CN104819845A - 涡轮箱试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮箱试验台，为解决现有涡轮箱试验台成本高、试验周期长的缺点，本发明提供一种涡轮箱试验台，该试验台包括台架，台架上固定有回转支承和至少一个被试验样件涡轮箱，涡轮箱的输出轴齿轮与回转支承的内齿圈相啮合，回转支承的内齿圈上固定有臂架，臂架与台架之间连接有液压油缸，液压油缸的伸缩推动回转支承的内齿圈绕其中心左右转动。在该涡轮箱试验设备中，适用液压系统加载，并选用高频响应的方向控制阀，能真实模拟涡轮箱在整机上受的负载情况。另外本试验设备同时试验两台及以上涡轮箱，并且能够通过改变液压油缸的压力，实现加速寿命试验，缩短试验周期。

Description

涡轮箱试验台

技术领域

本发明涉及一种试验装置，尤其涉及一种涡轮箱试验台。

背景技术

涡轮蜗杆箱(简称涡轮箱，全文同)主要由涡轮和蜗杆组成，转速只能从蜗杆传递到涡轮，从涡轮的输出轴输出，不能从涡轮传递到蜗杆，这就是涡轮箱的反向自锁性。平地机工作装置就是利用涡轮箱的自锁性，刮刀摊平物料的时候，刮刀受的反作用力作用在涡轮蜗杆上，但由于涡轮箱的自锁性，涡轮蜗杆都不转动，涡轮箱承受所有的负载。平地机工作时候，需要经常调节刮刀的角度，涡轮箱来回转动频繁。施工路面凹坑不平，随着路面的波动和刮土深浅的变化，刮刀传到涡轮箱上的力也不停变化，要求涡轮箱能承受频繁的冲击扭矩。工程机械工作环境恶劣，在炎热或寒冷的室外工作，而且，超负荷下工作是常态，摊土时候整机打滑，所有的力由涡轮箱承受。涡轮箱工作条件如此恶劣，常出现涡轮蜗杆打滑、涡轮蜗杆蹦齿、轴承散架、油封失效等严重故障，目前工程机械上的涡轮箱可靠性试验，都在整机上完成，费时费力，浪费资源。

发明内容

本发明的目的在于针对现有涡轮箱试验台成本高、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涡轮箱试验台。

本发明的技术方案是这样实现的：提供一种涡轮箱试验台，该试验台包括台架，台架上固定有回转支承和至少一个被试验样件涡轮箱，涡轮箱的输出轴齿轮与回转支承的内齿圈相啮合，回转支承的内齿圈上固定有臂架，臂架与台架之间连接有液压油缸，液压油缸的伸缩推动回转支承的内齿圈绕其中心左右转动。

在上述涡轮箱试验台中，臂架包括与回转支承内齿圈固定连接的环形圈以及与环形圈固定的悬臂，悬臂的自由端与液压油缸连接。悬臂为两个，呈八字状设置，液压油缸也为两个，呈八字状设置。

在上述涡轮箱试验台中，环形圈由环状的水平圈和竖向圈，水平圈与回转支承内齿圈的顶部相贴合固定连接，竖向圈套装在回转支承外圈的外部，竖向圈在其顶部与水平圈的外缘相焊接。

在上述涡轮箱试验台中，臂架上安装有限位开关或回转支承转动角度传感器，用来防止回转支承的内齿圈过度转动或监视回转支承的内齿圈的转动。

在本发明中，涡轮箱的输出端齿轮与回转支承啮合，回转支承的内齿圈跟悬臂架用螺栓连接，回转支承的保持架跟台架用螺栓连接，悬臂架和台架通过两个液压油缸连接。液压系统主要由驱动电机、变量泵、油箱、方向控制阀、溢流阀、散热器、液压油缸等组成，液压系统给液压油缸提供具有稳定流量和稳定压力的液压油。控制系统用来控制电机的开关、方向阀的方向控制、数据记录和监控等。在本发明中，控制系统控制电机的启动，带动变量液压泵转动，液压泵给液压油缸提供液压油，液压油缸使悬臂架转动或者具有转动的趋势，跟悬臂架刚性连接的内齿圈就给涡轮箱施加相应的扭矩值。通过改变溢流阀的溢流压力，使加载油缸的液压油压力值改变，从而改变试验设备对涡轮箱施加的扭矩值大小。通过方向控制阀控制液压油的流动方向，改变液压液压油缸的工作状态，从而改变试验设备对涡轮箱施加的扭矩的方向。通过压力传感器和限位开关，监控试验设备的运行情况。在液压油路中安装有压力传感器，当液压油压力高于设定的值，试验设备停止工作。在台架上安装有限位开关，当限位开关接通后，说明悬臂架转动角度过大，试验样件或试验设备有故障，试验设备停止工作。选用高频响应特性的方向控制阀，修改控制系统的程序，可以改变方向控制阀的切换频率，能真实模拟涡轮箱在整机上受的负载情况。本发明的涡轮箱试验台制造成本以及试验时的试验成本均比较低廉；另外本试验台同时试验两台及以上涡轮箱，并且能够通过改变液压油缸的压力，实现加速寿命试验，缩短试验周期。

