CN110333069B - 一种行走减速机试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行走减速机试验系统，解决现有行走减速机试验系统成本大、占用空间大、效率低的问题。该试验系统包括测试平台、第三联轴器、主试单元以及陪试单元；主试单元和陪试单元通过第三联轴器镜像设置；主试单元包括依次连接的加载电机、第一联轴器、第一加载工装、主待测行走减速机、第一过渡连接盘；陪试单元包括依次连接的负载电机、第二联轴器、第二加载工装、陪待测行走减速机、第二过渡连接盘；第一加载工装用于实现加载电机对主待测行走减速机的动力加载；第二加载工装用于实现负载电机对陪待测行走减速机的动力负载；加载电机和负载电机分别与测试平台的输出端和输入端连接，使测试平台、主试单元、陪试单元形成一个闭环连接。

Description

一种行走减速机试验系统

技术领域

本发明属于工程机械领域，具体涉及一种行走减速机试验系统。

背景技术

行走减速机是常用于轮式或履带式机械的一种行星减速驱动机构，一般采用多行星齿轮传动方式，是筑路机械、履带式起重机、挖掘机等履带式工程车辆理想的行走驱动装置。由于行走减速机应用对象的特殊性，因此，需要对行走减速机进行产品性能测试，主要针对疲劳运转、超负荷、以及传动效率等方面进行试验。

现有技术中行走减速机的试验系统主要由测试平台(即控制台)、液压站、液压马达、行走减速机、测功机、联轴器等组成。其中，液压站提供高压油，驱动液压马达转动，液压马达的输出轴通过花键与行走减速机的一级太阳轮连接，之后通过行走减速机二级行星传动的减速增扭，进而通过壳体输出。行走减速机壳体通过连接过渡盘、联轴器与增速机或另一台陪试减速机及测功机相连，通过测试平台加载试验。但是该试验系统由于包含有液压站，因此整体投入较大，占用空间也大，整体的经济性较差；并且由于行走减速机壳体旋转，无法对行走减速机内部的试验参数直接进行检测，只能采用非接触式间接测量，操作极其不便；同时，由于液压系统效率偏低，整个试验系统的能耗也较大。

发明内容

本发明的目的在于解决现有行走减速机试验系统成本投入较大、占用空间较大、效率偏低等不足之处，而提供了一种行走减速机试验系统。

本发明的设计思路是：利用加载工装取代液压马达，将电机作为动力输入，从而取代液压站，以减少设备投入；并采用背靠背式的试验形式，可同时进行两个行走减速机的测试试验，降低能耗、提高测试效率。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种行走减速机试验系统，其特殊之处在于，包括测试平台、第三联轴器、主试单元以及陪试单元；所述主试单元和陪试单元通过第三联轴器镜像设置；所述主试单元包括从一端同轴依次连接的加载电机、第一联轴器、第一加载工装、主待测行走减速机以及第一过渡连接盘；其中，第一加载工装固定在第一试验台架上；所述陪试单元包括从另一端同轴依次连接的负载电机、第二联轴器、第二加载工装、陪待测行走减速机以及第二过渡连接盘；其中，第二加载工装固定在第二试验台架上；所述第一过渡连接盘和第二过渡连接盘均与第三联轴器同轴连接，即主试单元通过第一过渡连接盘与第三联轴器相连，陪试单元通过第二过渡连接盘与第三联接器相连；所述第一加载工装用于实现加载电机对主待测行走减速机的动力加载；所述第二加载工装用于实现负载电机对陪待测行走减速机的动力负载；所述加载电机和负载电机分别与测试平台的信号输出端和信号输入端连接，使测试平台、主试单元以及陪试单元形成一个闭环连接，将输出动力反馈至电网。加载电机与测试平台的信号输出端相连，可通过测试平台控制系统使待测行走减速机按照实际载荷谱进行加载试验；负载电机与测试平台的信号输入端相连，可将试验过程中采集到的数据经由数据采集卡采集，传至测试平台控制系统进行数据处理、记录、图表、报表及加载控制等功能，整个试验操作较为便捷。本发明中使用的测试平台可采用现有的测试平台，技术成熟可靠。

