專利名稱：用于試驗齒輪箱的試驗設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于齒輪箱的試驗設(shè)備和一種用于試驗齒輪箱的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種基于閉合的機械功率回路的試驗設(shè)備，其中驅(qū)動馬達必須僅向試驗設(shè)備和試驗中的齒輪箱提供機械損耗。
背景技術(shù)：
對現(xiàn)代齒輪箱設(shè)定的要求要滿足諸多挑戰(zhàn)。齒輪箱應該是高效、牢固、足夠小、安靜和易于制造的。此外，齒輪箱應該有成本效率。盡管這些年在分析和模擬方面取得了進步，但實驗仍然是基本的。當超過齒輪箱的負荷能力時會出現(xiàn)多種模式的故障。齒斷裂、點狀腐蝕和微點狀腐蝕以及過度磨損甚至變形都是潛在的問題。除了負荷能力，還有其它重要參數(shù)如效率和動力特性需要實驗研究。因此，需要允許齒輪箱運行在預定的速度和扭矩條件下的試驗設(shè)備。設(shè)計這種試驗設(shè)備的一個簡單方法是將試驗中的齒輪箱放置在馬達和制動器之間。然而這種布置有很多缺點。首先，馬達必須具有提供全部功率的尺寸，在所述功率下試驗齒輪箱。其次，制動器必須具有能夠接收全部功率的尺寸。結(jié)果是高安裝成本和高能量消耗。試驗齒輪箱的一個更有利的方法是將試驗中的齒輪箱包含在閉合功率回路中，該閉合功率回路可以是電的也可以是機械的。在第一種情況下，電動機驅(qū)動試驗中的齒輪箱的輸入軸，并且齒輪箱的輸出軸連接到發(fā)電機，該發(fā)電機使功率回饋至電網(wǎng)。在這種方法中，總能量消耗明顯降低。然而，存在馬達和發(fā)電機兩者的尺寸較大的缺點，因為它們必須根據(jù)最大試驗功率來確定尺寸。在第二種情況下，試驗設(shè)備包括能夠連接到在試驗中的齒輪箱的輸入和輸出軸的齒輪系統(tǒng)和傳動軸，使得機械功率能夠在由齒輪系統(tǒng)、試驗中的齒輪箱和傳動軸構(gòu)成的閉合的機械功率回路中傳遞。驅(qū)動馬達被用于旋轉(zhuǎn)該系統(tǒng)?；谒鲩]合的機械功率回路的試驗設(shè)備提供了顯著的優(yōu)點。安裝成本明顯降低，因為不需要發(fā)電機或制動器，并且驅(qū)動馬達只需要根據(jù)發(fā)生在閉合的機械功率回路中的機械功率損耗來定額。除此以外，基于閉合的機械功率回路的試驗設(shè)備的挑戰(zhàn)涉及所需的動力傳動機構(gòu)的尺寸、重量和成本，所述動力傳動機構(gòu)用于與試驗中的齒輪箱共同提供閉合的機械功率回路。公開文獻US3112643公開了基于閉合的機械功率回路的試驗設(shè)備。此試驗設(shè)備的齒輪系統(tǒng)和傳動軸必須被設(shè)計為試驗中的齒輪箱的最大試驗功率。因此，此試驗設(shè)備的齒輪系統(tǒng)和傳動軸的尺寸、重量和成本將是實際試驗設(shè)備實施中的挑戰(zhàn)因素。

發(fā)明內(nèi)容
下面陳述簡要的發(fā)明內(nèi)容，以便提供對本發(fā)明各實施例若干方面的基本理解。該發(fā)明內(nèi)容不是本發(fā)明的廣泛概述。該發(fā)明內(nèi)容的意圖不在于確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要元素，也不在于描述本發(fā)明的范圍。下面的描述僅僅以簡化的形式給出本發(fā)明的若干概念，作為本發(fā)明的示范性實施例的更詳細描述的開始。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種新的用于試驗齒輪箱的試驗設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的該試驗設(shè)備包括-齒輪系統(tǒng)，包括適于連接到試驗中的齒輪箱的輸入和輸出軸的可旋轉(zhuǎn)的連接接
