CN109084977B - 一种变速箱磨合试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速箱磨合试验台，包括电控柜，电控柜的顶端固定设有试验台底座，试验台底座的顶端设有传动机构，传动机构的一侧分别设有转向控制液压回路和油循环液压回路，传动机构的另一侧设有自动换档机构。本发明采用PLC控制各电气单元实现自动化，提高了效率的同时，也排除了人为因素的干扰，保证每台变速箱都能实现完整的工况模拟，另外也节约了人力成本，操作工可同时操作多台试验台同时进行；本发明的液压油循环系统，通过齿轮泵驱动，将变速箱体内部的液压油进行抽出、过滤和注入的过程，解决了磨合产生杂质残留的问题，也实现了液压油的循环利用，既实现了清洁功能也节省了成本。

Description

一种变速箱磨合试验台

技术领域

本发明涉及一种试验台，具体为一种变速箱磨合试验台。

背景技术

目前市场上生产的履带收割机变速箱出厂时都未进行加载磨合，由于全新的变速箱在初期使用时，内部的齿轮和箱体在运转时会产生一些杂质，这些杂质会混合在箱体内的机油中，流转到箱体各个部分，造成更大的磨损甚至卡死故障，严重缩短变速箱的使用寿命。现在国内收割机的使用农户并不重视对机器的合理保养，很少有用户能够及时更换机油，因此我们对此做出改进，提出一种变速箱磨合试验台。

发明内容

为解决现有技术存在的现在国内收割机的使用农户并不重视对机器的合理保养，很少有用户能够及时更换机油的缺陷，本发明提供一种变速箱磨合试验台。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种变速箱磨合试验台，包括电控柜，所述电控柜的顶端固定设有试验台底座，所述试验台底座的顶端设有传动机构，所述传动机构的一侧分别设有转向控制液压回路和油循环液压回路，所述传动机构的另一侧设有自动换档机构。

进一步的，所述传动机构包括主电机，所述主电机的输出轴设有大皮带轮，所述大皮带轮通过v型皮带与变速箱输入端小皮带轮传动连接，所述v型皮带的中部设有张紧机构。

进一步的，所述张紧机构包括两个张紧轮，两个所述张紧轮分别置于v型皮带的两侧，其中一个所述张紧轮通过弹簧与半月板机构的一端固定连接，所述半月板机构的一侧通过张紧拉杆与大皮带轮的一侧固定连接。

进一步的，所述自动换档机构包括具有三个档位变速箱的换档拨叉，所述换档拨叉通过推杆与丝杠螺母的一端固定连接，所述丝杠螺母与丝杠螺纹连接，所述丝杠螺母的一侧设有接近开关，所述接近开关与PLC电性连接，所述丝杠的一端通过联轴器与伺服电机的输出轴固定连接。

进一步的，所述转向控制液压回路包括左转向油缸和右转向油缸，所述左转向油缸和右转向油缸均通过油管与液压油箱的一侧固定连接，所述油管设有第四电磁阀，所述油管的一端与齿轮泵连接，所述液压油箱的顶端设有溢流阀。

