CN111238809A - 一种多功能变速箱测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能变速箱测试装置，包括测试台架，测试台架两端的安装有用于固定不同类型变速箱、可与其实现油路和电路连接辅助抱紧机构、墙板定位机构，还包括可轴向移动分别模拟汽车两前轮的负载机构二、负载机构一和模拟汽车发动机的主驱机构，三者的输出端可分别伸出辅助抱紧机构、墙板定位机构延伸至测试台架上方；变速箱通过测试台架调整定位后，根据机型不同选择由辅助抱紧机构或墙板定位机构固定，并与相应的输出形成机械连接；利用振动数据采集机构完成测试数据采集，从而实现同一平台为不同类型的变速箱的测试完整的测试操作，节约场地，提高效率和设备利用率。
Description
技术领域
本发明涉及变速箱测试装置技术领域，尤其是一种多功能变速箱测试装置。
背景技术
目前的变速箱测试装置，通常只能单独适用于混动变速箱或者纯电驱动单一类型的变速箱性能的测试，兼容性差，各个模块的集成化程度低，导致测试流程繁琐，测试操作运行试验状况复杂，不易获得统一的评估标准，即产品评估的一致性差，给下线产品质量和合格率带来很大的影响。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的多功能变速箱测试装置，兼容性强大，利用一台机完成混动变速箱/纯电驱动两种不同类型的变速箱的过程性能和质量状态的在线测试，操作方便，测试精度高，从而有利于提高评估结果的一致性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种多功能变速箱测试装置，包括底座组件，所述底座组件中部设有测试台架，测试台架两端的底座组件安装有相互对应的、用于固定不同类型变速箱的辅助抱紧机构、墙板定位机构，底座组件上一端设有沿轴向运动的负载机构一和主驱机构，两者的输出端可穿过墙板定位机构，延伸至测试台架上方，底座组件上另一端设有沿轴向运动的负载机构二，其输出端也可穿过辅助抱紧机构，延伸至测试台架上方；变速箱通过测试台架调整就位后，由辅助抱紧机构或墙板定位机构将变速箱固定牢固，并对接变速箱上的油路和电路；
测试纯电动驱动的变速箱时，负载机构一、负载机构二分别模拟汽车的两个前轮，分别与变速箱形成机械连接；测试混动驱动的变速箱时，还利用主驱机构与变速箱形成机械连接以模拟汽车发动机的输出；所述测试台架上方还安装有振动数据采集机构。
作为上述技术方案的进一步改进：
测试台架的结构为：包括底板，所述底板上设有一组第一导轨，第一导轨上安装有沿其滑动的第一安装板；所述第一安装板上表面两侧对称设有安装架，每侧安装架内侧沿长度方向设有多个传动连接的辊轮，两侧的辊轮同步传动；位于两侧的安装架之间的第一安装板上设有升降架组件；升降架组件的结构包括固定在第一安装板中部的驱动气缸，其活塞杆顶部与一块平行于第一安装板设置的升降板连接，驱动气缸四周的第一安装板上设有垂直导套，所述升降板通过其底面四角处设置的导柱沿所述垂直导套上下运动。
第一安装板上一端设有用于使承托变速箱的传送托盘停止的阻挡气缸，其一旁设有用于读取和写入被测件的数据的RFID传感器；第一安装板上另一端设有推动气缸，其输出杆与一根横杆连接，横杆两侧分别通过一纵杆与一推块连接，两个推块分别沿一段第二导轨滑动，两第二导轨对称设置在第一安装板的上表面两侧，且与第一导轨设置方向相垂直；升降板底面中部两侧设有限位板，第一安装板上设有与所述限位板配合的限位挡块。
其中一侧辊轮的安装架下方设有由电机驱动的、与辊轮传动连接的传动轮，两安装架之间一端设有将两侧的一组辊轮连接的传动辊，两侧的辊轮通过所述传动辊同步传动。
墙板定位机构的结构包括定位框，所述定位框呈U型结构，包括前端板以及前端板两侧垂向设置的侧壁板；沿前端板的外表面上设有前安装板，前安装板中部向外侧延伸有凸起的定位板，定位板上设有两个第一安装通孔，分别供负载机构一和主驱机构的输出端穿过；定位板外圈的前安装板的四角处分布有一个液压输入源和三个分别与所述液压输入源连接的第一压板组件，通过所述第一压板组件将被测变速箱压紧。
