專利名稱：汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55kw級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種汽車(chē)變速箱電加載檢測(cè)裝置，特別涉及一種汽車(chē)變速 箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)及其工作方法。
(二)
背景技術(shù)：
汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)能提供高達(dá) 140Nm的大扭矩，能滿足額定扭矩在90 350Nm范圍的多規(guī)格品種型號(hào)變速 箱加載30 100%出廠檢測(cè)的需要，并且機(jī)床本體噪音可降至80dB以下。該 試驗(yàn)臺(tái)是變速箱生產(chǎn)下線檢測(cè)必不可少的設(shè)備，對(duì)變速箱總成逐一進(jìn)行加 載檢測(cè)試驗(yàn)。本試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)對(duì)象為轎車(chē)手動(dòng)變速箱等。對(duì)變速箱在加載條 件下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)，即檢測(cè)變速箱在試驗(yàn)規(guī)范給定的轉(zhuǎn)速下各檔位傳遞的 扭矩、傳動(dòng)比、噪音和換檔平順性以及在規(guī)定扭矩下的掉檔、脫檔檢測(cè)， 從而對(duì)變速箱總成進(jìn)行出廠合格性判斷，保證了變速箱和整車(chē)的技術(shù)性能 指標(biāo)及可靠性和安全性?，F(xiàn)有的汽車(chē)變速箱電加載檢測(cè)裝置扭矩小、噪聲 高、自動(dòng)化程度低，不能多品種實(shí)驗(yàn)，只能一對(duì)一地測(cè)試。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí) 電加載試驗(yàn)臺(tái)及其工作方法，采用電封閉功率回饋加載技術(shù)，模擬變速箱 的整車(chē)運(yùn)行時(shí)的載荷及路況條件；能提供高達(dá)140Nm的大扭矩，能滿足額 定扭矩在90 350Nm范圍的多規(guī)格品種型號(hào)變速箱加載30 100%出廠檢測(cè) 的需要；通過(guò)調(diào)整輸入輸出軸中心跑和垂直降距，能適應(yīng)不同的品種和規(guī) 格變速箱的下線出廠檢測(cè)試驗(yàn)；具有變速器動(dòng)態(tài)換檔試驗(yàn)、加載變轉(zhuǎn)速動(dòng) 態(tài)噪聲檢測(cè)試驗(yàn)、恒速變載荷動(dòng)態(tài)噪聲檢測(cè)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)正反/向載荷試驗(yàn)、 手柄動(dòng)態(tài)換檔力檢測(cè)等試驗(yàn)功能；配備自動(dòng)進(jìn)出輸送裝置，能與生產(chǎn)裝配 線對(duì)接；配備條碼掃描檢測(cè)儀，快速讀取變速器的型號(hào)和編碼。其對(duì)手動(dòng) 檔轎車(chē)變速箱總成逐一進(jìn)行加載檢測(cè)試驗(yàn)，檢測(cè)變速箱在試驗(yàn)規(guī)范給定的 轉(zhuǎn)速下各檔位傳遞的扭矩、傳動(dòng)比、噪音和換檔平順性以及在規(guī)定扭矩下 的掉檔、脫檔檢測(cè)，從而對(duì)變速箱總成進(jìn)行出廠合格性判斷，從而保證變 速箱和整車(chē)的技術(shù)性能指標(biāo)及可靠性和安全性。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案 一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié) 能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)，包括試驗(yàn)臺(tái)主體和電機(jī)箱體、電氣傳 動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、集中供油液壓站，其特征在于在該試驗(yàn)臺(tái) 安裝配置了手柄換檔力操作測(cè)量裝置及噪聲測(cè)量裝置，被試變速箱的換檔 機(jī)構(gòu)連接于手柄換檔力操作測(cè)量裝置，噪聲測(cè)量裝置的測(cè)試探頭自動(dòng)置于 被試變速箱的輸入軸線上方50mm處；所說(shuō)的試驗(yàn)臺(tái)主體和電機(jī)箱體包括輸 入軸驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)、輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、離合器單元、變速器安裝過(guò) 渡板、被試變速箱快速定位夾緊裝置、輸出軸電控氣壓自動(dòng)伸縮軸聯(lián)接裝 置、輸出傳動(dòng)軸、輸出驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)、集中供油液壓站及注放油和過(guò)濾系 統(tǒng)；所說(shuō)的輸入軸電機(jī)的輸出端連接輸入傳動(dòng)軸，輸入傳動(dòng)軸連接輸入軸 扭矩轉(zhuǎn)速傳感器；輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器連接到離合器上；輸入軸扭矩轉(zhuǎn) 速傳感器與離合器在多規(guī)格調(diào)整裝置上；在過(guò)渡連接板上有被試變速箱的 夾緊機(jī)構(gòu)；在被試變速箱上方有噪聲測(cè)量裝置，下方有托盤(pán)滑臺(tái)；在試驗(yàn) 臺(tái)的正面操作者的右側(cè)安裝有換檔裝置及手柄換檔力操作測(cè)量裝置；在被 試變速箱輸出側(cè)有輸出軸孔，輸出軸孔與輸出軸連接，輸出軸通過(guò)傳動(dòng)V 帶與輸出傳動(dòng)軸連接，輸出傳動(dòng)軸與輸出軸電機(jī)連接；輸出軸電機(jī)箱體外 配有減震墊。