进一步地，所述第一加载工装与第二加载工装结构相同；所述第一加载工装包括基座、传动轴、第一支撑轴承、第二支撑轴承以及端盖；所述基座的本体为圆盘形，中部开设有传动轴安装孔；基座安装在第一试验台架上，其一端与第一试验台架通过止口配合进行定位，另一端沿径向由外向内连续设置有四阶凸台，分别为第一环形凸台、第二环形凸台、第三环形凸台以及第四环形凸台；基座通过第二支撑轴承与主待测行走减速器相连；所述第一环形凸台内侧开设有沟槽，与主待测行走减速机壳体的沟槽相配合形成浮动油封的安装空间；所述第三环形凸台外侧安装有压板，该压板与第二环形凸台相配合用于对第二支撑轴承进行轴向定位及预紧；所述第四环形凸台上设置有花键，用于固定主待测行走减速器的行星架；所述传动轴通过第一支撑轴承安装在所述基座中，其一端与第一联轴器相连，另一端与主待测行走减速机相连；所述端盖穿过传动轴的一端，固定在基座上；该端盖与传动轴之间设置有油封，用于防尘以及防渗油；所述第一支撑轴承和第二支撑轴承之间通过设置在基座上的油孔连通，该油孔作为第二支撑轴承的润滑油路；当然，第一加载工装和第二加载工装也可以采用不同结构的加载工装，配合电机工作，但均以上述加载工装为优选，可与待测行走减速机实现可靠配合，将电机动力加载至待测行走减速机上，确保试验顺利进行，并且维护方便。

进一步地，为了在试验的同时可直接检测行走减速机内部温度参数，所述基座本体靠近浮动油封的位置设置有安装孔，该安装孔内安装有温度传感器；可根据实际情况设置多个安装孔，均安装温度传感器，以便检测行走减速机内部不同位置的油温，比如可设置两处温度传感器，分别检测行走减速机内部浮动油封和润滑油的油温。

进一步地，所述传动轴沿周向从远离第三联轴器的一端向靠近第三联轴器的一端连续设置有第一凸台、第二凸台和第三凸台；所述端盖与基座配合端面设置有止口；其中，第一凸台用于放置油封；第二凸台用于放置第一支撑轴承；第三凸台与止口配合用于对第一支撑轴承进行轴向定位。

进一步地，所述压板与第二支撑轴承之间设置有调节垫片，在实际应用过程中，可通过调整该调节垫片的厚度来调整第二支撑轴承的轴向间隙，补偿第二支撑轴承的发热膨胀。

进一步地，所述第一联轴器与传动轴、第二联轴器与传动轴之间均通过连接套连接；且传动轴与连接套之间采用花键连接。

进一步地，所述基座与第一试验台架之间、基座与第二试验台架之间、端盖与基座之间、压板与第三环形凸台之间均通过螺栓固定连接，连接方式简单，拆装方便。

进一步地，所述传动轴与待测行走减速机、传动轴与陪待测行走减速机之间均通过花键连接。

进一步地，所述安装孔为螺纹孔，设计成螺纹孔在安装温度传感器时更加快捷。

本发明的优点是：

1.本发明利用加载工装和电机替代液压马达和液压站，大大减少了设备投入成本，并采用背靠背闭环试验系统，利用测试平台控制电机加载，同时完成主试单元和陪试单元中待测行走减速机的疲劳运转、超负荷、传动效率等试验，即可在同一次试验中进行两个行走减速机的测试试验，大大降低了试验的能耗，有效地提高了测试效率。