前安装板一旁的前端板上设有气隙传感器，前端板下侧设有液压对接板、电路对接板。
所述第一压板组件的结构包括压板，所述压板的一端通过销轴一与液压伸缩杆的头部铰接，压板的中部通过销轴二和两个活动销的一端铰接，所述两个活动销的另一端连接在一转轴的两端；所述液压伸缩杆由液压输入源驱动，所述转轴由旋转气缸带动转动；所述压板的另一端具有楔形斜面。
辅助抱紧机构和墙板定位机构的形式相同，其上开设与所述第一安装通孔功能相对应的第二安装通孔，供负载机构二的输出端穿过；辅助抱紧机构上也设置三个与所述第一压板组件功能对应的第二压板组件，且三个第二压板组件分布在三角形的三个顶点处；辅助抱紧机构沿设置在底座组件上的一组第三导轨向靠近或远离墙板定位机构的方向移动。
负载机构二的结构为：包括第二安装板，所述第二安装板沿设于底座组件上的一组第四导轨向靠近或远离墙板定位机构的方向移动；第二安装板上固定安装有差速器二，其输出端通过联轴器及轴承装置与穿过辅助抱紧机构的第二输出轴连接。
主驱机构的结构包括主驱电机，其输出端联轴器及轴承装置与穿过墙板定位机构的主输出轴连接；负载机构一的结构包括第三安装板，所述第三安装板沿设于底座组件上的一组第五导轨向靠近或远离辅助抱紧机构的方向移动；第三安装板上安装有差速器一及传动轴，其两端分别通过万向节与差速器一的输出端、穿过墙板定位机构的第一输出轴连接，万向节与第一输出轴之间设有轴承装置。
振动数据采集机构结构为：包括安装框架，安装框架两侧分别通过安装支架安装有动作气缸，动作气缸活塞杆端部设有振动传感器，动作气缸一旁的安装支架上还设有位置传感器。
测试装置外部设有含吸音材料的安装罩壳，安装罩壳上设有电气柜、被测变速箱的变速箱油换热过滤系统；底座组件底部设有减震地脚。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，辅助抱紧机构、墙板定位机构对应设置，分别适用于不同类型的变速箱的固定实现液压、电气连接，通过主驱机构模拟汽车发动机，通过负载机构一、负载机构二模拟汽车两个前轮，经过辅助抱紧机构或墙板定位机构牢固固定后的变速箱和负载机构一、负载机构二或者同时和主驱机构的输出轴连接，实现转速、扭矩的传输；利用振动数据采集机构完成测试数据采集，从而实现同一平台为不同类型的变速箱的测试完整的测试操作，节约场地，提高效率和设备利用率。
同时本发明还具有如下优点：
测试台架用于实现变速箱固定前的位置调整和定位，通过辊轮调整水平位置、升降架组件调整竖直高度，通过阻挡气缸进行阻停，操作方便，定位精度高；可根据类型不同选择向着辅助抱紧机构或墙板定位机构的方向移动；变速箱通过测试台架调整定位后，根据机型不同选择由辅助抱紧机构或墙板定位机构固定，并与相应的输出形成机械连接；
辅助抱紧机构、墙板定位机构结构类似，第一压板组件的分布位置和第二压板组件的分布位置根据不同类型的变速箱设计的有所不同，满足不同类型的变速箱的牢固定位；
振动数据采集机构通过传感器收集振动数据和气缸动作，完成测试数据采集，测试精度高，操作方便；
整个测试装置采用一体化整体机械设计，主驱机构、负载机构、测试台架、墙板定位机构、辅助抱紧机构、振动数据采集机构等全部硬件设备均安装于高定位精度的带定位的一体化底座组件上，其底部有若干减震地脚支撑，设备到位后可直接安装于工厂加固地面或者安装在混凝土平台基础上，安装方便。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明测试台架的结构示意图。
图3为图2的另一视角。
图4为测试台架中升降架组件的安装结构示意图。
图5的本发明墙板定位机的结构示意图。
图6为图5的另一视角。
图7为图5中A部的放大图.
