CN103822788A - 扭矩加载装置及使用该装置的拖拉机试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭矩加载装置及使用该装置的拖拉机试验台。该扭矩加载装置，包括调速型耦合器，调速型耦合器具有用于与被测动力装置传动连接的动力输入轴和用于与相应的扭矩加载器连接的动力输出轴。本发明克服了现有拖拉机实验台直接采用扭矩加载器加载的不足，通过改变调速型耦合器的速比，可实现与实际相符合的滑转状态，对拖拉机工作环模拟的相似度高，对拖拉机性能研究与提高有重要意义。本发明的扭矩加载装置不仅适用于拖拉机试验台，对所有的非路面车辆的整车实验、动力系统及相关部件实验都有一定的通用性。

Description

扭矩加载装置及使用该装置的拖拉机试验台
技术领域
本发明涉及一种扭矩加载装置及使用该装置的拖拉机试验台。
背景技术
随着农业生产的不断发展，农业机械尤其是大马力拖拉机越来越多的投入生产当中，农业机械化的产业目标对拖拉机性能的要求越来越高。
拖拉机试验台是用于研究测试拖拉机性能的试验装置。拖拉机试验台，包括整车试验台、动力系统及其他部件试验台。申请公布号为CN103175693的中国专利文件中公布的混合动力四驱拖拉机试验台是一种常见的拖拉机试验台，该试验台所采用的加载装置为测功机，该测功机在工作时直接与拖拉机的轮轴连接，这与拖拉机的实际运行环境与状态有较大的差别，因此，导致了对试验对象的评价与实际状况存在较大的差别，限制了对拖拉机性能研究与提高的发展。
为了满足农业机械化的产业目标对拖拉机性能的要求，打破传统的试验方案，建立一套全新的拖拉机试验台加载系统是十分必要的，对拖拉机技术的发展及农业生产的发展都存在重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扭矩加载装置，以解决现有的拖拉机试验台对拖拉机工作环境模拟的相似度差的问题。本发明还提供了一种使用上述扭矩加载装置的拖拉机试验台。
为了实现上述目的，本发明的扭矩加载装置采用如下技术方案：扭矩加载装置，包括调速型耦合器，所述调速型耦合器具有用于与被测动力装置传动连接的动力输入轴和用于与相应的扭矩加载器连接的动力输出轴。
所述调速型耦合器为液力耦合器。
所述调速型耦合器的动力输入轴连接有升速箱。
所述调速型耦合器的动力输出轴连接有扭矩加载器。
所述扭矩加载器与调速型耦合器之间、调速型耦合器与升速箱之间以及升速箱的动力输入端处分别设有转矩转速传感器。
为了实现上述目的，本发明的拖拉机试验台采用如下技术方案：拖拉机试验台，包括扭矩加载装置，所述扭矩加载装置包括调速型耦合器，所述调速型耦合器具有用于与被测动力装置传动连接的动力输入轴和用于与相应的扭矩加载器连接的动力输出轴。
所述调速型耦合器为液力耦合器。
所述调速型耦合器的动力输入轴连接有升速箱。
所述调速型耦合器的动力输出轴连接有扭矩加载器。
所述扭矩加载器与调速型耦合器之间、调速型耦合器与升速箱之间以及升速箱的动力输入端处分别设有转矩转速传感器。
本发明的有益效果：由于扭矩加载装置包括调速型耦合器，调速型耦合器具有在动力传递时速度可调、转矩不变的特点，因而，通过改变调速型耦合器的速比（输入、输出转速），在试验中可实现与实际相符合的滑转状态，对拖拉机工作环模拟的相似度高。本发明克服了现有拖拉机实验台直接采用扭矩加载器加载的不足，解决了现有的拖拉机试验台对拖拉机工作环境模拟的相似度差的问题。本发明的扭矩加载装置不仅适用于拖拉机试验台，对所有的非路面车辆的整车实验、动力系统及相关部件实验都有一定的通用性。
进一步的，通过变化升速箱的档位，可实现被测动力装置输入动力的转矩转速与调速型耦合器之间的性能匹配，进而通过升速箱、调速型耦合器可实现被测动力装置的动力输入与扭矩加载器提供负载之间的匹配，可进一步提高了对拖拉机工作环境模拟的相似度。
附图说明
图1是扭矩加载装置的实施例1的工作原理方框图；
图2是扭矩加载装置的实施例1的结构示意图。
具体实施方式
本发明的扭矩加载装置的实施例1，如图1-2所示：扭矩加载装置包括底板1、升速箱4、调速型耦合器7和扭矩加载器10、转矩转速传感器和联轴器。
升速箱4、调速型耦合器7、扭矩加载器10、转矩转速传感器设置在底板1上。扭矩加载器10为加载电机。调速型耦合器7为液力耦合器。调速型耦合器7具有用于与被测动力装置传动连接的动力输入轴和用于与相应的扭矩加载器10连接的动力输出轴。调速型耦合器7的动力输入轴与升速箱4连接，调速型耦合器7的动力输入轴通过升速箱4与被测动力装置传动连接，调速型耦合器7的动力输出轴与扭矩加载器10连接。被测动力装置产生的动力经升速箱4、调速型耦合器7传递至扭矩加载器10。转矩转速传感器包括第一转矩转速传感器2、第二转矩转速传感器5和第三转矩转速传感器8。联轴器包括第一联轴器3、第二联轴器6和第三联轴器9。第一转矩转速传感器2和第一联轴器3设置于升速箱4的动力输入端处，第二转矩转速传感器5和第二联轴器6设置于调速型耦合器7与升速箱4之间，第三转矩转速传感器8和第三联轴器9设置于扭矩加载器10与调速型耦合器7之间。
扭矩加载装置还包括控制系统。控制系统包括CAN总线，CAN是控制器局域网络（Controller Area Network）的简称。CAN总线上连接有整车控制器、试验台控制器、与升速箱连接的升速箱控制器、与液力耦合器连接的液力耦合器控制器以及与加载电机连接的加载电机控制器。转矩转速传感器与CAN总线电连接。
控制系统的工作原理：实验台控制器通过CAN总线接收转矩转速传感器采集的数据及整车控制器的信号，并向升速箱控制器、液力耦合器控制器、加载电机控制器发出控制信号。升速箱控制器接收实验台控制器的控制信号，控制升速箱4变换档位，实现被测动力装置输入动力的转矩转速与调速型耦合器之间的性能匹配。液力耦合器控制器接收实验台控制器的控制信号及整车控制器传递的滑转率信号，控制调速型耦合器的输入、输出转速，实现拖拉机的滑转。加载电机控制器接收实验台控制器的控制信号实现对拖拉机负载的控制。
在使用时，被测动力装置输入的动力通过第一转矩转速传感器2、第一联轴器3输入升速箱4，升速箱4输出变速后的动力经第二转矩转速传感器5、第二联轴器6输入调速型耦合器7，调速型耦合器7根据滑转率及实验台控制器信号对动力进行调速并经第三转矩转速传感器8、第三联轴器9传至扭矩加载器10。
本发明利用调速型耦合器动力传递时速度可调、转矩不变的特点，通过滑转率控制调速型耦合器的速比，在拖拉机实验中实现与实际相符合的滑转状态，对实验对象进行实验。本发明通过升速箱、调速型耦合器实现了动力输入与加载电机提供负载之间的匹配。综上所述，本发明克服了现有拖拉机实验台直接采用扭矩加载器加载的不足，动力输入、负载的匹配与滑转状态的实现对拖拉机性能研究与提高有重要意义。本发明的扭矩加载装置，不仅适用于拖拉机实验台，对所有的非路面车辆整车实验、动力系统及相关部件实验都有一定的通用性。
在其它实施例中，还可以省去升速箱，扭矩加载器直接与被测动力装置连接。
在其它实施例中，还可以省去扭矩加载器。
在其它实施例中，还可以省去扭矩加载器与调速型耦合器之间、调速型耦合器与升速箱之间以及升速箱的动力输入端处的转矩转速传感器。
在其它实施例中，还可以省去控制系统。
在其它实施例中，扭矩加载器还可以为马达或测功机。
本发明的拖拉机控制台的实施例，该拖拉机控制台包括扭矩加载装置，该扭矩加载装置的结构与上述本发明的扭矩加载装置的实施例的结构相同，在此不再重复赘述。