上述所說(shuō)的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)包括進(jìn)線電抗器、矢量控制全數(shù)字逆變 裝置、矢量控制全數(shù)字變頻調(diào)速裝置、制動(dòng)單元、被試變速箱、輸入軸驅(qū) 動(dòng)加載電機(jī)、輸出軸驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)、輸出軸升速裝置、控制柜；所說(shuō)的進(jìn) 線電抗器連接到輸入變頻調(diào)速裝置的進(jìn)線端，輸入變頻調(diào)速裝置的直流母 線輸出端分別連接到輸出變頻裝置和制動(dòng)單元上；輸出變頻裝置的輸出端 連接到輸出軸電機(jī)；輸入變頻調(diào)速裝置的輸出端連接到輸入軸電機(jī)；被試 變速箱的輸入軸與輸入軸電機(jī)連接，被試變速箱的輸出軸與輸出軸電機(jī)連 接。
上述所說(shuō)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)包括工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)主機(jī)、擴(kuò)展數(shù)據(jù)采 集裝置、數(shù)據(jù)通訊裝置、臺(tái)架顯示觸摸屏及操作控制裝置、PLC控制器、扭 矩轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置、手柄換檔力操作測(cè)量裝置、軸溫傳感器、噪聲測(cè)量裝置、 條碼儀、控制機(jī)柜、測(cè)試流程控制軟件、數(shù)據(jù)采集分析軟件、系統(tǒng)軟件； 所說(shuō)的測(cè)控計(jì)算機(jī)分別與通訊總線、數(shù)據(jù)采集裝置連接，用于傳遞數(shù)據(jù)和 狀態(tài)信號(hào)；通訊總線分別與油箱溫度控制儀表、輸入調(diào)速裝置、輸出調(diào)速 裝置及PLC控制器連接，傳遞測(cè)量數(shù)據(jù)和控制信號(hào)；油箱溫度控制儀表、 輸入調(diào)速裝置和輸出調(diào)速裝置的輸出端都與電氣控制裝置連接，傳遞控制
信號(hào)；數(shù)據(jù)采集裝置與信號(hào)轉(zhuǎn)換單元連接雙向傳遞信號(hào)；信號(hào)轉(zhuǎn)換單元與 傳感器及檢測(cè)儀表、保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)連接，接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，并將 轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送給保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)；傳感器及檢測(cè)儀表的輸出端連接油 箱溫度控制儀表；保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)的輸出端連接電氣控制裝置。 .
上述所說(shuō)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)集中安裝于控制機(jī)柜；工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī) 主機(jī)的配置擴(kuò)展了臺(tái)架顯示觸摸屏及操作控制裝置，主機(jī)中包括如下軟件: 測(cè)試流程控制軟件、數(shù)據(jù)采集分析軟件、系統(tǒng)軟件；所說(shuō)的傳感器及檢測(cè) 儀表包括扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置、手柄換檔力操作測(cè)量裝置、軸溫傳感器、 噪聲測(cè)量裝置、條碼儀；所說(shuō)的通訊總線與電氣控制裝置之間有PLC控制 器，PLC控制器用于控制自動(dòng)進(jìn)出輸送裝置，試驗(yàn)前變速器由生產(chǎn)線自動(dòng)進(jìn) 入試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)位置，自動(dòng)裝卡；試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后自動(dòng)退出到生產(chǎn)線。
上述所說(shuō)的集中供油液壓系統(tǒng)主要是由凈油箱與回油箱構(gòu)成，兩者集 成安裝了一級(jí)過(guò)濾裝置、二級(jí)過(guò)濾裝置、注油泵、抽油泵、凈油箱過(guò)濾泵、 加熱及溫控裝置、油位控制及報(bào)警裝置、電磁閥及溢流閥。
一種上述汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)的工 作方法，其特征在于它包括以下工作步驟
(1) 用輸入軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)被試變速箱的輸入軸，采用交流電機(jī)及矢量控 制全數(shù)字變頻調(diào)速控制技術(shù)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的工況為變速器提供規(guī)定的扭矩、 轉(zhuǎn)速及功率；
(2) 用輸出軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)變速箱的輸出軸，采用矢量控制全數(shù)字調(diào)速控 制技術(shù)提供反向扭矩、轉(zhuǎn)速及功率，以模擬整車(chē)在不同的路況、車(chē)重及風(fēng) 阻等綜合條件下的載荷；
(3) 變速箱輸入和輸出軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)可互為功率輸入和輸出，無(wú)縫平滑 轉(zhuǎn)換電動(dòng)和再生發(fā)電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)四象限工作，試驗(yàn)過(guò)程的再生電能由輸出 端電機(jī)通過(guò)中間回路直流母線回饋輸入端電機(jī)，實(shí)現(xiàn)電能封閉加載；
(4) 輸入扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)取變速箱輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速和功率；