2.本发明中加载工装的结构设计巧妙，与试验台架以及待测行走减速机均可靠连接，可将动力稳定地传递输出，确保试验顺利进行。

3.本发明加载工装的基座上设置有传感器安装孔，在试验过程可直接对待测行走减速机的内部温度参数进行测量，操作简便。

4.本发明加载工装中两个支撑轴承均有轴向定位，可防止轴承高速旋转过程中发生轴向位移。

附图说明

图1为本发明行走减速机试验系统的结构示意图(省略测试平台)；

图2为本发明中加载工装的结构示意图；

图3为图1中A处的剖视图；

图4为图1中B处的剖视图；

图5为图2中C处的放大图；

附图标记如下：

01-主试单元；02-陪试单元；1-加载电机；2-第一联轴器；3-第一试验台架；4-第一加载工装；5-主待测行走减速机；6-第一过渡连接盘；7-第三联轴器；8-第二过渡连接盘；9-陪待测行走减速机；10-第二加载工装；11-第二试验台架；12-第二联轴器；13-负载电机；14-温度传感器；15-浮动油封；16-连接套；17-传动轴；18-止口；19-基座；20-第一环形凸台；21-第二环形凸台；22-第三环形凸台；23-调节垫片；24-压板；25-螺栓；26-第四环形凸台；27-第一支撑轴承；28-第三凸台；29-第二支撑轴承；30-壳体；31-安装孔；32-油孔；33-端盖；34-第一凸台；35-第二凸台；36-油封。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

如图1-图5所示，本发明的行走减速机试验系统，包括测试平台(图中未示出)、第三联轴器7、主试单元01以及陪试单元02；主试单元01和陪试单元02通过第三联轴器7镜像设置。

其中，主试单元01包括加载电机1、第一联轴器2、第一加载工装4、主待测行走减速机5、第一过渡连接盘6、第一试验台架3；陪试单元02包括负载电机13、第二联轴器12、第二加载工装10、陪待测行走减速机9、第二过渡连接盘8、第二试验台架11；

主试单元01和陪试单元02的各部件从一端向另一端同轴依次连接，具体如下：加载电机1的输出端与第一联轴器2的输入端通过螺栓25固连，第一联轴器2的输出端通过连接套16与第一加载工装4的输入端连接，第一加载工装4固定在第一试验台架3上，第一加载工装4的输出端与主待测行走减速机5的输入端连接，通过花键将动力传递至主待测行走减速机5的一级太阳轮，主待测行走减速机5的输出端与第一过渡连接盘6的一端通过螺栓25固连，第一过渡连接盘6的另一端与第三联轴器7的输入端连接，第三联轴器7的输出端与第二过渡连接盘8的一端连接，第二过渡连接盘8的另一端与陪待测行走减速机9的输入端通过螺栓25固连，陪待测行走减速机9的输出端与第二加载工装10的输入端连接，通过花键将动力负载至第二加载工装10的传动轴17上，第二加载工装10固定在第二试验台架11上，第二加载工装10的输出端通过连接套16与第二联轴器12的输入端连接，第二联轴器12的输出端与负载电机13的输入端通过螺栓25固连。

上述第一加载工装4与第二加载工装10结构相同；第一加载工装4是用于实现加载电机1对主待测行走减速机5的动力加载；第二加载工装10则是用于实现负载电机13对陪待测行走减速机9的动力负载。加载电机1和负载电机13分别与测试平台的信号输出端和信号输入端连接，使测试平台、主试单元以及陪试单元形成一个闭环连接。加载电机与测试平台的信号输出端相连，可通过测试平台控制系统使待测行走减速机按照实际载荷谱进行加载试验；负载电机13与测试平台的信号输入端相连，可将试验过程中采集到的数据经由数据采集卡采集，传至测试平台控制系统进行数据处理、记录、图表、报表及加载控制等功能，整个试验操作较为便捷。

