CN101666715A - 拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台及其磨合工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电领域，公开了拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台及其磨合工艺，其中磨合试验台包括输入机构、升降机构、输出机构、加载机构、底座、液压净化系统及自动控制系统；所述输入机构位于底座的一端，且该输入机构与底座之间设置有升降机构；所述输出机构及加载机构位于底座的另一端，且该加载机构位于输出机构的下方并通过联轴器与输出机构连接；所述自动控制系统与输入机构及加载机构电连接；磨合试验时，所述输入机构、输出机构及液压净化系统分别与拖拉机或汽车底盘试件相连接。磨合工艺主要采用加载磨合净化工艺。本发明具有提高整车质量、节约能源、时间、占地空间、提高生产效率、减少产品出厂返修率、并可自动化控制的有益效果。

Description

拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台及其磨合工艺

技术领域

本发明涉及机电领域，具体地，涉及拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台及其磨合工艺。

背景技术

在现有技术中，拖拉机及汽车底盘磨合试验是采用整车抽检滚动磨合工艺，具体为，在批量产品中抽出极少样机，在滚轮试验台上使整车样机开足马力滚动，在后加一钢索固定牵引加载进行磨合。这种方式占地面积大，装备时间长，耗油量大，没有具体加载的根据记录，在少量抽样试验中如发现问题，就得再解体返修。而大部分拖拉机及汽车的磨合是购买者按说明书规定进行磨合，稍不注意，则易损坏机器，发现问题返修工作量大。

由于底盘在加工装配过程中会产生大量的加工金属垃圾、装配垃圾，而现有技术的磨合工艺没有对底盘传动系统进行净化处理，这些垃圾残留在底盘传动系统内，将损坏轴承与机件，影响整车质量和使用寿命，

综上所述，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下缺陷：

1、占地面积大，浪费有效生产资源。

2、试验准备时间长，试验时间长，试验拆装劳动强度大，生产效率低。

3、拖拉机及汽车作牵引加载时耗油高，浪费能源，提高成本。

4、拖拉机及汽车只做抽样磨合试验则不能保证拖拉机及汽车的出厂质量。

5、拖拉机及汽车不进行磨合出厂，返修率高，增加企业成本，降低了生产效率。

6、拖拉机及汽车底盘没有进行加载磨合、液压净化处理加工金属垃圾及装配垃圾，各种垃圾留在系统中严重地损坏轴承及运动机件，影响了设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台及其磨合工艺，具有磨合、净化底盘功能，节约能源、时间、空间，提高生产效率及整车质量，减少产品出厂返修率，并且具有自动控制的有益效果。

实现上述目的的技术方案如下：

拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，包括输入机构、升降机构、输出机构、加载机构、底座、液压净化系统及自动控制系统；所述输入机构位于底座的一端，且该输入机构与底座之间设置有升降机构；所述输出机构及加载机构位于底座的另一端，且该加载机构位于输出机构的下方并通过联轴器与输出机构连接；所述自动控制系统与输入机构及加载机构电连接；磨合试验时，所述输入机构、输出机构及液压净化系统分别与拖拉机或汽车底盘试件相连接。

进一步地，所述输入机构包括牵引电机、输入联接机构、前桥安装定位机构及推进机构；所述前桥安装定位机构通过联轴器与连接在牵引电机主轴上的输入联接机构相连接；所述牵引电机通过推进机构与安装在底座一端上的升降机构相连接。

进一步地，所述输出机构包括两套升速齿链箱及两套后桥定位机构；所述加载机构包括加载升速箱及加载交流电机；所述的一套后桥定位机构、一套升速齿链箱及加载升速箱通过联轴器及传动轴依次连接，所述另一套后桥定位机构、另一套升速齿链箱及加载交流电机通过联轴器及传动轴依次连接。

进一步地，所述液压净化系统包括油箱、液压油泵、流量控制阀、压力控制阀、精过滤器及磁过滤器；所述油箱上设置有液压油泵，该液压油泵出油口连接的压力管道上设置有流量控制阀及压力控制阀，且所述油箱内还设置有精过滤器，该精过滤器通过管道与设置在油箱外的磁过滤器相连接；磨合试验时，所述液压油泵的出油口经压力油管与拖拉机或汽车底盘试件的进油口相连接，所述拖拉机或汽车底盘试件的回油口经管道与磁式过滤器相连接。