(5) 變速箱集中供油液壓系統(tǒng)為被試變速箱提供經(jīng)過(guò)加熱后的符合試 驗(yàn)規(guī)范溫度的潤(rùn)滑油，試驗(yàn)前由凈油箱為變速箱加注規(guī)定量的潤(rùn)滑油，試 驗(yàn)結(jié)束后將潤(rùn)滑油抽到帶有一級(jí)過(guò)濾的回油箱，再由過(guò)濾泵加壓經(jīng)過(guò)二級(jí) 過(guò)濾裝置進(jìn)入凈油箱，如此循環(huán)往復(fù)；
(6) 所配備噪聲檢測(cè)儀器，監(jiān)測(cè)被試變速器加載噪聲，與合格噪聲評(píng) 價(jià)值比較，變速器裝卡完成后，噪聲傳感器探頭自動(dòng)進(jìn)入變速器中心軸線 上方約50mm的測(cè)試位置，測(cè)試完成后能自動(dòng)退回原點(diǎn)(7) 所配備變速器條碼掃描儀，試驗(yàn)前快速讀取變速器的型號(hào)和編號(hào) 等有關(guān)信息，在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)上自動(dòng)生成備份文件；
(8) 使用變速器換檔和選檔拉線原車(chē)配件，創(chuàng)造相對(duì)真實(shí)的換檔條件, 變速器的換檔手柄球內(nèi)安裝了換檔力傳感器自動(dòng)檢測(cè)換檔力的大小，由計(jì) 算機(jī)自動(dòng)判斷此項(xiàng)指標(biāo)是否合格，同時(shí)試車(chē)人員也可憑手感配合評(píng)價(jià)換檔 力；
(9) 采用PLC控制器來(lái)控制變速器的上下料過(guò)程、自動(dòng)裝卡過(guò)程、換 檔機(jī)構(gòu)的進(jìn)退、噪聲測(cè)量裝置的進(jìn)出、注放油口的自動(dòng)對(duì)接；
(10) 配備軸溫傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各關(guān)鍵部位的軸承溫度，并實(shí)時(shí)顯 示在計(jì)算機(jī)觸摸屏上，超過(guò)正常值時(shí)進(jìn)行醒目的報(bào)警提示。軸溫監(jiān)測(cè)點(diǎn)不 少于6點(diǎn)。
本發(fā)明的工作原理本試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)調(diào)整輸入輸出軸中心距和垂直降距， 能適應(yīng)不同的品種和規(guī)格變速箱的下線出廠檢測(cè)試驗(yàn)。
本試驗(yàn)臺(tái)具有的試驗(yàn)功能為變速器動(dòng)態(tài)換檔試驗(yàn)、加載變轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)噪 聲檢測(cè)試驗(yàn)、恒速變載荷動(dòng)態(tài)噪聲檢測(cè)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)正/反向載荷試驗(yàn)、手柄 動(dòng)態(tài)換檔力檢測(cè)、倒檔開(kāi)關(guān)檢測(cè)、里程表傳感器轉(zhuǎn)速檢測(cè)、傳動(dòng)比檢測(cè)等。
為與生產(chǎn)裝配線對(duì)接，本試驗(yàn)臺(tái)配備自動(dòng)進(jìn)出輸送裝置，具有進(jìn)/出兩 個(gè)工位，試驗(yàn)前變速器由生產(chǎn)線自動(dòng)進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)位置，自動(dòng)裝卡； 試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后自動(dòng)退出到生產(chǎn)線。'使得剛下線的產(chǎn)品可以直接進(jìn)入測(cè)試 設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)合格后可包裝出廠。
進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)的被試變速箱都有各自的型號(hào)編碼，為區(qū)分變速箱的檢測(cè) 數(shù)據(jù)，以往都是手工按鍵輸入計(jì)算機(jī)，為提高試驗(yàn)節(jié)拍，本試驗(yàn)臺(tái)配備了 條碼掃描檢測(cè)儀，試驗(yàn)前快速讀取變速器的型號(hào)和編碼等有關(guān)信息，在計(jì) 算機(jī)硬盤(pán)上自動(dòng)生成備份文件，為每臺(tái)變速器建立測(cè)試檢驗(yàn)數(shù)據(jù)文檔資料， 作為檢驗(yàn)報(bào)告打印并隨變速箱出廠；每臺(tái)變速箱的數(shù)據(jù)至少存儲(chǔ)一年，按 變速器的條碼輸入的型號(hào)和編號(hào)等信息査詢歷史數(shù)據(jù)，作為售后數(shù)據(jù)和特 性曲線分析。
為節(jié)約能源，本試驗(yàn)臺(tái)采用電封閉功率回饋加載技術(shù)。通過(guò)全數(shù)字控 制的變頻、整流及逆變技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的電封閉加載，可 將試驗(yàn)過(guò)程的再生電能由輸出端電機(jī)通過(guò)中間回路回饋輸入端電機(jī)，或通 過(guò)逆變裝置回饋電網(wǎng)加以回收利用或循環(huán)使用，并且電能回收率不低于 80%。具有極明顯的節(jié)能效果；而且不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染。
試驗(yàn)臺(tái)的被試變速箱輸入和輸出軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)可互為功率輸入和輸出，無(wú)縫平滑轉(zhuǎn)換電動(dòng)和再生發(fā)電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)四象限工作，以模擬變速箱的整 車(chē)運(yùn)行時(shí)的載荷及路況條件。
供油系統(tǒng)采用集中供油及過(guò)濾液壓站，對(duì)多達(dá)八臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行供油。