n ；-至少兩個傳動軸，所述至少兩個傳動軸與齒輪系統(tǒng)和試驗中的齒輪箱共同構(gòu)成至少兩個閉合的機械功率回路；-至少一個驅(qū)動馬達，用于驅(qū)動所述至少兩個閉合的機械功率回路；和-加載裝置，用于向試驗中的齒輪箱施加試驗轉(zhuǎn)矩；其中當試驗中的齒輪箱是連接到試驗設(shè)備上的唯一裝置并且試驗中的齒輪箱的唯一輸入軸和試驗中的齒輪箱的唯一輸出軸連接到齒輪系統(tǒng)的可旋轉(zhuǎn)的連接接口時，形成所述至少兩個閉合的機械功率回路。由于存在多于一個的閉合的機械功率回路，所以每個閉合的機械功率回路的動力傳動機構(gòu)的額定功率能夠明顯小于試驗中的齒輪箱的最大試驗功率。在許多實際安裝中，構(gòu)造幾個較小的動力傳動機構(gòu)比單個大的動力傳動機構(gòu)要更容易、更節(jié)省空間和更有成本效率。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種新的用于試驗齒輪箱的方法。根據(jù)本發(fā)明的該方法包括-連接試驗中的齒輪箱的輸入和輸出軸到試驗設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)的連接接口；-在至少兩個傳動軸幫助下形成至少兩個閉合的機械功率回路，所述至少兩個傳動軸與試驗設(shè)備的齒輪系統(tǒng)和試驗中的齒輪箱共同構(gòu)成所述至少兩個閉合的機械功率回路；-驅(qū)動所述至少兩個閉合的機械功率回路，以便向所述閉合的機械功率回路提供機械功率損耗；和-向試驗中的齒輪箱施加試驗轉(zhuǎn)矩；其中當試驗中的齒輪箱是連接到試驗設(shè)備上的唯一裝置并且試驗中的齒輪箱的唯一輸入軸和試驗中的齒輪箱的唯一輸出軸連接到試驗設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)的連接接口時，形成所述至少兩個閉合的機械功率回路。本發(fā)明的多個示例性實施例在隨附的從屬權(quán)利要求中描述。當結(jié)合附圖進行閱讀時根據(jù)隨后的具體的示例性實施例的描述將更好地理解本發(fā)明的多種示例性實施例的構(gòu)造和操作的方法兩者以及本發(fā)明的另外的目標和優(yōu)點。本說明書中使用的動詞“包括”用作開放式限制，既不排除也不要求未列舉的特征存在。除非有另有明示，從屬權(quán)利要求引用的特征能夠相互自由組合。


本發(fā)明的示例性實施例以及優(yōu)點在下文中以示例的形式并且參照附圖更詳細地闡述，其中圖1圖示用于試驗齒輪箱的根據(jù)本發(fā)明的實施例的試驗設(shè)備的原理，圖2圖示用于試驗齒輪箱的根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的試驗設(shè)備的原理，圖3示出了用于試驗齒輪箱的根據(jù)本發(fā)明的實施例的試驗設(shè)備的示意圖，和圖4示出了用于試驗齒輪箱的根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。
具體實施例方式圖1圖示用于試驗齒輪箱115的實施例的根據(jù)本發(fā)明的試驗設(shè)備的原理。試驗設(shè)備包括齒輪系統(tǒng)101和傳動軸109和110。齒輪系統(tǒng)包括可旋轉(zhuǎn)的連接接口 102和103，例如法蘭，適于連接到試驗中的齒輪箱115的輸入和輸出軸。齒輪系統(tǒng)101和傳動軸109和110與試驗中的齒輪箱115共同構(gòu)成如圖1所示的兩個閉合的機械功率回路。試驗設(shè)備還包括布置為驅(qū)動閉合的機械功率回路的驅(qū)動馬達104和105。在穩(wěn)定狀態(tài)下，驅(qū)動馬達104和105必須僅提供閉合的機械功率回路的功率損耗，因此驅(qū)動馬達104和105的總的額定功率能夠明顯低于試驗中的齒輪箱115的最大試驗功率。由于兩個閉合的機械功率回路并聯(lián)，所以每個閉合的機械功率回路的動力傳動機構(gòu)的額定功率都可以明顯小于試驗中的齒輪箱115的最大試驗功率。在許多實際安裝中，構(gòu)造兩個較小的動力傳動機構(gòu)比構(gòu)造單個大的動力傳動機構(gòu)要更容易、更省空間且更有成本效率。此外，試驗設(shè)備包括用于向試驗中的齒輪箱施加試驗轉(zhuǎn)矩的加載裝置。