CN104359672B - 减速机试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减速机试验系统，为解决现有减速机试验成本高、试验周期长的缺点，本发明提供一种减速机试验系统，其包括试验台架、在试验台架上安装的回转齿圈、至少两台减速机、驱动电机，各减速机的输出端齿轮与回转齿圈相啮合，各减速机的输入端通过同步传动装置连接，驱动电机驱动减速机的输入轴转动，在其中一台减速机的输入轴上设置有错位扭矩加载机构用于加载和调节减速机输入端的扭矩。本发明减速机试验系统制造成本及试验成本均比较低廉；试验时同时试验至少两台减速机，并能够通过错位扭矩加载机构提高试验时的输入与输出扭矩，实现加速寿命试验，缩短试验周期。

Description

减速机试验系统

技术领域

本发明涉及一种试验装置，尤其涉及一种减速机试验系统。

背景技术

减速机通过降低转速来提高输出端的扭矩，实现减速机输出端低速重载，例如挖掘机的回转减速机，其输出端的最大输出扭矩超过10000Nm。在减速机的设计制造过程中，需要对减速机进行耐久性试验，以便验证减速机的可靠性及相关性能。现有的减速机的耐久性试验有两种途径，其一是进行装整机试验，即把被测试减速机安装在整机上进行整机测试，例如挖掘机的回转减速机，将样件安装在挖掘机整机上，作往复回转动作对减速机进行试验，这种试验方法成本高，仅一台挖掘机的成本就高达数十万甚至上百万，另外试验效率过低，在整机上进行测试减速机只在回转平台启动或者制动时达到最大扭矩，试验周期超长。另外一种试验途径是使用台架试验。现有的减速机的台架试验都是使用两台电机，其中一台电机作为输入，另外一台电机做负载，以实现减速机保持在最大扭矩工况下的试验，这种试验方法需要两台电机，其价值不菲，另外两台电机的总功率巨大，可达百千瓦甚至数百千瓦，造成试验成本高昂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有减速机试验成本高、试验周期长的缺点而提供一种可降低试验成本和缩短试验周期的减速机试验系统。

本发明的技术方案是这样实现的：提供一种减速机试验系统，其包括试验台架、在试验台架上安装的回转齿圈、至少两台被测试的减速机、驱动电机，各减速机的输出端齿轮与回转齿圈相啮合，各减速机的扭矩输入端通过同步传动装置连接，驱动电机驱动减速机的输入轴连转动，在其中一台减速机的输入轴上设置有错位扭矩加载机构用于加载和调节减速机输入端的扭矩；所述错位扭矩加载机构位于所述减速机的输入端与输入轴之间连接减速机的输入端与输入轴。在本发明中，回转齿圈、各减速机、同步传动装置构成一个闭环系统，通过错位扭矩加载机构的错位转动能够实现减速机输出端齿轮与回转齿圈、减速机内部各啮合齿轮之间均啮合受载，并且在减速机的输入轴及输出端齿轮上具有预定的载荷，但该载荷属于该闭环系统的内部应力，不需要该闭环系统外部的应力来维持。驱动电机作为该闭环系统的外部动力，使得闭环系统克服内部摩擦力而运转，因此在该减速机试验系统中，被测试的减速机的输入轴及输出齿轮上的扭矩载荷均为闭环系统内部应力，无需外部动力提供，动力方面仅需要一台克服闭环系统内部摩擦力的电机，因此相对输入扭矩和输出扭矩由各自对应的电机来提供的传动试验平台，本发明的减速机试验系统制造成本以及试验时的试验成本均比较低廉；另外本试验系统同时试验两台及以上减速机，并且能够通过错位扭矩加载机构提高试验时的输入与输出扭矩，实现加速寿命试验，缩短试验周期。

在上述的减速机试验系统中，还包括设置在减速机输入轴上的扭矩传感器用于测量减速机输入端的输入扭矩。

在上述的减速机试验系统中，错位扭矩加载机构包括两个相互贴合的法兰盘，其中一法兰盘与减速机的输入轴固定连接，另一法兰盘与减速机输入端的转轴固定连接，两法兰盘之间由可将两法兰盘锁紧的锁紧螺栓连接。