第一加载工装4和第二加载工装10的具体结构包括基座19、传动轴17、第一支撑轴承27、第二支撑轴承29以及端盖33。

基座19的本体为圆盘形，中部开设有传动轴安装孔(即安装空腔)，使用螺栓25安装在试验台架(第一试验台架3和第二试验台架11)上，方便拆卸，其一端与试验台架通过止口配合进行定位，另一端沿径向由外向内连续设置有四阶凸台，分别为第一环形凸台20、第二环形凸台21、第三环形凸台22以及第四环形凸台26；基座19通过第二支撑轴承29与待测行走减速器(主待测行走减速机5和陪待测行走减速机9)相连；第一环形凸台20内侧开设有沟槽，与待测行走减速机(主待测行走减速机5和陪待测行走减速机9)壳体30的沟槽相配合形成浮动油封15的安装空间；第三环形凸台22外侧安装有压板24，该压板24与第二环形凸台21相配合用于对第二支撑轴承29进行轴向定位及预紧，且压板24与第二支撑轴承29之间还设置有调节垫片23，可通过调整该调节垫片23的厚度来调整第二支撑轴承29的轴向间隙，补偿第二支撑轴承29的发热膨胀；第四环形凸台26上设置有花键，用于固定待测行走减速器(主待测行走减速机5和陪待测行走减速机9)的行星架；传动轴17通过第一支撑轴承27安装在上述基座19中，其一端与联轴器(第一联轴器2和第二联轴器12)相连，另一端与待测行走减速机(主待测行走减速机5和陪待测行走减速机9)相连；端盖33穿过传动轴17与联轴器(第一联轴器2和第二联轴器12)相连的一端后，使用螺栓25固定在基座19上；传动轴17沿周向从远离第三联轴器7的一端向靠近第三联轴器7的一端连续设置有第一凸台34、第二凸台35和第三凸台28；端盖33与基座19配合端面设置有止口；其中，第一凸台34用于放置油封36，进行防尘以及防渗油；第二凸台35用于放置第一支撑轴承27；第三凸台28与止口配合用于对第一支撑轴承27进行轴向定位。

第一支撑轴承27和第二支撑轴承29之间通过设置在基座19上的油孔32连通，该油孔32作为第二支撑轴承29的润滑油路。

同时，为了实现可直接检测行走减速机内部温度参数的功能，基座19本体上靠近浮动油封15的位置设置有两个螺纹孔，每个螺纹孔内安装有温度传感器14，分别检测行走减速机内部浮动油封15和润滑油的油温。

传动轴17与连接套16之间、传动轴17与待测行走减速机(主待测行走减速机5和陪待测行走减速机9)之间均通过花键连接。

上述基座19与第一试验台架3之间、基座19与第二试验台架11之间、端盖33与基座19之间、压板24与第三环形凸台22之间均通过螺栓25固定连接，连接方式简单，拆装方便。

上述第一加载工装4工作时，加载电机1作为动力源，通过联轴器、连接套16，驱动传动轴17旋转，传动轴17由安装在基座19内的第一支撑轴承27作为旋转支撑，在基座19的空腔中旋转，最后由传动轴17输出端的花键将动力传输给主待测行走减速机5，实现电机动力加载。

使用测试平台的控制系统对工况模拟，通过加载电机1对主待测行走减速机5进行加载试验，动力经过主待测行走减速机5减速增扭后，通过第一过渡连接盘6、第三联轴器7、第二过渡连接盘8，陪待测行走减速机9增速降扭后，传至负载电机13，模拟阻力加载试验。同时，通过负载电机13将动力反馈至测试平台，形成闭环，降低能耗。通过一次试验同时对主试单元和陪试单元的待测行走减速机的疲劳运转、超负荷、传动效率进行测试，大大提高了测试效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种行走减速机试验系统，其特征在于：包括测试平台、第三联轴器(7)、主试单元(01)以及陪试单元(02)；所述主试单元(01)和陪试单元(02)通过第三联轴器(7)镜像设置；

所述主试单元(01)包括从一端同轴依次连接的加载电机(1)、第一联轴器(2)、第一加载工装(4)、主待测行走减速机(5)以及第一过渡连接盘(6)；其中，第一加载工装(4)固定在第一试验台架(3)上；