在圖1所示的試驗設(shè)備中，加載裝置包括具有第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件111和112的差動齒輪級106，所述第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件111和112形成閉合的機械功率回路的部分并且所述第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件111和112彼此間的齒輪比取決于差動齒輪級的第三可旋轉(zhuǎn)元件113的轉(zhuǎn)速。試驗設(shè)備通過允許差動齒輪級的第三可旋轉(zhuǎn)元件113以如下速度旋轉(zhuǎn)來調(diào)整到試驗中的齒輪箱115的齒輪比，所述速度使得在閉合的機械功率回路中差動齒輪級的第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件111和112的速度差抵消包括試驗中的齒輪箱的其它部件的齒輪比的效果。因此，在閉合的機械功率回路中全部齒輪比的產(chǎn)品統(tǒng)一的必要條件利用差動齒輪級的幫助實現(xiàn)的。在圖1所示的示例性情形中，差動齒輪級是行星齒輪。第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件111和112分別是行星齒輪的太陽輪軸和行星齒輪的齒圈。在圖1所示的示例性構(gòu)造中，齒圈在其外周上也有輪齒。差動齒輪級106的第三可旋轉(zhuǎn)元件113是行星齒輪的行星輪架。應當注意行星齒輪不是差動齒輪級唯一可能的選擇。差動齒輪級還能夠是，例如，正齒輪差速器或基于錐齒輪的差動齒輪。還有可能在大齒輪150的位置由差動齒輪級所替代，或者是除差動齒輪級106之外存在一個差動齒輪級。因此，差動齒輪級的數(shù)量能夠是I或2，這取決于實現(xiàn)具有足夠?qū)拝^(qū)域的齒輪比的適用于不同的待試驗齒輪箱的試驗臺的最經(jīng)濟的方式。在圖1所示的試驗設(shè)備中，加載裝置還包括連接到差動齒輪級的第三可旋轉(zhuǎn)元件113的控制裝置，所述控制裝置被布置成當?shù)谌尚D(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)時控制作用在第三可旋轉(zhuǎn)元件上的轉(zhuǎn)矩。通過控制作用在第三可旋轉(zhuǎn)元件113上的轉(zhuǎn)矩，可以控制施加到試驗中的齒輪箱115的試驗轉(zhuǎn)矩?？刂蒲b置包括電動機107和電變換器裝置108。電轉(zhuǎn)換器布置成根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)矩和參考轉(zhuǎn)矩之間的差來控制電動機107。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的試驗設(shè)備中，電變換器裝置108布置成響應于電動機107的轉(zhuǎn)速達到速度上限和速度下限的情況來改變參考轉(zhuǎn)矩。參考轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)速返回由速度上限和速度下限所限定的速度窗口的方向上被改變。電動機107可以是交流“AC”電動機，電變換器裝置108可以是連接到三相電網(wǎng)116的變頻器。AC電動機可以是，例如，感應電動機或永磁同步電動機。為了達到好的控制精度，變頻器可以被布置成使用矢量控制，所述矢量控制不僅根據(jù)電壓和電流的頻率和振幅還根據(jù)電壓和電流的瞬時相位進行控制。特別地，如果使用轉(zhuǎn)速計，則能夠達到非常好的控制精度。電動機還可以是直流“DC”電動機，轉(zhuǎn)換器裝置可以是AC至DC的轉(zhuǎn)換器，例如可控硅變頻器。在若干應用中，連接到差動齒輪級的第三可旋轉(zhuǎn)元件113的控制裝置可以是簡單的制動器，但是制動器的固有缺陷是其僅能產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向相反的作用轉(zhuǎn)矩。電動機能夠根據(jù)其是作為馬達還是發(fā)電機運行而在兩個方向上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 在根據(jù)本發(fā)明的實施例的試驗設(shè)備中，被布置成驅(qū)動閉合的機械功率回路的驅(qū)動馬達104和105是由電變換器裝置114供電和控制的電動馬達，所述電變換器裝置114被布置成根據(jù)電動馬達的轉(zhuǎn)速與參考速度之間的差來控制電動馬達的轉(zhuǎn)速。