本發(fā)明有如下優(yōu)越性1、提供高達(dá)140Nm的大扭矩，能滿足額定扭 矩在90 350Nm范圍的多規(guī)格品種型號(hào)變速箱加載30 100%出廠檢測(cè)的需 要；2、經(jīng)過(guò)電機(jī)噪音隔離和其它降噪措施，機(jī)床本體噪音低于80dB; 3、 可調(diào)整輸入輸出軸中心距和垂直降距，以適合不同品種規(guī)格的變速箱定位 和裝卡；4、為節(jié)約能源，采用電封閉功率回饋加載。通過(guò)先進(jìn)的全數(shù)字控 制的變頻、整流及逆變技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電封閉加載，將試驗(yàn)過(guò) 程的再生電能由輸出端電機(jī)通過(guò)中間回路回饋輸入端電機(jī)，'或通過(guò)逆變裝 置回饋電網(wǎng)加以回收利用或循環(huán)使用，電能回收率不低于80%。具有極明顯 的節(jié)能效果；而且不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染；5、試驗(yàn)臺(tái)的被試變速箱輸入和 輸出軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)可互為功率輸入和輸出，無(wú)縫平滑轉(zhuǎn)換電動(dòng)和再生發(fā)電狀 態(tài)，實(shí)現(xiàn)四象限工作，以模擬變速箱的整車(chē)運(yùn)行時(shí)的載荷及路況條件；6、 為降低機(jī)床本體噪聲，采用電機(jī)與機(jī)床主體分開(kāi)的結(jié)構(gòu)，將電機(jī)安裝在獨(dú) 立的隔噪箱體內(nèi)。通過(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)機(jī)床主體。此為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)；7、采用工 業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和測(cè)控儀表實(shí)現(xiàn)測(cè)試流程的自動(dòng)控制；8、完善的聯(lián)鎖保 護(hù)功能，例如當(dāng)測(cè)試過(guò)程出現(xiàn)掉檔、脫檔或空檔以及亂檔等意外情況而 發(fā)生飛車(chē)現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)具備失扭保護(hù)功能，從而避免設(shè)備和人身傷害事故 的發(fā)生等；9、被試件氣/液轉(zhuǎn)換快速裝卡機(jī)構(gòu)，為使被試變速箱與發(fā)動(dòng)機(jī) 上的安裝方式一致，并可靠地固定在臺(tái)架上，采用氣/液轉(zhuǎn)換裝置將氣源壓 力轉(zhuǎn)換為液壓壓緊力，將試件牢固地壓緊在臺(tái)架上；10、定量加注油和排 油系統(tǒng)，試驗(yàn)前為變速箱加注規(guī)定量的經(jīng)過(guò)兩級(jí)過(guò)濾后的潤(rùn)滑油，試驗(yàn)結(jié) 束后將潤(rùn)滑油抽回貯油箱；11、配備車(chē)用換檔裝置，使用原車(chē)變速器換檔/ 換位機(jī)構(gòu)配件，創(chuàng)造相對(duì)真實(shí)的換檔條件；有利于試車(chē)人員憑手感評(píng)價(jià)換 檔力；12、具備手柄動(dòng)態(tài)換檔力檢測(cè)裝置，為適應(yīng)不同型號(hào)變速器的換檔 力的檢測(cè)，換檔力傳感器置于換檔手柄球內(nèi)，并可適合不同換檔器；13、 采用離合器總成，氣壓驅(qū)動(dòng)，腳踏開(kāi)關(guān)電控操作，創(chuàng)造真實(shí)的離合器及換 檔選位操作條件。


附圖1為本發(fā)明所涉一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電 加載試驗(yàn)臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)圖。
附圖2為本發(fā)明所涉一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電
加載試驗(yàn)臺(tái)的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)圖。
附圖3為本發(fā)明所涉一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電 加載試驗(yàn)臺(tái)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)圖。
其中l(wèi)為電機(jī)箱體，2為輸出軸電機(jī)，3為輸入軸電機(jī)，4為輸出傳動(dòng) 軸，5為輸入傳動(dòng)軸，6為傳動(dòng)V帶，7為扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，8為離合器，9 為夾緊機(jī)構(gòu)，10為被試變速箱，11為托盤(pán)滑臺(tái)，12為輸出軸，13為減振 墊，14為板焊臺(tái)體，15為回油箱，16為凈油箱，17為計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)機(jī) 柜，18為電氣傳動(dòng)系統(tǒng)控制柜，19為多規(guī)格調(diào)整裝置，20為手柄換檔力 操作測(cè)量裝置，21為噪聲測(cè)量裝置，22為進(jìn)線電抗器，23為輸入變頻調(diào) 速裝置，24為輸出變頻裝置(即矢量控制全數(shù)字逆變裝置)，25為制動(dòng)單 元，26為輸入軸電機(jī)，27為被試變速箱，28為輸出軸電機(jī)，29為測(cè)控計(jì) 算機(jī)，30為通訊總線，31為數(shù)據(jù)釆集裝置，32為信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，33為傳 感器及檢測(cè)儀表，34為油箱溫度控制儀表，35為輸入調(diào)速裝置，36為輸出 調(diào)速裝置，37為電氣控制裝置，38為保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)，39為PLC控制器。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例: 一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)， 包括試驗(yàn)臺(tái)主體和電機(jī)箱體(見(jiàn)圖l)、電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)、計(jì)算 機(jī)測(cè)控系統(tǒng)(見(jiàn)圖3)、集中供油液壓站(見(jiàn)圖l);其特征在于在該試驗(yàn)臺(tái)