进一步地，所述自动控制系统包括上位机及下位机；所述上位机包括内部安装有WINCC组态软件的计算机控制系统，该计算机控制系统上还设置有PG卡；所述下位机包括RS485通讯控制系统及与该RS485通讯控制系统分别电连接的驱动变频器及加载变频器；所述驱动变频器的P接口、N接口、正极和负极分别与所述的加载变频器的P接口、N接口、正极和负极电连接；所述的驱动变频器通过交流三向接口与牵引电机电连接，所述的加载变频器通过交流三向接口与加载电机连接；所述上位机的PC卡通过CAN总线与所述下位机的RS485通讯控制系统电连接；且所述上位机的计算机控制系统与牵引电机及加载电机电连接。

进一步地，所述的自动控制系统包括电能回馈节能控制系统；在该电能回馈节能控制系统中，能量从所述驱动变频器的整流单元经直流单元流向逆变单元，进而为牵引电机提供部分电能带动拖拉机或汽车底盘试件传动系统；所述的拖拉机或汽车底盘试件传动系统的能量由加载交流电机经加载变频器的逆变单元送回直流单元供驱动变频器的逆变单元使用，构成电能回馈节能控制系统。

拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台的磨合工艺，具体为：把拖拉机或汽车底盘试件安装在拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台上，启动该拖拉机及汽车底盘负荷磨合实验台，自动控制系统自动对底盘分档进行加载磨合，同时启动液压净化系统，液压油泵吸取净化油经流量控制阀及压力控制阀以压力大流量对拖拉机或汽车底盘试件进行磨合进化，在磨合过程中通过自动控制系统对拖拉机或汽车底盘进检验监测，净化油经磁过滤器及精过滤器循环使用。

进一步地，所述净化油由柴油、润滑油、油性洗涤剂按2∶1∶1组成。

本发明的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，还适用于各种牵引机车的底盘传动系统的在线磨合。该磨合试验台是利用拖拉机及汽车底盘前面动力输入定位销为定位基准，两边的承托轮作为后面输出轴的基准，也就是说利用确定前后输入，输出轴的轴心基准后，通过联轴器传动到后面的升速齿链箱，然后与加载交流电机连接。由于本发明是应用加载交流电机作为负载，加载交流电机发电通过逆变单位回馈牵引电机，从而达到节能的目的。

本发明的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台通过自动控制系统中的加载变频器控制加载交流电机的扭矩达到控制加载负载的大小，通过驱动变频器控制前面牵引电机的转速，通过前后电机的控制，来模拟拖拉机及汽车底盘在现实中的磨合运行情况，达到磨合拖拉机及汽车底盘的传动系。

本发明的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台的磨合工艺，主要采用自动电力加载定时分段磨合，磨合过程对底盘检验监视。同时采用专用净化油大流量压力净化底盘，清除、净化传动系统内加工金属垃圾和装备垃圾，净化油经底盘，经磁过滤器及精过滤器，可循环使用。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明的拖拉机及汽车底盘负荷试验台，可在整车安装之前，将拖拉机及汽车底盘进行试验跑和，相比整机装配后才进行底盘磨合的试验台具有节省空间，节省工作准备时间的优点。

2、本发明的拖拉机及汽车底盘负荷试验台，在整车安装之前，将拖拉机及汽车底盘进行试验跑合，可提前并及时发现底盘存在的问题，提高整车质量，减少拖拉机及汽车出厂后的返修率。同时，由于底盘在整车安装前已经跑和，底盘已磨合，为客户在使用过程中减免了车辆的磨合时间，可直接使用。

3、以往的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台采用的是滚动加载，而本发明采用电加载，系统内部逆变，直接供应给驱动牵引电机，至少节能30～60％，直接能总表上体现出来。

4、可通过自动控制系统控制，通过设定科学的磨合工艺，来避免用户在使用中的不合理的磨合，达到延长拖拉机及汽车的使用寿命，减少拖拉机及汽车的故障率。

5、采用液压净化系统对底盘中存留的加工金属垃圾以及装配垃圾等进行净化处理，保护了轴承及运动机件，保证了整车质量并延长了设备的使用寿命。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台俯视结构示意图；

图2为本发明拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台主视结构示意图；

图3为图1中的A-A剖面结构示意图；

图4为本发明拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台的液压控制系统结构示意图；

图5为本发明拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台的自动驱动加载电能回馈控制原理图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-输入机构；2-输出机构；3-拖拉机或汽车底盘试件；4-液压净化系统；5-自动控制系统；6-牵引电机；7-输入联接机构；8-前桥安装定位机构；9-推进机构；10-升降机构；11-底座；12-升速齿链箱；13-后桥定位机构；14-加载升速箱；15-加载交流电机；16-隔板回流式油箱；17-阀座；18-流量控制阀；19-压力控制阀；20-液压油泵；21-精过滤器；22-磁过滤器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1、2、3所示，本发明的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，由输入机构1、升降机构10、输出机构2、加载机构(包括加载升速箱14及加载交流电机15)、底座11、液压净化系统4及自动控制系统5组成；