图8为辅助抱紧机构结构示意图。
图9为图1的另一视角。
图10为本发明负载机构二的结构示意图。
图11为图9的另一视角。
图12为本发明负载机构一结构示意图。
图13为本发明振动数据采集机构的结构示意图。
图14为图13的另一视角。
图15为图1中测试装置外安装好安全罩壳后的结构示意图。
其中：1、底座组件；2、测试台架；3、负载机构二；4、辅助抱紧机构；5、振动数据采集机构；6、墙板定位机构；7、主驱机构；8、负载机构一；9、第三导轨；10、第四导轨；11、轴承装置；12、联轴器；13、第五导轨；14、安装罩壳；15、变速箱油换热过滤系统；16、电气柜；17、减震地脚；201、底板；202、第一导轨；203、第一安装板；204、安装架；205、辊轮；206、传动辊；207、升降板；208、驱动气缸；209、阻挡气缸；210、RFID传感器；211、传动轮；212、推动气缸；213、推块；214、横杆；215、第二导轨；216、限位挡块；217、限位板；218、垂直导套；301、差速器二；304、第二安装板；305、第二输出轴；402、第二安装通孔；406、第二压板组件；501、安装框架；502、动作气缸；503、振动传感器；504、位置传感器；505、安装支架；601、侧壁板；602、第一安装通孔；603、前安装板；604、前端板；605、液压输入源；606、第一压板组件；607、定位板；608、电路对接板；609、液压对接板；610、气隙传感器；6065、压板；6062、销轴一；6061、液压伸缩杆；6063、销轴二；6064、活动销；6066、转轴；701、主驱电机；702、主输出轴；801、差速器一；802、第三安装板；803、传动轴；804、第一输出轴；805、万向节。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的多功能变速箱测试装置，包括底座组件1，底座组件1中部设有测试台架2，测试台架2两端的底座组件1安装有相互对应的、用于固定不同类型变速箱的辅助抱紧机构4、墙板定位机构6，底座组件1上一端设有沿轴向运动的负载机构一8和主驱机构7，两者的输出端可穿过墙板定位机构6，延伸至测试台架2上方，底座组件1上另一端设有沿轴向运动的负载机构二3，其输出端也可穿过辅助抱紧机构4，延伸至测试台架2上方；变速箱通过测试台架2调整就位后，由辅助抱紧机构4或墙板定位机构6将变速箱固定牢固，并对接变速箱上的油路和电路；
测试纯电动驱动的变速箱时，负载机构一8、负载机构二3分别模拟汽车的两个前轮，分别与变速箱形成机械连接；测试混动驱动的变速箱时，除了利用负载机构一8、负载机构二3分别模拟汽车的两个前轮，还利用主驱机构7与变速箱形成机械连接以模拟汽车发动机的输出；
测试台架2上方还安装有振动数据采集机构5。
如图2-图4所示，测试台架2的结构为：包括底板201，底板201上设有一组第一导轨202，第一导轨202上安装有沿其滑动的第一安装板203；第一安装板203上表面两侧对称设有安装架204，每侧安装架204内侧沿长度方向设有多个传动连接的辊轮205，两侧的辊轮205同步传动；
位于两侧的安装架204之间的第一安装板203上设有升降架组件；升降架组件的结构包括固定在第一安装板203中部的驱动气缸208，其活塞杆顶部与一块平行于第一安装板203设置的升降板207连接，驱动气缸208四周的第一安装板203上设有垂直导套218，升降板207通过其底面四角处设置的导柱沿垂直导套218上下运动。
第一安装板203上一端设有用于使承托变速箱的传送托盘停止的阻挡气缸209，其一旁设有用于读取和写入被测件的数据的RFID传感器210；第一安装板203上另一端设有推动气缸212，其输出杆与一根横杆214连接，横杆214两侧分别通过一纵杆与一推块213连接，两个推块213分别沿一段第二导轨215滑动，两第二导轨215对称设置在第一安装板203的上表面两侧，且与第一导轨202设置方向相垂直；升降板207底面中部两侧设有限位板217，第一安装板203上设有与限位板217配合的限位挡块216。