进一步的，所述油循环液压回路包括液压油箱，所述液压油箱的漏油口通过第一连接管与齿轮泵连接，所述第一连接管设有第一电磁阀，所述齿轮泵的底端分别通过第二连接管和第三连接管与液压油箱的漏油口和变速箱的底端连接，所述变速箱的顶端通过第四连接管与液压油箱的漏油口固定连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该种变速箱磨合试验台，采用PLC控制各电气单元实现自动化，提高了效率的同时，也排除了人为因素的干扰，保证每台变速箱都能实现完整的工况模拟，另外也节约了人力成本，操作工可同时操作多台试验台同时进行；本发明的液压油循环系统，通过齿轮泵驱动，将变速箱体内部的液压油进行抽出、过滤和注入的过程，解决了磨合产生杂质残留的问题，也实现了液压油的循环利用，既实现了清洁功能也节省了成本；张紧机构采用双张紧轮同时张紧皮带的松边和紧边，以保证张紧需求。传统张紧机构都是张紧转动时的皮带松边，由于主电机驱动时存在正反转的工况，若设置两套张紧机构，则需要更大空间布置和制造成本，操作繁琐。此机构采用一个张紧拉杆同时驱动两个张紧轮，节省了空间和成本。另外，张紧拉杆构采用死点机构，操作方便、节省了拆换皮带的时间；本发明的磁粉增扭器加载方式实现了自动化控制，传统增扭器加载量由控制旋钮手动调节，人工操作时不能做到均匀加载，会对整个传动机构产生较大的冲击，且费时费力。而我们利用变频器的特性输出控制信号到增扭器，使其加载量随着主电机的转速匀速增加而增加，大大减小载荷对传动系统的冲击。液压油循环系统和转向控制液压回路采用一个双联齿轮泵同时驱动。这样设计的优点在于只需要一个电机来驱动双联齿轮泵，便可让两个功能不同的液压回路同时工作，节省了空间和成本；因为伺服电机为执行元件，可看做一个开环系统，没有反馈信号的情况下，是否换档准确到位并不可知。变速箱换档后将进入高速运转状态，若换档出现偏差将会造成打齿等危害。在档位相对的位置个设置了接近开关，伺服电机驱动丝杠螺母换档到位后，此档位的接近开发收到信号反馈给PLC，PLC在收到反馈信号后再进行下一步程序，这样便可提高换档机构的可靠性；变速箱输出端与增扭器输入端采用万向联轴器机构。由于试验台工装制作的误差，变速箱输出端和增扭器输入端不能保证完全同轴，采用了利用万向联轴器的特性，设计了可以快速拆接的传动机构，克服了不同轴的问题，也节省了更换变速箱时的时间；磨合程序要求运转各个档位，且在各个档位运行时有正反转工况和左右转向工况，最大限度的模拟变速箱在实际工作时的工况，达到磨合的目的；在自动换档过程中，主电机处于低速转动状态。由于变速箱换档齿轮侧端面不能无限做小，理论上存在卡档的情况，而伺服电机并不能识别卡档工况，一旦发生卡档，便会造成电机过载保护，系统停止运转，针对这一情况我们做出了优化方案，伺服电机驱动丝杆机构换档的同时，主电机处于低速运转状态，这样就排除了卡档发生的可能性，提高了自动化系统的可靠性和运行效率。

附图说明

图1是本发明一种变速箱磨合试验台的结构示意图；

图2是本发明一种变速箱磨合试验台的传动机构的结构示意图；

图3是本发明一种变速箱磨合试验台的张紧机构的结构示意图；

图4是本发明一种变速箱磨合试验台的自动换档机构的示意图；

图5是本发明一种变速箱磨合试验台的转向控制液压回路原理图；

图6是本发明一种变速箱磨合试验台的油循环液压回路原理图。

图中：1、电控柜；2、试验台底座；3、张紧拉杆；4、传动机构；5、主电机；6、转向控制液压回路；7、伺服电机；8、油循环液压回路；9、自动换档机构；10、大皮带轮；11、油滤器；12、磁粉增扭器；13、万向联轴器；14、变速箱；15、变速箱输入端；16、v型皮带；17、张紧机构；18、张紧轮；19、第二电磁阀；20、变速箱输入端小皮带轮；21、弹簧；22、半月板机构；23、换档拨叉；24、推杆；25、丝杠螺母；26、丝杠；27、接近开关；28、联轴器；29、液压油箱；30、左转向油缸；31、右转向油缸；32、第四电磁阀；33、齿轮泵；34、溢流阀；35、第一电磁阀；36、第三电磁阀。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-6所示，一种变速箱磨合试验台，包括电控柜1，电控柜1的顶端固定设有试验台底座2，试验台底座2的顶端设有传动机构4，传动机构4的一侧分别设有转向控制液压回路6和油循环液压回路8，传动机构4的另一侧设有自动换档机构9。

其中，传动机构4包括主电机5，主电机5的输出轴设有大皮带轮10，大皮带轮10通过v型皮带16与变速箱输入端小皮带轮20传动连接，v型皮带16的中部设有张紧机构17，通过主电机5输出轴的转动带动大皮带轮10转动，通过v型皮带16将动力传到变速箱输入端15，变速箱输入端15将动力经过变速箱14由两个半轴输出，半轴输出端通过万向联轴器13与磁粉增扭器12连接，带动磁粉增扭器12运转。