安裝配置了手柄換檔力操作測(cè)量裝置及噪聲測(cè)量裝置，被試變速箱的換檔 機(jī)構(gòu)連接于手柄換檔力操作測(cè)量裝置，噪聲測(cè)量裝置的測(cè)試探頭自動(dòng)置于
被試變速箱的輸入軸線上方50mm處；所說(shuō)的試驗(yàn)臺(tái)主體和電機(jī)箱體包括輸 入軸驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)3、輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7、離合器單元8、變速器安 裝過(guò)渡板、被試變速箱快速定位夾緊裝置9、輸出軸電控氣壓自動(dòng)伸縮軸聯(lián) 接裝置、輸出傳動(dòng)軸4、輸出驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)2、集中供油液壓站及注放油和 過(guò)濾系統(tǒng)；所說(shuō)的輸入軸電機(jī)3的輸出端連接輸入傳動(dòng)軸5，輸入傳動(dòng)軸5 連接輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7;輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7連接到離合器8上； 輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7與離合器8在多規(guī)格調(diào)整裝置19上；在過(guò)渡連接 板上有被試變速箱的加緊機(jī)構(gòu)9;在被試變速箱上方有噪聲測(cè)量裝置21， 下方有托盤(pán)滑臺(tái)ll;在托盤(pán)滑臺(tái)上有手柄換檔力操作測(cè)量裝置20;在被試 變速箱輸出側(cè)有輸出軸孔，輸出軸孔與輸出軸連接12，輸出軸12通過(guò)傳動(dòng) V帶6與輸出傳動(dòng)軸4連接，輸出傳動(dòng)軸4與輸出軸電機(jī)2連接；輸出軸電 機(jī)箱體1外配有減震墊13;
所說(shuō)的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)包括進(jìn)線電抗器22、矢量控制全
數(shù)字逆變裝置24、矢量控制全數(shù)字變頻調(diào)速裝置23、制動(dòng)單元25、被試變 速箱27、輸入軸驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)26、輸出軸驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)28、輸出軸升速裝 置、控制柜18;所說(shuō)的進(jìn)線電抗器22連接到輸入變頻調(diào)速裝置23的進(jìn)線 端，輸入變頻調(diào)速裝置23的直流母線輸出端分別連接到輸出變頻裝置24 和制動(dòng)單元25上；輸出變頻裝置24的輸出端連接到輸出軸電機(jī)28;輸入 變頻調(diào)速裝置23的輸出端連接到輸入軸電機(jī)26;被試變速箱通27過(guò)輸入 軸與輸入軸電機(jī)26連接，被試變速箱通過(guò)輸出軸與輸出軸電機(jī)28連接。
上述所說(shuō)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)(見(jiàn)圖3)包括工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)主機(jī)29、 擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集裝置31、數(shù)據(jù)通訊裝置30、臺(tái)架顯示觸摸屏及操作控制裝置、 PLC控制器39、扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置、手柄換檔力操作測(cè)量裝置、軸溫傳感 器、噪聲測(cè)量裝置、條碼儀、控制機(jī)柜、測(cè)試流程控制軟件、數(shù)據(jù)采集分 析軟件、系統(tǒng)軟件；所說(shuō)的測(cè)控計(jì)算機(jī)29分別與通訊總線30、擴(kuò)展數(shù)據(jù)采 集裝置31連接，用于傳遞數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號(hào)；通訊總線30分別與油箱溫度 控制儀表34、輸入調(diào)速裝置35和輸出調(diào)速裝置36連接，傳遞測(cè)量數(shù)據(jù)和 控制信號(hào)；油箱溫度控制儀表34、輸入調(diào)速裝置35和輸出調(diào)速裝置36的 輸出端都與電氣控制裝置37連接，單向傳遞控制信號(hào)；數(shù)據(jù)采集裝置31 與信號(hào)轉(zhuǎn)換單元32連接雙向傳遞信號(hào)；信號(hào)轉(zhuǎn)換單元32與傳感器及檢測(cè) 儀表33、保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)38連接，接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的 信號(hào)發(fā)^送給保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)38;傳感器及檢測(cè)儀表33的輸出端連接油箱溫 度控制儀表34的輸入端；保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)38的輸出端連接電氣控制裝置 的輸入端。