其中一侧辊轮205的安装架204下方设有由电机驱动的、与辊轮205传动连接的传动轮211，两安装架204之间一端设有将两侧的一组辊轮205连接的传动辊206，两侧的辊轮205通过传动辊206同步传动。
如图5-图7所示，墙板定位机构6的结构包括定位框，定位框呈U型结构，包括前端板604以及前端板604两侧垂向设置的侧壁板601；沿前端板604的外表面上设有前安装板603，前安装板603中部向外侧延伸有凸起的定位板607，定位板607上设有两个第一安装通孔602，分别供负载机构一8和主驱机构7的输出端穿过；定位板607外圈的前安装板603的四角处分布有一个液压输入源605和三个分别与液压输入源605连接的第一压板组件606，通过第一压板组件606将被测变速箱压紧。
前安装板603一旁的前端板604上设有气隙传感器610，前端板604下侧设有液压对接板609、电路对接板608。
第一压板组件606的结构包括压板6065，压板6065的一端通过销轴一6062与液压伸缩杆6061的头部铰接，压板6065的中部通过销轴二6063和两个活动销6064的一端铰接，两个活动销6064的另一端连接在一转轴6066的两端；液压伸缩杆6061由液压输入源605驱动，转轴6066由旋转气缸带动转动；压板6065的另一端具有楔形斜面。
如图8所示，辅助抱紧机构4和墙板定位机构6的形式相同，其上开设与第一安装通孔602功能相对应的第二安装通孔402，供负载机构二3的输出端穿过；辅助抱紧机构4上也设置三个与第一压板组件606功能对应的第二压板组件406，且三个第二压板组件406分布在三角形的三个顶点处；辅助抱紧机构4沿设置在底座组件1上的一组第三导轨9向靠近或远离墙板定位机构6的方向移动。
如图9和图10所示，负载机构二3的结构为：包括第二安装板304，第二安装板304沿设于底座组件1上的一组第四导轨10向靠近或远离墙板定位机构6的方向移动；第二安装板304上固定安装有差速器二301，其输出端通过联轴器12及轴承装置11与穿过辅助抱紧机构4的第二输出轴305连接。
如图11和图12所示，主驱机构7的结构包括主驱电机701，其输出端联轴器12及轴承装置11与穿过墙板定位机构6的主输出轴702连接；负载机构一8的结构包括第三安装板802，第三安装板802沿设于底座组件1上的一组第五导轨13向靠近或远离辅助抱紧机构4的方向移动；第三安装板802上安装有差速器一801及传动轴803，其两端分别通过万向节805与差速器一801的输出端、穿过墙板定位机构6的第一输出轴804连接，万向节805与第一输出轴804之间设有轴承装置11。
如图13和图14所示，振动数据采集机构5结构为：包括安装框架501，安装框架501两侧分别通过安装支架505安装有动作气缸502，动作气缸502活塞杆端部设有振动传感器503，动作气缸502一旁的安装支架505上还设有位置传感器504。
如图15所示，测试装置外部设有含吸音材料的安装罩壳14，安装罩壳14上设有电气柜16、被测变速箱的变速箱油换热过滤系统15；底座组件1底部设有减震地脚17。
本发明在实施过程中，变速箱由测试台架2进行测试固定前的位置定位，辊轮205用于对变速箱进行水平传送，驱动气缸208通过横杆214带动推块213运动，辅助调整变速箱的水平位置，升降架组件用于在水平位置调整到位后对竖直高度进行调整，阻挡气缸209防止水平移动范围超限；RFID传感器210用于读取和写入被测件的数据；
测试A机型时，测试台架2将被测件顶起，沿第一导轨202往辅助抱紧机构4方向平移，辅助抱紧机构4上的第二压板组件406加持，测试台架2下落，测试结束后再上升将被测件取走。测试B机型的时候，测试台架2将被测件顶起，沿第一导轨202往墙板定位机构6方向平移，进行一样的操作。
辅助抱紧机构4和墙板定位机构6结构基本相同，第一压板组件606的分布位置和第二压板组件406的分布位置不同，以适用于A/B不同类型(纯电动驱动/混动驱动)变速箱的牢固固定；
气隙传感器610用于检测变速箱是否贴合到位，变速箱被辅助抱紧机构4或墙板定位机构6固定好之后；
主驱机构7、负载机构一8、负载机构二3分别模拟汽车发动机、两个前轮，三者的输出轴分别和变速器进行机械连接，同时，通过辅助抱紧机构4或墙板定位机构6实现与变速箱的油路和电路的连接，负载机构一8上传动轴803通过万向节805连接差速器一801和第一输出轴804，目的是由于电机的尺寸原因，通过该设计来改变转速和扭矩的方向；