在上述的减速机试验系统中，被测试的减速机台数较优取值为两台至八台中任一台数，所有减速机绕回转齿圈周向均布为较优的方案。

在上述的减速机试验系统中，同步传动装置由分别设置在各减速机输入端的同步轮以及连接各同步轮的同步带或链条构成。另外该减速机试验系统还包括安装于试验台架上用于张紧同步带或链条的张紧机构，张紧机构包括固定在试验台架上的支撑杆以及安装在支撑杆末端用于与同步带对其进行顶推张紧的张紧轮，支撑杆的长度可伸缩调节或位置可移动调节。张紧机构可以安装在其中一对相邻的两台减速机之间，用于张紧整个同步带或链条，也可以在任何两台相邻的减速机之间各自设置有张紧机构用于张紧相邻两台减速机之间的同步带或链条。同步传动装置还可以是齿圈或者齿轮组件等。

在上述的减速机试验系统中，驱动电机与其中一台减速机的输入轴连接驱动减速机的输入轴转动或者驱动电机同时与数台减速机的输入轴连接驱动减速机的输入轴转动。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：在该减速机试验系统中，输入轴及输出齿轮上的扭矩载荷均为闭环系统内部应力，无需外部动力提供，动力方面仅需要一台克服闭环系统内部摩擦力的电机，因此相对输入扭矩和输出扭矩各自对应的电机来提供的传动试验平台，本发明的减速机试验系统制造成本以及试验时的试验成本均比较低廉；另外本试验系统同时试验两台或两台以上的减速机，并且能够通过错位扭矩加载机构提高试验时的输入与输出扭矩，实现加速寿命试验，缩短试验周期。

附图说明

图1是本发明的减速机试验系统的结构示意图；

图2是本发明的减速机试验系统中闭环传动系统的原理图；

图3是本发明的减速机试验系统中去除试验台架部分支撑后的结构示意图。

图中零部件名称及序号：

试验台架1、台架底座11、回转齿圈2、外圈21、内齿圈22、第一减速机3、错位扭矩加载机构4、下法兰盘41、上法兰盘42、同步带5、同步轮51、张紧机构6、张紧轮61、第二减速机7、扭矩传感器8、驱动电机9、V型皮带91。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1至图3所示，本发明减速机试验系统包括试验台架1，在试验台架1的底座11上固定安装有回转齿圈2，回转齿圈2包括外圈21和内齿圈22，其中外圈21固定安装在台架底座11上，内齿圈22可在外圈21上自由转动。另外在试验台架1上还固定安装有第一减速机3和第二减速机7两台减速机试验样件以及驱动电机9，第一减速机3和第二减速机7的输出齿轮与内齿圈22相啮合。

如图1图2图3所示，在第一减速机3的输入端设置有错位扭矩加载机构4，错位扭矩加载机构4包括下法兰盘41和上法兰盘42，其中下法兰盘41与第一减速机3的输入轴固定连接，上法兰盘42与转轴固定连接，转轴可转动安装在试验台架1上，转轴的上端固定安装有同步轮51。下法兰盘41和上法兰盘42通过锁紧螺栓固定连接，当松开锁紧螺栓时，上下法兰盘可相互错位转动。在第二减速机7的输入端同样也设置有同步轮51，第二减速机7的输入轴上设置有扭矩传感器8，用于测量减速机输入端的输入扭矩。同步带5连接第一减速机3和第二减速机7输入端的两个同步轮。驱动电机9通过V型皮带91与第二减速机7的输入轴连接，驱动第二减速机7的输入轴转动。

张紧机构6包括固定在试验台架1顶部的支撑杆以及安装在支撑杆末端的张紧轮61，张紧轮61与同步带5接触，并对同步带5进行顶推张紧。支撑杆的长度可调节或支撑杆的位置可移动，以便调节同步带5的张紧程度。