上述所說(shuō)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)(見(jiàn)圖3)集中安裝于控制機(jī)柜17;工業(yè) 級(jí)控制計(jì)算機(jī)主機(jī)的配置擴(kuò)展了臺(tái)架顯示觸摸屏及操作控制裝置，主機(jī)中 包括如下軟件測(cè)試流程控制軟件、數(shù)據(jù)采集分析軟件、系統(tǒng)軟件；所說(shuō) 的傳感器及檢測(cè)儀表33包括扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7、手柄換檔力操作測(cè)量裝 置20、軸溫傳感器、噪聲測(cè)量裝置21、條碼儀；所說(shuō)的通訊總線30與電 氣控制裝置37之間有PLC控制器39， PLC控制器39用于控制自動(dòng)進(jìn)出輸 送裝置，試驗(yàn)前變速器由生產(chǎn)線自動(dòng)進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)位置，自動(dòng)裝卡； 試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后自動(dòng)退出到生產(chǎn)線。
上述所說(shuō)的集中供油液壓系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)主要是由凈油箱16與回油箱 15構(gòu)成，兩者集成安裝了一級(jí)過(guò)濾裝置、二級(jí)過(guò)濾裝置、注油泵、抽油泵、 凈油箱過(guò)濾泵、加熱及溫控裝置、油位控制及報(bào)警、電磁闊、溢流閥。
一種上述汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)的工
作方法，其特征在于它包括以下工作步驟
(1) 用輸入軸電機(jī)3驅(qū)動(dòng)被試變速箱10的輸入軸，采用交流電機(jī)及
矢量控制全數(shù)字變頻調(diào)速控制裝置23模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的工況為變速器提供規(guī)定 的扭矩、轉(zhuǎn)速及功率；
(2) 用輸出軸電機(jī)2驅(qū)動(dòng)變速箱10的輸出軸12，采用矢量控制全數(shù) 字逆變調(diào)速控制裝置23提供反向扭矩、轉(zhuǎn)速及功率，以模擬整車(chē)在不同的 路況、車(chē)重及風(fēng)阻等綜合條件下的載荷；
(3) 變速箱10輸入軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)3和輸出軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)2可互為功率輸 入和輸出，無(wú)縫平滑轉(zhuǎn)換電動(dòng)和再生發(fā)電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)四象限工作，試驗(yàn)過(guò) 程的再生電能由輸出端電機(jī)通過(guò)中間回路直流母線回饋輸入端電機(jī)，實(shí)現(xiàn) 電能封閉加載；
(4) 輸入扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)7取變速箱10輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速和功率；
(5) 變速箱集中供油液壓系統(tǒng)為被試變速箱10提供經(jīng)過(guò)加熱后的符 合試驗(yàn)規(guī)范溫度的潤(rùn)滑油，試驗(yàn)前由凈油箱為變速箱加注規(guī)定量的潤(rùn)滑油， 試驗(yàn)結(jié)束后將潤(rùn)滑油抽到帶有一級(jí)過(guò)濾的回油箱，再由過(guò)濾泵加壓經(jīng)過(guò)二 級(jí)過(guò)濾裝置進(jìn)入凈油箱，如此循環(huán)往復(fù)；
(6) 所配備噪聲檢測(cè)儀器21，監(jiān)測(cè)被試變速器加載噪聲，與合格噪聲 評(píng)價(jià)值比較，變速器裝卡完成后，噪聲傳感器探頭自動(dòng)進(jìn)入變速器10中心 軸線上方約50mm的測(cè)試位置，測(cè)試完成后能自動(dòng)退回原點(diǎn)；
(7) 所配備變速器條碼掃描儀，試驗(yàn)前快速讀取變速器的型號(hào)和編號(hào) 等有關(guān)信息，在計(jì)算機(jī)29硬盤(pán)上自動(dòng)生成備份文件；
(8) 使用變速器換檔和選檔拉線原車(chē)配件，創(chuàng)造相對(duì)真實(shí)的換檔條件， 變速器的換檔手柄球內(nèi)安裝了換檔力傳感器自動(dòng)檢測(cè)換檔力的大小，由計(jì) 算機(jī)自動(dòng)判斷此項(xiàng)指標(biāo)是否合格，同時(shí)試車(chē)人員也可憑手感配合評(píng)價(jià)換檔 力；
(9) 采用PLC控制器39來(lái)控制變速器的上下料過(guò)程、自動(dòng)裝卡過(guò)程、 換檔機(jī)構(gòu)的進(jìn)退、噪聲測(cè)量裝置的進(jìn)出、注放油口的自動(dòng)對(duì)接；
(10) 配備軸溫傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各關(guān)鍵部位的軸承溫度，并實(shí)時(shí)顯 示在計(jì)算機(jī)觸摸屏上，超過(guò)正常值時(shí)迸行醒目的報(bào)警提示。軸溫監(jiān)測(cè)點(diǎn)不 少于6點(diǎn)。
權(quán)利要求