负载机构一8、负载机构二3均可沿相应的导轨沿底座组件上表面调整位置，以兼容不同尺寸的变速箱；在测试纯电动驱动的变速箱时，主驱机构7不与变速箱进行机械连接，在测试混动驱动的变速箱时，需要利用主驱机构7与变速箱进行机械连接。
振动数据采集机构5的作用是利用动作气缸502将振动传感器503顶到被测件上面，采集振动数据，位置传感器用来检测距离是否符合预定范围。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (12)
1.一种多功能变速箱测试装置，其特征在于：包括底座组件(1)，所述底座组件(1)中部设有测试台架(2)，测试台架(2)两端的底座组件(1)安装有相互对应的、用于固定不同类型变速箱的辅助抱紧机构(4)、墙板定位机构(6)，底座组件(1)上一端设有沿轴向运动的负载机构一(8)和主驱机构(7)，两者的输出端可穿过墙板定位机构(6)，延伸至测试台架(2)上方，底座组件(1)上另一端设有沿轴向运动的负载机构二(3)，其输出端也可穿过辅助抱紧机构(4)，延伸至测试台架(2)上方；变速箱通过测试台架(2)调整就位后，由辅助抱紧机构(4)或墙板定位机构(6)将变速箱固定牢固，并对接变速箱上的油路和电路；
测试纯电动驱动的变速箱时，负载机构一(8)、负载机构二(3)分别模拟汽车的两个前轮，分别与变速箱形成机械连接；测试混动驱动的变速箱时，还利用主驱机构(7)与变速箱形成机械连接以模拟汽车发动机的输出；所述测试台架(2)上方还安装有振动数据采集机构(5)。
2.如权利要求1所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：测试台架(2)的结构为：包括底板(201)，所述底板(201)上设有一组第一导轨(202)，第一导轨(202)上安装有沿其滑动的第一安装板(203)；
所述第一安装板(203)上表面两侧对称设有安装架(204)，每侧安装架(204)内侧沿长度方向设有多个传动连接的辊轮(205)，两侧的辊轮(205)同步传动；位于两侧的安装架(204)之间的第一安装板(203)上设有升降架组件；
升降架组件的结构包括固定在第一安装板(203)中部的驱动气缸(208)，其活塞杆顶部与一块平行于第一安装板(203)设置的升降板(207)连接，驱动气缸(208)四周的第一安装板(203)上设有垂直导套(218)，所述升降板(207)通过其底面四角处设置的导柱沿所述垂直导套(218)上下运动。
3.如权利要求2所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：第一安装板(203)上一端设有用于使承托变速箱的传送托盘停止的阻挡气缸(209)，其一旁设有用于读取和写入被测件的数据的RFID传感器(210)；第一安装板(203)上另一端设有推动气缸(212)，其输出杆与一根横杆(214)连接，横杆(214)两侧分别通过一纵杆与一推块(213)连接，两个推块(213)分别沿一段第二导轨(215)滑动，两第二导轨(215)对称设置在第一安装板(203)的上表面两侧，且与第一导轨(202)设置方向相垂直；升降板(207)底面中部两侧设有限位板(217)，第一安装板(203)上设有与所述限位板(217)配合的限位挡块(216)。
4.如权利要求2所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：其中一侧辊轮(205)的安装架(204)下方设有由电机驱动的、与辊轮(205)传动连接的传动轮(211)，两安装架(204)之间一端设有将两侧的一组辊轮(205)连接的传动辊(206)，两侧的辊轮(205)通过所述传动辊(206)同步传动。
5.如权利要求1所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：墙板定位机构(6)的结构包括定位框，所述定位框呈U型结构，包括前端板(604)以及前端板(604)两侧垂向设置的侧壁板(601)；