输入机构1位于底座11的一端，包括牵引电机6、输入联接机构7、前桥安装定位机构8及推进机构9；前桥安装定位机构8通过联轴器与连接在牵引电机6主轴上的输入联接机构7相连接；牵引电机6通过推进机构9与安装在底座11一端上的升降机构10相连接，升降机构10包括4台升降器，2台减速器，1台升降电机及2个导向定位轴及升降底板，升降底板与推进机构9中间有导轨相连接。

输出机构2及加载机构位于底座11的另一端，输出机构2包括两套升速齿链箱12及两套后桥定位机构13；加载机构包括加载升速箱14及加载交流电机15；一套后桥定位机构13、一套升速齿链箱14及加载升速箱14通过联轴器及传动轴依次连接，另一套后桥定位机构、另一套升速齿链箱及加载交流电机15通过联轴器及传动轴依次连接。

磨合试验时，拖拉机及汽车底盘试件3的前桥、两个后桥输出轴与底盘负荷试验台的前桥安装定位机构8、两个后桥定位机构13相连接，由输入机构1对拖拉机及汽车底盘试件3输入功率，再通过拖拉机及汽车底盘试件3输出，输到加载机构。

如图4所示，液压净化系统包括隔板回流式油箱16、阀座17、流量控制阀18、压力控制阀19、液压油泵20、精过滤器21及磁过滤器22；

其中隔板回流式油箱16上设置有液压油泵20，该液压油泵20出油口连接的压力管道上设置有流量控制阀18及压力控制阀19，其中流量控制阀18安装在隔板回流式油箱16上的阀座17上，隔板回流式油箱16内还设置有精过滤器21，该精过滤器21通过管道与设置在隔板回流式油箱16外的磁过滤器22相连接；

磨合试验时，液压油泵20的出油口经压力油管与拖拉机或汽车底盘试件3的进油口相连接，拖拉机或汽车底盘试件3的回油口经管道与磁式过滤器22相连接。

另外，如图5所示，自动控制系统包括上位机及下位机；其中上位机包括内部安装有WINCC组态软件的计算机控制系统，该计算机控制系统上还设置有PG卡；下位机包括RS485通讯控制系统及与该RS485通讯控制系统分别电连接的驱动变频器及加载变频器；驱动变频器的P接口、N接口、正极和负极分别与所述的加载变频器的P接口、N接口、正极和负极电连接；且驱动变频器通过交流三向接口与牵引电机电连接，加载变频器通过交流三向接口与加载交流电机连接；上位机的PC卡通过CAN总线与下位机的RS485通讯控制系统电连接；且上位机的计算机控制系统与牵引电机及加载交流电机电连接。

本自动控制系统采用CAN总线、CAN协议，物理介质为工业双绞线，频高传输速率是1MBi r/s。

本自动控制系统使用两台变频器，即一台驱动变频器及一台加载变频器，在使用双电机加载时则使用2台加载变频器。

驱动系统使用在驱动变频器上的直流单元进行功率平衡的电封闭方案：能量从变频器的整流单元经直流单元流向变频器的驱动逆变单元，进而驱动电机带动被试件传动系统。电能回馈系统中被试件传动系统的能量由加载交流电机经加载变频器的逆变单元送回直流单元供驱动变频器的递变单元使用。驱动变频器的整流单元为整个系统供电，用于转变为电机的能量，同时可使用于多电机系统。驱动变频器的变送单元与驱动电机带的光电编码器构成转速闭环系统，精确控制驱动电机的转速，加载变频器则与加载交流电机的转速传感系统构成转速闭环调节系统，与扭矩传感器构成扭矩闭环调节系统，精确地控制加载交流电机的转速扭矩。在使用两台电机加载时，则用两台加载变频器，系统能精确控制两台加载交流电机的转速差及扭矩差，两台加载变频器的递变系统之间的转速同步和负载同步使用主要从模式的PG卡分频方式实现。

本自动控制系统采用上位机的计算机控制系统对试验台进行全方位的控制，包括对设备驱动加载的运行控制，试验过程中的检测控制，试验数据、信号的采集和处理、储存、打印、输出。软件系统采用WINCC组态软件。整个系统的数据采集与每个产品运行参数都由该组态软件来完成。