1、一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)，包括試驗(yàn)臺(tái)主體和電機(jī)箱體、電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、集中供油液壓站，其特征在于在被試變速箱上方有噪聲測(cè)量裝置，下方有托盤(pán)滑臺(tái)；在試驗(yàn)臺(tái)的正面操作者的右側(cè)安裝有換檔裝置及手柄換檔力操作測(cè)量裝置；所說(shuō)的試驗(yàn)臺(tái)主體和電機(jī)箱體包括輸入軸驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)、輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、離合器單元、變速器安裝過(guò)渡板、被試變速箱快速定位夾緊裝置、輸出軸電控氣壓自動(dòng)伸縮軸聯(lián)接裝置、輸出傳動(dòng)軸、輸出驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)、集中供油液壓站及注放油和過(guò)濾系統(tǒng)；所說(shuō)的輸入軸電機(jī)的輸出端連接輸入傳動(dòng)軸，輸入傳動(dòng)軸連接輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器；輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器連接到離合器上；輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速傳感器與離合器在多規(guī)格調(diào)整裝置上；在過(guò)渡連接板上有被試變速箱的夾緊機(jī)構(gòu)；在被試變速箱上方有噪聲測(cè)量裝置，下方有托盤(pán)滑臺(tái)；在試驗(yàn)臺(tái)的正面操作者的右側(cè)安裝有換檔裝置及手柄換檔力操作測(cè)量裝置；在被試變速箱輸出側(cè)有輸出軸孔，輸出軸孔與輸出軸連接，輸出軸通過(guò)傳動(dòng)V帶與輸出傳動(dòng)軸連接，輸出傳動(dòng)軸與輸出軸電機(jī)連接；輸出軸電機(jī)箱體外配有減震墊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢 測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所說(shuō)的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)包括 進(jìn)線電抗器、矢量控制全數(shù)字逆變裝置、矢量控制全數(shù)字變頻調(diào)速裝 置、制動(dòng)單元、被試變速箱、輸入軸驅(qū)動(dòng)加載電機(jī)、輸出軸驅(qū)動(dòng)加載 電機(jī)、輸出軸升速裝置、控制柜；所說(shuō)的進(jìn)線電抗器連接到輸入變頻 調(diào)速裝置的進(jìn)線端，輸入變頻調(diào)速裝置的直流母線輸出端分別連接到 輸出變頻裝置和制動(dòng)單元上；輸出變頻裝置的輸出端連接到輸出軸電 機(jī)；輸入變頻調(diào)速裝置的輸出端連接到輸入軸電機(jī)；被試變速箱的輸 入軸與輸入軸電機(jī)連接，被試變速箱的輸出軸與輸出軸電機(jī)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢 測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所說(shuō)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)包括工 業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)主機(jī)、擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)通訊裝置、臺(tái)架顯示 觸摸屏及操作控制裝置、PLC控制器、扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置、手柄換檔力操作測(cè)量裝置、軸溫傳感器、噪聲測(cè)量裝置、條碼儀、控制機(jī)柜、測(cè)試流程控制軟件、數(shù)據(jù)釆集分析軟件、系統(tǒng)軟件；所說(shuō)的測(cè)控計(jì)算 機(jī)分別與通訊總線、數(shù)據(jù)采集裝置連接，用于傳遞數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號(hào)； 通訊總線分別與油箱溫度控制儀表、輸入調(diào)速裝置、輸出調(diào)速裝置及 PLC控制器連接，傳遞測(cè)量數(shù)據(jù)和控制信號(hào)；油箱溫度控制儀表、輸 入調(diào)速裝置和輸出調(diào)速裝置的輸出端都與電氣控制裝置連接，傳遞控 制信號(hào)；數(shù)據(jù)采集裝置與信號(hào)轉(zhuǎn)換單元連接雙向傳遞信號(hào)；信號(hào)轉(zhuǎn)換 單元與傳感器及檢測(cè)儀表、保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)連接，接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào) 轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送給保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)；傳感器及檢測(cè)儀表 的輸出端連接油箱溫度控制儀表；保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)的輸出端連接電氣 控制裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢 測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所說(shuō)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)集中安 裝于控制機(jī)柜；工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)主機(jī)的配置擴(kuò)展了臺(tái)架顯示觸摸屏 及操作控制裝置，主機(jī)中包括如下軟件測(cè)試流程控制軟件、數(shù)據(jù)采 集分析軟件、系統(tǒng)軟件；所說(shuō)的傳感器及檢測(cè)儀表包括扭矩轉(zhuǎn)速測(cè) 量裝置、手柄換檔力操作測(cè)量裝置、軸溫傳感器、噪聲測(cè)量裝置、條 碼儀；所說(shuō)的通訊總線與電氣控制裝置之間有PLC控制器，PLC控制 器用于控制自動(dòng)進(jìn)出輸送裝置，試驗(yàn)前變速器由生產(chǎn)線自動(dòng)進(jìn)入試驗(yàn) 臺(tái)的試驗(yàn)位置，自動(dòng)裝卡；試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后自動(dòng)退出到生產(chǎn)線。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢 測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所說(shuō)的集中供油液壓系統(tǒng)主要 是由凈油箱與回油箱構(gòu)成，兩者集成安裝了一級(jí)過(guò)濾裝置、二級(jí)過(guò)濾 裝置、注油泵、抽油泵、凈油箱過(guò)濾泵、加熱及溫控裝置、油位控制 及報(bào)警裝置、電磁閥及溢流閥。