在本实施例中，回转齿圈2、两减速机、同步传动装置(同步带5及同步轮51)构成一个闭环系统，在试验前，松开锁紧上、下法兰盘的螺栓，使得上、下法兰盘可相对错位转动。通过错位转动上下法兰盘，实现减速机输出端齿轮与回转齿圈、减速机内部各啮合齿轮之间均啮合受载，当扭矩传感器8测量到减速机的输入轴扭矩载荷达到预定值时，锁紧上下法兰盘，使得两减速机的输入轴及输出轴上保持当前的扭矩载荷，该扭矩载荷属于该闭环系统的内部应力，不需要该闭环系统外部的应力来维持。驱动电机9作为该闭环系统的外部动力，使得闭环系统克服内部摩擦力而运作，因此在该减速机试验系统中，减速机的输入轴及输出齿轮上的扭矩载荷均为闭环系统内部应力，无需外部动力提供，动力方面仅由电机9克服闭环系统内部摩擦力，相对输入扭矩和输出扭矩各自对应的电机来提供的传动试验平台，本发明的减速机试验系统制造成本以及试验时的试验成本均比较低廉；另外本试验系统同时试验两台减速机，并且能够通过错位扭矩加载机构提高试验时的输入与输出扭矩，实现加速寿命试验，缩短试验周期。

在本实施例中，扭矩传感器8和错位扭矩加载机构4可以同时安装设置在同一减速机的输入端。

在本发明中，被测试的减速机为两台减速机是一个比较简洁的实验系统，在具体操作时也可以同时设置三台、或四台、或五台、或六台、或七台、或八台甚至更多的减速机作为被测试减速机以提高实验速度。此时可在任何两台相邻的减速机之间都设置有张紧机构用于张紧该相邻的两台减速机之间的同步带或链条。驱动电机可通过直接驱动其中一台减速机的输入轴转动而使其他减速机的输入轴也作同步转动，或者驱动电机可通过直接驱动其中数台或全部减速机的输入轴转动而使所有减速机的输入轴作同步转动。

Claims (10)

1.一种减速机试验系统，其特征在于包括试验台架、在试验台架上安装的回转齿圈、至少两台被测试的减速机、驱动电机，各所述减速机的输出端齿轮与所述回转齿圈相啮合，所述被测试的各减速机的输入端通过同步传动装置连接，所述驱动电机驱动所述减速机的输入轴转动，在其中一台减速机的输入轴上设置有错位扭矩加载机构用于加载和调节减速机输入端的扭矩；所述错位扭矩加载机构位于所述减速机的输入端与输入轴之间，连接减速机的输入端与输入轴。

2.根据权利要求1所述的减速机试验系统，其特征在于还包括设置在减速机输入轴上的扭矩传感器，用于测量减速机输入端的输入扭矩。

3.根据权利要求1所述的减速机试验系统，其特征在于所述错位扭矩加载机构包括两个相互贴合的法兰盘，其中一法兰盘与减速机的输入轴固定连接，另一法兰盘与减速机输入端的转轴固定连接，两法兰盘之间由能将两法兰盘锁紧的锁紧螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的减速机试验系统，其特征在于所述被测试的减速机台数为两台至八台中任一台数。

5.根据权利要求4所述的减速机试验系统，其特征在于所述减速机绕所述回转齿圈周向均布。

6.根据权利要求1或4所述的减速机试验系统，其特征在于所述同步传动装置由分别设置在各减速机输入端的同步轮以及连接各同步轮的同步带或链条构成。

7.根据权利要求6所述的减速机试验系统，其特征在于还包括安装于试验台架上用于张紧所述同步带或链条的张紧机构。

8.根据权利要求7所述的减速机试验系统，其特征在于在任何两台相邻的减速机之间都设置有所述的张紧机构，用于张紧所述两台相邻的减速机之间的同步带或链条。

9.根据权利要求7或8所述的减速机试验系统，其特征在于所述的张紧机构包括固定在试验台架上的支撑杆以及安装在支撑杆末端用于与同步带对其进行顶推张紧的张紧轮。

10.根据权利要求1所述的减速机试验系统，其特征在于所述驱动电机与其中一台减速机的输入轴连接，驱动所述减速机的输入轴转动；或者所述驱动电机同时与数台减速机的输入轴连接，驱动所述减速机的输入轴转动。