在圖1所示的示例性示例中，馬達104和105是交流電動馬達，電變換器裝置114是變頻器。為了實現(xiàn)好的速度控制精度，轉(zhuǎn)換器裝置114可以被布置成使用矢量控制。特別地，如果使用轉(zhuǎn)速計，則能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的速度控制精度。還可能電動機是直接連接到電網(wǎng)116的AC電動馬達。在這種情況下，馬達104和105的轉(zhuǎn)速通過電網(wǎng)的頻率確定，但是在瞬時加載狀態(tài)下當存在動態(tài)改變時轉(zhuǎn)速將有明顯的波動。圖2示出了用于試驗齒輪箱215的根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的試驗設(shè)備的示意圖。試驗設(shè)備包括齒輪系統(tǒng)201和傳動軸209和210。齒輪系統(tǒng)包括可旋轉(zhuǎn)的連接接口 202和203，例如法蘭，適于連接到試驗中的齒輪箱215的輸入軸和輸出軸。齒輪系統(tǒng)201和傳動軸209和210與試驗中的齒輪箱215共同構(gòu)成如圖2所示的兩個閉合的機械功率回路。所述試驗設(shè)備還包括由三相電網(wǎng)216供電的驅(qū)動馬達204和205，所述驅(qū)動馬達204和205被布置成驅(qū)動閉合的機械功率回路。此外，試驗設(shè)備包括加載裝置，用于向試驗中的齒輪箱215施加試驗轉(zhuǎn)矩。在圖2所示的試驗設(shè)備中，加載裝置包括液壓操作的活塞219，用于在其軸向上推動斜齒大齒輪217。所述推動方向在圖2中由箭頭218示出。由于大齒輪217是斜齒，所以相對于與其相鄰的大齒輪的軸向運動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并且因此向試驗中的齒輪箱215施加轉(zhuǎn)矩。還能夠如圖2中箭頭220所示地通過轉(zhuǎn)動整個齒輪箱215來生成試驗轉(zhuǎn)矩。例如在液壓操作的活塞幫助下，試驗中的齒輪箱可以被轉(zhuǎn)動。然而，這個方法不適用于齒輪比為1:1的齒輪箱。此外，如果試驗中的齒輪箱的輸入和輸出軸不是位于相同的空間直線上，則需要萬向接頭或其它適合的裝置用來抵消輸入軸和輸出軸中的至少一個的徑向運動。還能夠具有兩個在可旋轉(zhuǎn)的連接接口 202和203之間背靠背連接的齒輪箱?？梢酝ㄟ^利用例如液壓操作的活塞在彼此相反的方向上轉(zhuǎn)動齒輪箱來向試驗中的這兩個齒輪箱施加試驗轉(zhuǎn)矩。圖3示出了用于試驗齒輪箱315的根據(jù)本發(fā)明的實施例的試驗設(shè)備的示意圖。圖3的上部示出了試驗設(shè)備的側(cè)視圖，其中齒輪箱315處于試驗位置。圖3的下部示出了沿圖3的上部中示出的A-A線截取的剖面圖。試驗設(shè)備包括齒輪系統(tǒng)301和傳動軸309、310和321。齒輪系統(tǒng)包括可旋轉(zhuǎn)的連接接口 302和303，例如法蘭，適于被連接到試驗中的齒輪箱315的輸入軸和輸出軸。齒輪系統(tǒng)301和傳動軸309、310和321與齒輪箱315共同構(gòu)成三個并聯(lián)的閉合的機械功率回路。試驗設(shè)備還包括被布置成驅(qū)動閉合的機械功率回路的驅(qū)動馬達。圖3示出了所述驅(qū)動馬達中的一個驅(qū)動馬達304。在傳動軸309、310和321中的每個的兩端處都能夠具有驅(qū)動馬達。在這種情況下，一共具有6個驅(qū)動馬達。此外，試驗設(shè)備包括用于向試驗中的齒輪箱215施加試驗轉(zhuǎn)矩的加載裝置。加載裝置包括在截面A-A中示出的差動齒輪級306，其中輪齒用虛線表示。差動齒輪級306與圖1中所示的差動齒輪級106相似。試驗設(shè)備還包括電動機307，所述電動機307連接到差動齒輪級306的行星輪架。電動機307由電變換器裝置308供電和控制。圖4示出了用于試驗齒輪箱的根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。