所述陪试单元(02)包括从另一端同轴依次连接的负载电机(13)、第二联轴器(12)、第二加载工装(10)、陪待测行走减速机(9)以及第二过渡连接盘(8)；其中，第二加载工装(10)固定在第二试验台架(11)上；

所述第一过渡连接盘(6)和第二过渡连接盘(8)均与第三联轴器(7)同轴连接；

所述第一加载工装(4)用于实现加载电机(1)对主待测行走减速机的动力加载；所述第二加载工装(10)用于实现负载电机(13)对陪待测行走减速机的动力负载；

所述加载电机(1)和负载电机(13)分别与测试平台的信号输出端和信号输入端连接，使测试平台、主试单元以及陪试单元形成一个闭环连接；且负载电机(13)将输出动力反馈至测试平台的电网，形成闭环；

所述第一加载工装(4)与第二加载工装(10)结构相同；

所述第一加载工装(4)包括基座(19)、传动轴(17)、第一支撑轴承(27)、第二支撑轴承(29)以及端盖(33)；

所述基座(19)的本体为圆盘形，中部开设有传动轴安装孔；基座(19)安装在第一试验台架(3)上，其一端与第一试验台架(3)通过止口配合进行定位，另一端沿径向由外向内连续设置有四阶凸台，分别为第一环形凸台(20)、第二环形凸台(21)、第三环形凸台(22 )以及第四环形凸台(26)；基座(19)通过第二支撑轴承(29)与主待测行走减速器(7)相连；

所述第一环形凸台(20)内侧开设有沟槽，与主待测行走减速机壳体(30)的沟槽相配合，形成浮动油封(15)的安装空间；

所述第三环形凸台(22 )外侧安装有压板(24)，该压板(24)与第二环形凸台(21)相配合用于对第二支撑轴承(29)进行轴向定位；

所述第四环形凸台(26)上设置有花键，用于固定待测行走减速器的行星架；

所述传动轴(17)通过第一支撑轴承(27)安装在所述基座(19)中，其一端与第一联轴器(2)相连，另一端与主待测行走电机相连；

所述端盖(33)穿过传动轴(17)的一端，固定在基座(19)上；该端盖(33)与传动轴(17)之间设置有油封(36)；

所述第一支撑轴承(27)和第二支撑轴承(29)之间通过设置在基座(19)上的油孔(32)连通；

所述基座(19)本体上靠近浮动油封(15)的位置设置有安装孔(31)，该安装孔(31)内安装有温度传感器(14)。

2.根据权利要求1所述的行走减速机试验系统，其特征在于：所述传动轴(17)沿周向从远离第三联轴器(7)的一端向靠近第三联轴器(7)的一端连续设置有第一凸台(34)、第二凸台(35)和第三凸台(28)；所述端盖(33)与基座(19)配合端面设置有止口；

其中，第一凸台(34)用于放置油封；第二凸台(35)用于放置第一支撑轴承(27)；第三凸台(28)与止口用于对第一支撑轴承(27)进行轴向定位。

3.根据权利要求2所述的行走减速机试验系统，其特征在于：所述压板(24)与第二支撑轴承(29)之间设置有调节垫片(23)。

4.根据权利要求3所述的行走减速机试验系统，其特征在于：所述第一联轴器(2)与传动轴(17)、第二联轴器(12)与传动轴(17)之间均通过连接套(16)连接；且传动轴(17)与连接套(16)之间采用花键连接。

5.根据权利要求4所述的行走减速机试验系统，其特征在于：所述基座(19)与第一试验台架(3)之间、基座(19)与第二试验台架(11)之间、端盖(33)与基座(19)之间、压板(24)与第三环形凸台(22 )之间均通过螺栓(25)固定连接。

6.根据权利要求5所述的行走减速机试验系统，其特征在于：所述传动轴(17)与主待测行走减速机、传动轴与陪待测行走减速机之间均通过花键连接。

7.根据权利要求6所述的行走减速机试验系统，其特征在于：所述安装孔(31)为螺纹孔。

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