其中，张紧机构17包括两个张紧轮18，两个张紧轮18分别置于v型皮带16的两侧，其中一个张紧轮18通过弹簧21与半月板机构22的一端固定连接，半月板机构22的一侧通过张紧拉杆3与大皮带轮10的一侧固定连接，v型皮带16处于松弛状态，可以快速完成变速箱14的拆装，待变速箱14固定完成后，逆时针方向拉动张紧拉杆3，利用半月板死点机构22实现张紧，另外此张紧机构17设有两个张紧轮18，分布在v型皮带16的两边，因此无论是主电机5顺时针转动还是逆时针转动，v型皮带16都处于张紧状态。

其中，自动换档机构9包括具有三个档位变速箱的换档拨叉23，换档拨叉23通过推杆24与丝杠螺母25的一端固定连接，丝杠螺母25与丝杠26螺纹连接，丝杠螺母25的一侧设有接近开关27，接近开关27与PLC电性连接，丝杠26的一端通过联轴器28与伺服电机7的输出轴固定连接，需要换档时，伺服电机7驱动丝杠26转动，丝杠螺母25通过推杆24和换档拨叉23连接，在丝杠螺母25螺旋推力的作用下沿丝杠26轴向运动，便可推动换档拨叉23实现换档。在对应的每个档位位置，装有接近开关27，接近开关27接收到信号后，PLC才开始之后的程序，避免换档未到位主电机5便开始加速运转的情况发生。

其中，转向控制液压回路6包括左转向油缸30和右转向油缸31，左转向油缸30和右转向油缸31均通过油管与液压油箱29的一侧固定连接，油管设有第四电磁阀32，油管的一端与齿轮泵33连接，液压油箱29的顶端设有溢流阀34，PLC按照程序控制第四电磁阀32，第四电磁阀32处于左位时，右转向油缸31动作，推动变速箱14转向拨叉，模拟实际的转向工况。第四电磁阀32处于右位时，左转向油缸30油缸动作，推动变速箱14左转拨叉，左右转向间隔交替进行，直到磨合结束。

其中，油循环液压回路8包括液压油箱29，液压油箱29的漏油口通过第一连接管与齿轮泵33连接，第一连接管设有第一电磁阀35，齿轮泵33的底端分别通过第二连接管和第三连接管与液压油箱29的漏油口和变速箱14的底端连接，变速箱14的顶端通过第四连接管与液压油箱29的漏油口固定连接，磨合开始前，此时第一电磁阀35处于右位，第二电磁阀19处于左位，第三电磁阀36处于右位，齿轮泵33动作将液压油从液压油箱29抽出，经过第二电磁阀19、第三电磁阀36从变速箱14加油口注入，第一电磁阀35此时是封闭的，经过T秒之后，液压油箱29加满至油位观察口，液压油从观察口流回液压油箱29，此时注油结束，PLC控制第一电磁阀35第三电磁阀36处于左位，第三电磁阀36处于左位，第二电磁阀19处于右位，液压油经过油滤器11、第一电磁阀35、第三电磁阀36流回液压油箱，经过T1秒之后，液压油全部抽回液压油箱29内，抽油结束。