該方法包括-動作401:連接試驗中的齒輪箱的輸入軸和輸出軸到試驗設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)的連接接口 ；-動作402:在至少兩個傳動軸的幫助下形成至少兩個閉合的機械功率回路，所述至少兩個傳動軸與試驗設(shè)備的齒輪系統(tǒng)和試驗中的齒輪箱共同構(gòu)成所述至少兩個閉合的機械功率回路；-動作403:驅(qū)動至少兩個閉合的機械功率回路以便向閉合的機械功率回路提供機械功率損耗；和-動作404向試驗中的齒輪箱施加試驗轉(zhuǎn)矩。一種根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法，還包括在差動齒輪級的幫助下使試驗設(shè)備的齒輪比適于與試驗中的齒輪箱的齒輪比相對應，所述差動齒輪級具有第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件，所述第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件形成閉合的機械功率回路的部分并且所述第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件彼此間的轉(zhuǎn)速差取決于差動齒輪級的第三可旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法中，當?shù)谌尚D(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)時，試驗轉(zhuǎn)矩通過控制作用在所述第三可旋轉(zhuǎn)元件上的轉(zhuǎn)矩而施加到試驗中的齒輪箱。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法中，作用在第三可旋轉(zhuǎn)元件上的轉(zhuǎn)矩由如下系統(tǒng)控制，所述系統(tǒng)包括-電動機；和-電變換器裝置，所述電變換器裝置根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)矩與參考轉(zhuǎn)矩之間的差控制電動機。差動齒輪級可以是，例如，行星齒輪，從而使行星齒輪的太陽輪軸和齒圈分別作為第一和第二可旋轉(zhuǎn)元件，行星齒輪的行星輪架作為第三可旋轉(zhuǎn)元件。電動機可以是交流電動機，電變換器裝置可以是變頻器。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法中，參考轉(zhuǎn)矩響應于電動機的轉(zhuǎn)速達到速度上限和速度下限的情況而改變。參考轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)速返回由速度上限和速度下限所限定的速度窗口的方向上被改變。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法中，閉合的機械功率回路由一個或更多個電動馬達驅(qū)動，并且電動馬達的轉(zhuǎn)速根據(jù)電動馬達的轉(zhuǎn)速與參考速度之間的差進行控制。電動馬達可以是由變頻器供電和控制的交流電動馬達。在以上給出的說明書中提供的具體示例不能解釋為限制。因此，本發(fā)明不僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于試驗齒輪箱的試驗設(shè)備，所述試驗設(shè)備包括 -齒輪系統(tǒng)(101，201，301)，所述齒輪系統(tǒng)包括可旋轉(zhuǎn)的連接接口(102，103，202，203，302，303)，所述可旋轉(zhuǎn)的連接接口適于連接到試驗中的所述齒輪箱的輸入軸和輸出軸； -至少一個驅(qū)動馬達(104，105，204，205，304)，所述驅(qū)動馬達用于驅(qū)動所述齒輪系統(tǒng)和試驗中的所述齒輪箱；和 -加載裝置(106，107，108，217，219，306至308)，所述加載裝置用于將試驗轉(zhuǎn)矩施加到試驗中的所述齒輪箱， 