Claims (10)

1.扭矩加载装置，其特征在于：包括调速型耦合器，所述调速型耦合器具有用于与被测动力装置传动连接的动力输入轴和用于与相应的扭矩加载器连接的动力输出轴。
2.根据权利要求1所述的扭矩加载装置，其特征在于：所述调速型耦合器为液力耦合器。
3.根据权利要求1或2所述的扭矩加载装置，其特征在于：所述调速型耦合器的动力输入轴连接有升速箱。
4.根据权利要求3所述的扭矩加载装置，其特征在于：所述调速型耦合器的动力输出轴连接有扭矩加载器。
5.根据权利要求4所述的扭矩加载装置，其特征在于：所述扭矩加载器与调速型耦合器之间、调速型耦合器与升速箱之间以及升速箱的动力输入端处分别设有转矩转速传感器。
6.拖拉机试验台，包括扭矩加载装置，其特征在于：所述扭矩加载装置包括调速型耦合器，所述调速型耦合器具有用于与被测动力装置传动连接的动力输入轴和用于与相应的扭矩加载器连接的动力输出轴。
7.根据权利要求6所述的拖拉机试验台，其特征在于：所述调速型耦合器为液力耦合器。
8.根据权利要求6或7所述的拖拉机试验台，其特征在于：所述调速型耦合器的动力输入轴连接有升速箱。
9.根据权利要求8所述的拖拉机试验台，其特征在于：所述调速型耦合器的动力输出轴连接有扭矩加载器。
10.根据权利要求9所述的拖拉机试验台，其特征在于：所述扭矩加载器与调速型耦合器之间、调速型耦合器与升速箱之间以及升速箱的动力输入端处分别设有转矩转速传感器。
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