沿前端板(604)的外表面上设有前安装板(603)，前安装板(603)中部向外侧延伸有凸起的定位板(607)，定位板(607)上设有两个第一安装通孔(602)，分别供负载机构一(8)和主驱机构(7)的输出端穿过；定位板(607)外圈的前安装板(603)的四角处分布有一个液压输入源(605)和三个分别与所述液压输入源(605)连接的第一压板组件(606)，通过所述第一压板组件(606)将被测变速箱压紧。
6.如权利要求5所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：前安装板(603)一旁的前端板(604)上设有气隙传感器(610)，前端板(604)下侧设有液压对接板(609)、电路对接板(608)。
7.如权利要求5所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：所述第一压板组件(606)的结构包括压板(6065)，所述压板(6065)的一端通过销轴一(6062)与液压伸缩杆(6061)的头部铰接，压板(6065)的中部通过销轴二(6063)和两个活动销(6064)的一端铰接，所述两个活动销(6064)的另一端连接在一转轴(6066)的两端；
所述液压伸缩杆(6061)由液压输入源(605)驱动，所述转轴(6066)由旋转气缸带动转动；所述压板(6065)的另一端具有楔形斜面。
8.如权利要求7所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：辅助抱紧机构(4)和墙板定位机构(6)的形式相同，其上开设与所述第一安装通孔(602)功能相对应的第二安装通孔(402)，供负载机构二(3)的输出端穿过；辅助抱紧机构(4)上也设置三个与所述第一压板组件(606)功能对应的第二压板组件(406)，且三个第二压板组件(406)分布在三角形的三个顶点处；
辅助抱紧机构(4)沿设置在底座组件(1)上的一组第三导轨(9)向靠近或远离墙板定位机构(6)的方向移动。
9.如权利要求1所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：负载机构二(3)的结构为：包括第二安装板(304)，所述第二安装板(304)沿设于底座组件(1)上的一组第四导轨(10)向靠近或远离墙板定位机构(6)的方向移动；第二安装板(304)上固定安装有差速器二(301)，其输出端通过联轴器(12)及轴承装置(11)与穿过辅助抱紧机构(4)的第二输出轴(305)连接。
10.如权利要求1所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：主驱机构(7)的结构包括主驱电机(701)，其输出端联轴器(12)及轴承装置(11)与穿过墙板定位机构(6)的主输出轴(702)连接；
负载机构一(8)的结构包括第三安装板(802)，所述第三安装板(802)沿设于底座组件(1)上的一组第五导轨(13)向靠近或远离辅助抱紧机构(4)的方向移动；第三安装板(802)上安装有差速器一(801)及传动轴(803)，其两端分别通过万向节(805)与差速器一(801)的输出端、穿过墙板定位机构(6)的第一输出轴(804)连接，万向节(805)与第一输出轴(804)之间设有轴承装置(11)。
11.如权利要求1所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：振动数据采集机构(5)结构为：包括安装框架(501)，安装框架(501)两侧分别通过安装支架(505)安装有动作气缸(502)，动作气缸(502)活塞杆端部设有振动传感器(503)，动作气缸(502)一旁的安装支架(505)上还设有位置传感器(504)。
12.如权利要求1所述的多功能变速箱测试装置，其特征在于：测试装置外部设有含吸音材料的安装罩壳(14)，安装罩壳(14)上设有电气柜(16)、被测变速箱的变速箱油换热过滤系统(15)；底座组件(1)底部设有减震地脚(17)。
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