其特征在于，所述試驗設(shè)備還包括至少兩個傳動軸(109，110，209，210，309，310，321)，當試驗中的所述齒輪箱連接到所述可旋轉(zhuǎn)的連接接口時，所述至少兩個傳動軸與所述齒輪系統(tǒng)和試驗中的所述齒輪箱共同構(gòu)成至少兩個閉合的機械功率回路，當試驗中的所述齒輪箱是連接到所述試驗設(shè)備的唯一裝置并且試驗中的所述齒輪箱的唯一輸入軸和試驗中的所述齒輪箱的唯一輸出軸連接到所述齒輪系統(tǒng)的可旋轉(zhuǎn)的連接接口時，形成所述至少兩個閉合的機械功率回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗設(shè)備，其中所述加載裝置包括 -至少一個差動齒輪級(106，306)，所述差動齒輪級包括第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件(111，112)，所述第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件(111，112)形成所述閉合的機械功率回路的部分，并且所述第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件(111，112)彼此間的轉(zhuǎn)速差取決于所述差動齒輪級的第三可旋轉(zhuǎn)元件(113)的轉(zhuǎn)速，和 -控制裝置(107，108，307，308)，所述控制裝置連接到所述差動齒輪級的第三可旋轉(zhuǎn)元件，并且布置成當所述第三可旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)時控制作用在所述第三可旋轉(zhuǎn)元件上的轉(zhuǎn)矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗設(shè)備，其中所述差動齒輪級(106，306)是行星齒輪，所述行星齒輪的太陽輪軸和齒圈作為所述第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件，且所述行星齒輪的行星輪架作為所述第三可旋轉(zhuǎn)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗設(shè)備，其中所述控制裝置包括電動機(107，307)和電變換器裝置(108，308)，所述電變換器裝置被布置成基于所述電動機的轉(zhuǎn)矩與參考轉(zhuǎn)矩之間的差控制所述電動機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗設(shè)備，其中所述電變換器裝置被布置成響應于所述電動機的轉(zhuǎn)速達到速度上限或速度下限的情況而改變所述參考轉(zhuǎn)矩，在所述轉(zhuǎn)速返回由所述速度上限和速度下限所限定的速度窗口的方向上改變所述參考轉(zhuǎn)矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的試驗設(shè)備，其中所述驅(qū)動馬達(104，105)是電動馬達，并且所述試驗設(shè)備包括另一個電變換器裝置(114)，所述另一個電變換器裝置被布置成基于所述電動馬達的轉(zhuǎn)速與參考速度之間的差來控制所述電動馬達的轉(zhuǎn)速。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中的任一項所述的試驗設(shè)備，其中所述電動機是交流電動機并且所述電變換器裝置是變頻器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的試驗設(shè)備，其中所述驅(qū)動馬達是交流電動馬達并且所述另一個電變換器裝置(114)是變頻器。