实施例2

如图1所示，本发明的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台的磨合工艺具体为：把拖拉机或汽车底盘试件3安装在拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台上，启动该拖拉机及汽车底盘负荷磨合实验台，自动控制系统5自动对底盘分档进行加载磨合，同时启动液压净化系统4，用净化油以大流量压力对所述拖拉机或汽车底盘试件3进行磨合净化，在磨合过程中通过自动控制系统5对拖拉机或汽车底盘进检验监测，净化油经网式过滤器和磁性过滤系统循环使用，其中净化油由柴油、润滑油、油性洗涤剂按2∶1∶1组成。

经上述磨合工艺进行磨合的拖拉机或汽车底盘通过自动驱动加载电能回馈控制系统的控制，可以节能30～60％。同时采用液压净化系统对底盘中存留的加工金属垃圾以及装配垃圾等进行净化处理，保护了轴承及运动机件，保证了整车质量并延长了设备的使用寿命。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，其特征在于，包括输入机构、升降机构、输出机构、加载机构、底座、液压净化系统及自动控制系统；

所述输入机构位于底座的一端，且该输入机构与底座之间设置有升降机构；

所述输出机构及加载机构位于底座的另一端，且该加载机构位于输出机构的下方并通过联轴器与输出机构连接；

所述自动控制系统与输入机构电机及加载机构电机经控制系统线路连接；

磨合试验时，所述输入机构、输出机构及液压净化系统分别与拖拉机或汽车底盘试件相连接。

2、根据权利要求1所述的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，其特征在于，所述输入机构包括牵引电机、输入联接机构、前桥安装定位机构及推进机构；

所述前桥安装定位机构通过联轴器与连接在牵引电机主轴上的输入联接机构相连接；所述牵引电机通过推进机构与安装在底座一端上的升降机构相连接。

3、根据权利要求1所述的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，其特征在于，所述输出机构包括两套升速齿链箱及两套后桥定位机构；所述加载机构包括加载升速箱及加载交流电机；所述的一套后桥定位机构、一套升速齿链箱及加载升速箱通过联轴器及传动轴依次连接，所述另一套后桥定位机构、另一套升速齿链箱及加载交流电机通过联轴器及传动轴依次连接。

4、根据权利要求1所述的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，其特征在于，所述液压净化系统包括油箱、液压油泵、流量控制阀、压力控制阀、精过滤器及磁过滤器；

所述油箱上设置有液压油泵，该液压油泵出油口连接的压力管道上设置有流量控制阀及压力控制阀，且所述油箱内还设置有精过滤器，该精过滤器通过管道与设置在油箱外的磁过滤器相连接；

磨合试验时，所述液压油泵的出油口经压力油管与拖拉机或汽车底盘试件的进油口相连接，所述拖拉机或汽车底盘试件的回油口经管道与磁式过滤器相连接。

5、根据权利要求1所述的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，其特征在于，所述自动控制系统包括上位机及下位机；

所述上位机包括内部安装有WINCC组态软件的计算机控制系统，该计算机控制系统上还设置有PG卡；

所述下位机包括RS485通讯控制系统及与该RS 485通讯控制系统分别电连接的驱动变频器及加载变频器；所述驱动变频器的P接口、N接口、正极和负极分别与所述的加载变频器的P接口、N接口、正极和负极电连接；

所述的驱动变频器通过交流三相接口与牵引电机电连接，所述的加载变频器通过交流三相接口与加载交流电机连接；

所述上位机的PC卡通过CAN总线与所述下位机的RS485通讯控制系统电连接；且所述上位机的计算机控制系统与牵引电机及加载交流电机电连接。

6、根据权利要求5所述的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台，其特征在于，所述的自动控制系统包括电能回馈节能控制系统；

在该电能回馈节能控制系统中，能量从所述驱动变频器的整流单元经直流单元流向逆变单元，进而为牵引电机提供部分电能带动拖拉机或汽车底盘试件传动系统；

所述的拖拉机或汽车底盘试件传动系统的能量由加载交流电机经加载变频器的逆变单元送回直流单元供驱动变频器的逆变单元使用，构成电能回馈系统。

7、根据权利要求1～6任一项所述的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台的磨合工艺，其特征在于，把拖拉机或汽车底盘试件安装在拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台上，启动该拖拉机及汽车底盘负荷磨合实验台，自动控制系统自动对底盘分档进行加载磨合，同时启动液压净化系统，液压油泵吸取净化油经流量控制阀及压力控制阀以压力大流量对拖拉机或汽车底盘试件进行磨合进化，在磨合过程中通过自动控制系统对拖拉机或汽车底盘进检验监测，净化油经磁过滤器及精过滤器循环使用。

8、根据权利要求7所述的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台的磨合工艺，其特征在于，所述净化油由柴油、润滑油、油性洗涤剂按2∶1∶1组成。

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