tái)6;控制單元控制液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，以帶動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)6在試驗(yàn)臺(tái)支撐體8上轉(zhuǎn)動(dòng)，使得試驗(yàn)臺(tái)6臺(tái)面傾斜。
實(shí)施例
[0019]圖1所示的實(shí)施例中，試驗(yàn)臺(tái)采用現(xiàn)有的“一”字型平臺(tái)。
[0020]液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少4個(gè)