在上述涡轮箱试验台中，相对于在整机上安装角度而言，把内齿圈翻转180度放置，便于试验设备的安装。

在上述涡轮箱试验设备中，悬臂架上的力臂长度可以根据需要而确定，力臂的夹角根据场地和底座总成的尺寸可以修改。

在上述的涡轮箱试验设备中，被测试的涡轮箱台数较优取值为两台至八台中任一台数，所有涡轮箱绕回转齿圈周向均布为较优的方案。

在上述的涡轮箱试验设备中，转动架和底座总成之间可以安装不同型号的内齿圈，以满足于响应的不同型号的涡轮箱试验需求。

在上述的涡轮箱试验设备中，包含一个或多个液压油缸，可以单独一个液压油缸工装，也可以多个液压油缸同时工作。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：在该涡轮箱试验设备中，适用液压系统加载，并选用高频响应的方向控制阀，能真实模拟涡轮箱在整机上受的负载情况。另外本试验设备同时试验两台及以上涡轮箱，并且能够通过改变液压油缸的压力，实现加速寿命试验，缩短试验周期。

附图说明

图1是本发明的涡轮箱试验设备的结构示意图；

图2是本发明的涡轮箱试验设备的底座总成示意图；

图3是本发明的涡轮箱试验设备中液压系统原理图。

图中零部件名称及序号：

底座总成1、角度传感器2、臂架3、液压油缸4、回转支承5、涡轮箱6、涡轮箱安装板7、液压系统8、涡轮箱安装支承11、回转支承安装板12、支持脚13、铰接架14、油箱81、滤油器82、电机83、变量泵84、溢流阀85、压力传感器86、换向阀87、液压油缸88、散热器89。

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，本发明涡轮箱试验设备包括台架1，在台架1上固定安装有回转支承5和涡轮箱安装板7，涡轮箱安装板7固定安装有两个涡轮箱6，回转支承5包括保持架51和内齿圈52，其中保持架51与台架1固定连接上，活动架3跟内齿圈52用螺栓连接，活动架和内齿圈52可在保持架51上自由转动。另外臂架3跟台架1通过两个液压油缸4连接，液压油缸4的固定端安装在在台架1的铰接架14上，液压油缸4的活动端(活塞杆)跟臂架3连接。在臂架3左右对称的位置上安装有两个角度传感器2，用于监控活动架的转动角度。臂架3包括与回转支承内齿圈固定连接的环形圈以及与环形圈固定的悬臂，悬臂的自由端与液压油缸连接。悬臂为两个，呈八字状设置，液压油缸也为两个，呈八字状设置。环形圈由环状的水平圈和竖向圈，水平圈与回转支承内齿圈的顶部相贴合固定连接，竖向圈套装在回转支承外圈的外部，竖向圈在其顶部与水平圈的外缘相焊接。

如图2所示，台架1由涡轮箱安装支承11、回转支承安装板12、支持脚13、铰接架14组成，涡轮箱安装支承11上通过螺栓固定连接涡轮箱安装板7用于固定安装涡轮箱。各部件通过焊接或螺栓形式刚性连接。回转支承安装板12上有不同的螺纹安装孔，以适用于不同型号的回转支承。

如图3所示，液压系统由油箱81、滤油器82、电机83、变量泵84、溢流阀85、压力传感器86、换向阀87、液压油缸88、散热器89组成。要求到液压油缸的液压油具有稳定的压力，并根据所需负载的不同而改变压力。两个液压油缸可以同时有液压油而工作，也可以单独工作，当两个液压油缸同时工作时候，需保证两个油缸对转动架的力方向相同，液压油缸对转动架的力的方向，通过液压管路的连接方式和换向阀的切换而实现。

在实施例中，只安装两个涡轮箱做为被试件，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、或八台甚至更多的涡轮箱作为被测试涡轮箱以提高实验效率。此时需调整所以涡轮箱输出轴和回转支承的内齿圈的啮合间隙，保证每对啮合齿轮的测隙相同，并提高液压油缸的压力，保证被试件的负载。

在本发明中，控制系统用于控制试验设备的启动和停止、监控压力、转角等参数，并记录相应的数据。尤其当压力、转角等参数超出设计值时候，试验设备自动停止工作，并记录相应的试验数据。

Claims (5)

1.一种涡轮箱试验台，其特征在于包括台架，所述台架上固定有回转支承和至少一个被试验样件涡轮箱，所述涡轮箱的输出轴齿轮与所述回转支承的内齿圈相啮合，所述回转支承的内齿圈上固定有臂架，所述臂架与所述台架之间连接有液压油缸，所述液压油缸的伸缩推动所述回转支承的内齿圈绕其中心左右转动。

2.根据权利要求1所述的涡轮箱试验台，其特征在于所述臂架包括与所述回转支承内齿圈固定连接的环形圈以及与环形圈固定的悬臂，所述悬臂的自由端与所述液压油缸连接。

3.根据权利要求2所述的涡轮箱试验台，其特征在于所述悬臂为两个，呈八字状设置，所述液压油缸也为两个，呈八字状设置。

4.根据权利要求2所述的涡轮箱试验台，其特征在于所述环形圈由环状的水平圈和竖向圈，所述水平圈与所述回转支承内齿圈的顶部相贴合固定连接，所述竖向圈套装在所述回转支承保持架的外部，所述竖向圈在其顶部与所述水平圈的外缘相焊接。

5.根据权利要求1所述的涡轮箱试验台，其特征在于所述臂架上安装有限位开关或回转支承转动角度传感器。