9.一種用于試驗齒輪箱的方法，所述方法包括 -連接(401)試驗中的所述齒輪箱的輸入軸和輸出軸到試驗設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)的連接接口； -驅(qū)動(403)所述試驗設(shè)備和試驗中的所述齒輪箱；和 -將試驗轉(zhuǎn)矩施加(404)到試驗中的所述齒輪箱； 其特征在于，該方法還包括在至少兩個傳動軸的幫助下形成(402)至少兩個閉合的機械功率回路，所述至少兩個傳動軸與所述試驗設(shè)備的齒輪系統(tǒng)和試驗中的所述齒輪箱共同構(gòu)成所述至少兩個閉合的機械功率回路，當試驗中的所述齒輪箱是連接到所述試驗設(shè)備的唯一裝置并且試驗中的所述齒輪箱的唯一輸入軸和試驗中的所述齒輪箱的唯一輸出軸連接到所述試驗設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)的連接接口時，形成所述至少兩個閉合的機械功率回路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述方法還包括在至少一個差動齒輪級的幫助下調(diào)整所述試驗設(shè)備的齒輪比以與試驗中的所述齒輪箱的齒輪比相對應，所述差動齒輪級具有第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件，所述第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件形成所述閉合的機械功率回路的部分，并且所述第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件彼此間的轉(zhuǎn)速差取決于所述差動齒輪級的第三可旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速，并且其中當所述第三可旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)時，通過控制作用在所述第三可旋轉(zhuǎn)元件上的轉(zhuǎn)矩將試驗轉(zhuǎn)矩施加到試驗中的所述齒輪箱。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述差動齒輪級是行星齒輪，所述行星齒輪的太陽輪軸和齒圈作為所述第一可旋轉(zhuǎn)元件和第二可旋轉(zhuǎn)元件，并且所述行星齒輪的行星輪架作為所述第三可旋轉(zhuǎn)元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中作用在所述第三可旋轉(zhuǎn)元件上的轉(zhuǎn)矩由包括電動機和電變換器裝置的系統(tǒng)控制，所述電變換器裝置基于所述電動機的轉(zhuǎn)矩與參考轉(zhuǎn)矩之間的差來控制所述電動機。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中響應于所述電動機的轉(zhuǎn)速達到速度上限或速度下限的情況改變所述參考轉(zhuǎn)矩，在所述轉(zhuǎn)速返回由所述速度上限和速度下限所限定的速度窗口的方向上改變所述參考轉(zhuǎn)矩。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中的任一項所述的方法，其中所述閉合的機械功率回路由一個或更多個電動馬達驅(qū)動，并且基于所述電動馬達的轉(zhuǎn)速與參考速度之間的差來控制所述電動馬達的轉(zhuǎn)速。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中的任一項所述的方法，其中所述電動機是交流電動機且所述電動機由變頻器控制。
全文摘要
提供一種用于試驗齒輪箱的試驗設(shè)備和一種用于試驗齒輪箱的方法，該試驗設(shè)備包括齒輪系統(tǒng)(101)，能夠連接到試驗中的齒輪箱(115)的輸入和輸出軸；至少一個驅(qū)動馬達(104，105)，用于驅(qū)動齒輪系統(tǒng)和試驗中的齒輪箱；加載裝置(106，107，108)，用于向試驗中的齒輪箱施加試驗轉(zhuǎn)矩；和至少兩個傳動軸(109，110)，所述至少兩個傳動軸(109，110)與齒輪系統(tǒng)和試驗中的齒輪箱共同構(gòu)成至少兩個閉合的機械功率回路。當存在兩個或更多個機械閉環(huán)功率回路而不是單個時，試驗設(shè)備比僅具有單個閉合的機械功率回路的對應的試驗設(shè)備更有成本效率并且更易于構(gòu)造。
文檔編號G01M13/02GK103063430SQ20121044927
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者馬爾庫·魯馬科 申請人:美聞達傳動設(shè)備有限公司