需要说明的是，本发明为一种变速箱磨合试验台，具体工作时，在未张紧状态时，v型皮带16处于松弛状态，可以快速完成变速箱14的拆装，待变速箱14固定完成后，逆时针方向拉动张紧拉杆3，利用半月板死点机构22实现张紧，另外此张紧机构17设有两个张紧轮18，分布在v型皮带16的两边，因此无论是主电机5顺时针转动还是逆时针转动，v型皮带16都处于张紧状态，通过主电机5输出轴的转动带动大皮带轮10转动，通过v型皮带16将动力传到变速箱输入端15，变速箱输入端15将动力经过变速箱14由两个半轴输出，半轴输出端通过万向联轴器13与磁粉增扭器12连接，带动磁粉增扭器12运转，当需要换档时，伺服电机7驱动丝杠26转动，丝杠螺母25通过推杆24和换档拨叉23连接，在丝杠螺母25螺旋推力的作用下沿丝杠26轴向运动，便可推动换档拨叉23实现换档。在对应的每个档位位置，装有接近开关27，接近开关接收到信号后，PLC才开始之后的程序，避免换档未到位主电机5便开始加速运转的情况发生，磨合开始前，此时第一电磁阀35处于右位，第二电磁阀19处于左位，第三电磁阀36处于右位，齿轮泵33动作将液压油从液压油箱29抽出，经过第二电磁阀19、第三电磁阀36从变速箱14加油口注入，第一电磁阀35此时是封闭的，经过T秒之后，液压油箱29加满至油位观察口，液压油从观察口流回液压油箱29，此时注油结束，主电机5开始动作；PLC控制第二电磁阀19处于右位，第一电磁阀35处于左位，第三电磁阀36处于右位，齿轮泵33将液压油箱29内的液压油由漏油口抽出，经过油滤器11过滤，此时第二电磁阀19是封闭的，液压油经过第一电磁阀35、第三电磁阀36由加油口进入液压油箱29箱体，完成循环利用，工作时PLC按照程序控制第四电磁阀32，第四电磁阀32处于左位时，右转向油缸31动作，推动变速箱14转向拨叉，模拟实际的转向工况。第四电磁阀32处于右位时，左转向油缸30油缸动作，推动变速箱14左转拨叉，左右转向间隔交替进行，直到磨合结束，PLC控制第一电磁阀35第三电磁阀36处于左位，第三电磁阀36处于左位，第二电磁阀19处于右位，液压油经过油滤器11、第一电磁阀35、第三电磁阀36流回液压油箱，经过T1秒之后，液压油全部抽回液压油箱29内，抽油结束。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种变速箱磨合试验台，包括电控柜（1），其特征在于，所述电控柜（1）的顶端固定设有试验台底座（2），所述试验台底座（2）的顶端设有传动机构（4），所述传动机构（4）的一侧分别设有转向控制液压回路（6）和油循环液压回路（8），所述传动机构（4）的另一侧设有自动换档机构（9）；所述传动机构（4）包括主电机（5），所述主电机（5）的输出轴设有大皮带轮（10），所述大皮带轮（10）通过v型皮带（16）与变速箱输入端小皮带轮（20）传动连接，所述v型皮带（16）的中部设有张紧机构（17）；所述张紧机构（17）包括两个张紧轮（18），两个所述张紧轮（18）分别置于v型皮带（16）的两侧，其中一个所述张紧轮（18）通过弹簧（21）与半月板机构（22）的一端固定连接，所述半月板机构（22）的一侧通过张紧拉杆（3）与大皮带轮（10）的一侧固定连接；所述自动换档机构（9）包括具有三个档位变速箱的换档拨叉（23），所述换档拨叉（23）通过推杆（24）与丝杠螺母（25）的一端固定连接，所述丝杠螺母（25）与丝杠（26）螺纹连接，所述丝杠螺母（25）的一侧设有接近开关（27），所述接近开关（27）与PLC电性连接，所述丝杠（26）的一端通过联轴器（28）与伺服电机（7）的输出轴固定连接；所述转向控制液压回路（6）包括左转向油缸（30）和右转向油缸（31），所述左转向油缸（30）和右转向油缸（31）均通过油管与液压油箱（29）的一侧固定连接，所述油管设有第四电磁阀（32），所述油管的一端与齿轮泵（33）连接，所述液压油箱（29）的顶端设有溢流阀（34）；所述油循环液压回路（8）包括液压油箱（29），液压油箱（29）的漏油口通过第一连接管与齿轮泵（33）连接，第一连接管设有第一电磁阀（35），齿轮泵33的底端分别通过第二连接管和第三连接管与液压油箱（29）的漏油口和变速箱（14）的底端连接，变速箱（14）的顶端通过第四连接管与液压油箱（29）的漏油口固定连接，磨合开始前，此时第一电磁阀（35）处于右位，第二电磁阀（19）处于左位，第三电磁阀（36）处于右位，齿轮泵（33）动作将液压油从液压油箱（29）抽出，经过第二电磁阀（19）、第三电磁阀（36）从变速箱（14）加油口注入，第一电磁阀（35）此时是封闭的，经过T秒之后，液压油箱（29）加满至油位观察口，液压油从观察口流回液压油箱（29），此时注油结束，PLC控制第一电磁阀（35）第三电磁阀（36）处于左位，第二电磁阀（19）处于右位，液压油经过油滤器（11）、第一电磁阀（35）、第三电磁阀（36）流回液压油箱，经过T1秒之后，液压油全部抽回液压油箱（29）内，抽油结束。