6、 一種上述汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試 驗(yàn)臺(tái)的工作方法，其特征在于它包括以下工作步驟(1) 用輸入軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)被試變速箱的輸入軸，采用交流電機(jī)及 矢量控制全數(shù)字變頻調(diào)速控制技術(shù)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的工況為變速器提供 規(guī)定的扭矩、轉(zhuǎn)速及功率；(2) 用輸出軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)變速箱的輸出軸，采用矢量控制全數(shù)字 調(diào)速控制技術(shù)提供反向扭矩、轉(zhuǎn)速及功率，以模擬整車(chē)在不同的路況、車(chē)重及風(fēng)阻等綜合條件下的載荷；(3)變速箱輸入和輸出軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)可互為功率輸入和輸出，無(wú) 縫平滑轉(zhuǎn)換電動(dòng)和再生發(fā)電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)四象限工作，試驗(yàn)過(guò)程的再生 電能由輸出端電機(jī)通過(guò)中間回路直流母線回饋輸入端電機(jī)，實(shí)現(xiàn)電能 封閉加載；(4 )輸入扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)取變速箱輸入軸扭矩轉(zhuǎn)速和功率；(5) 變速箱集中供油液壓系統(tǒng)為被試變速箱提供經(jīng)過(guò)加熱后的 符合試驗(yàn)規(guī)范溫度的潤(rùn)滑油，試驗(yàn)前由凈油箱為變速箱加注規(guī)定量的 潤(rùn)滑油，試驗(yàn)結(jié)束后將潤(rùn)滑油抽到帶有一級(jí)過(guò)濾的回油箱，再由過(guò)濾 泵加壓經(jīng)過(guò)二級(jí)過(guò)濾裝置進(jìn)入凈油箱，如此循環(huán)往復(fù)；(6) 所配備噪聲檢測(cè)儀器，監(jiān)測(cè)被試變速器加載噪聲，與合格 噪聲評(píng)價(jià)值比較，變速器裝卡完成后，噪聲傳感器探頭自動(dòng)進(jìn)入變速 器中心軸線上方約50mm的測(cè)試位置，測(cè)試完成后能自動(dòng)退回原點(diǎn)；(7) 所配備變速器條碼掃描儀，試驗(yàn)前快速讀取變速器的型號(hào) 和編號(hào)等有關(guān)信息，在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)上自動(dòng)生成備份文件；(8) 使用變速器換檔和選檔拉線原車(chē)配件，創(chuàng)造相對(duì)真實(shí)的換 檔條件，變速器的換檔手柄球內(nèi)安裝了換檔力傳感器自動(dòng)檢測(cè)換檔力 的大小，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)判斷此項(xiàng)指標(biāo)是否合格，同時(shí)試車(chē)人員也可憑 手感配合評(píng)價(jià)換檔力；(9) 采用PLC控制器來(lái)控制變速器的上下料過(guò)程、自動(dòng)裝卡過(guò) 程、換檔機(jī)構(gòu)的進(jìn)退、噪聲測(cè)量裝置的進(jìn)出、注放油口的自動(dòng)對(duì)接；(10) 配備軸溫傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各關(guān)鍵部位的軸承溫度，并實(shí) 時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)觸摸屏上，超過(guò)正常值時(shí)進(jìn)行醒目的報(bào)警提示。軸溫 監(jiān)測(cè)點(diǎn)不少于6點(diǎn)。
全文摘要
一種汽車(chē)變速箱低噪音節(jié)能型下線檢測(cè)55KW級(jí)電加載試驗(yàn)臺(tái)及其工作方法，包括試驗(yàn)臺(tái)主體和電機(jī)箱體、電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、集中供油液壓站，其特征在于在被試變速箱上方有噪聲測(cè)量裝置，下方有托盤(pán)滑臺(tái)；在試驗(yàn)臺(tái)的正面操作者的右側(cè)安裝有換檔裝置及手柄換檔力操作測(cè)量裝置。本發(fā)明的優(yōu)越性在于提供高達(dá)140Nm的大扭矩，能滿足額定扭矩在90～350Nm范圍的多規(guī)格品種型號(hào)變速箱加載30～100％出廠檢測(cè)的需要；經(jīng)過(guò)電機(jī)噪音隔離和其它降噪措施，機(jī)床本體噪音低于80dB；可調(diào)整輸入輸出軸中心距和垂直降距，以適合不同品種規(guī)格的變速箱定位和裝卡；為節(jié)約能源，采用電封閉功率回饋加載；采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和測(cè)控儀表實(shí)現(xiàn)測(cè)試流程的自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)G05B19/05GK101393076SQ20071005972
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月19日
發(fā)明者姚崇榮, 孟繁中, 建 張, 陸金明, 陳寶奎 申請(qǐng)人:天津橫河電子技術(shù)有限公司