CN112857792B - 一种多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，包括主电机、主轴、调速组件、电子控制单元、离合器及两个以上惯量盘组；两个以上惯量盘组按一定间隔安装在主轴上，主轴由主电机驱动；调速组件调节惯性盘组的速度，与主轴转速一致；调速组件的数量、离合器数量与惯量盘组数量一致；电子控制单元根据给定的工况通过控制离合器的结合或分离来增加或减少惯量盘组，从而模拟液力缓速器的制动效能。本发明能够模拟液力缓速器在连续变化坡道工况或连续换挡工况下的制动效能。

Description

一种多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台

技术领域

本发明涉及液力缓速器制动效果检测设备技术领域，具体涉及一种多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台。

背景技术

现有技术中公开的传统惯性台架均为动力源带动固定转动惯量的惯量盘进而带动液力缓速器，惯量盘储存能量对液力缓速器加载，同时模拟整车的惯量，进行某一固定整车惯量下液力缓速器制动效果的试验。若想模拟车辆在变化坡道上的行驶工况或模拟换挡工况中液力缓速器的制动效能，则必须将试验台停机后增加或减少惯量盘的数量来改变系统转动惯量，需要多次拆卸，操作极为困难，拆卸的过程中由于安装精度的原因，可能会造成试验台高速旋转时后安装的惯量盘由于安装不牢固，存在相对于系统整体的微小转动，产生不可控的额外转动惯量从而影响试验的精度，同时反复地拆装惯量盘严重影响试验台的使用效率。并且这种惯性台架无法对整车实际复杂路面连续变化坡道工况和连续换挡工况进行模拟，因此无法从实验中得知液力缓速器在坡道或挡位连续变化工况下的制动效能情况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，能够模拟液力缓速器在连续变化坡道工况或连续换挡工况下的制动效能。

本发明采用的技术方案如下：

一种多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，包括主电机、主轴、调速组件、电子控制单元、离合器及两个以上惯量盘组；

两个以上惯量盘组按一定间隔安装在所述主轴上，所述主轴由主电机驱动；调速组件调节惯量盘组的速度，与所述主轴转速一致；所述调速组件的数量、离合器数量与惯量盘组数量一致；

所述电子控制单元根据给定的工况通过控制离合器的结合或分离来增加或减少惯量盘组，从而模拟液力缓速器的制动效能。

进一步地，所述调速组件包括调速轴、调速电机、调速离合器及调速齿轮；

所述调速轴与主轴平行，所述调速轴由调速电机驱动；所述调速齿轮与惯量盘组啮合传动，调速齿轮通过轴承安装在调速轴上；同时，通过所述调速离合器的结合或分离实现所述调速齿轮与调速轴的刚性连接或分离。

进一步地，所述惯量盘组包括惯量盘、连接法兰及轴承；

所述惯量盘一侧通过连接法兰与离合器固定连接，另一侧设有与所述调速齿轮配合的轮齿；所述惯量盘通过轴承安装在主轴上。

进一步地，所述离合器的定盘与主轴采用键连接，离合器的动盘固定在连接法兰上，同时所述动盘通过轴承安装在主轴上。

进一步地，所述试验台还包括液压操纵装置，每个惯量盘组对应一个液压操纵装置；

所述液压操纵装置包括驱动离合器和调速离合器结合或分离的两个双向伸缩液压缸、电磁控制阀、油液压力传感器和液压泵，两个双向伸缩液压缸由一个液压泵提供动力；液压泵与双向伸缩液压缸的连接管路上设有电磁控制阀；所述油液压力传感器将液压操纵装置内的油压传递给所述电子控制单元。

进一步地，所述主电机和所述调速电机上均装有转速传感器，转速传感器将所述主电机和所述调速电机的转速传递给电子控制单元。

进一步地，转速传感器为磁电式传感器。

有益效果：

本发明在主轴与惯量盘组之间设置离合器，可以通过控制离合器实现分离、滑磨、接合的动态过程，使试验台的转动惯量可以在试验过程中动态连续改变，避免了试验台的停机及惯量盘的多次拆装，保证了试验精度及使用效率；通过在试验过程中动态连续改变试验台的转动惯量，实现对液力缓速器在连续变化坡道工况或连续换挡工况的制动效能进行模拟。而且在该试验台上进行的液力缓速器制动效果检测试验，能够对液力缓速器在连续变化工况下的制动效能进行模拟。本发明也可用于其他液力元件模拟坡道变化工况或连续换挡工况的试验。

附图说明

图1为多级动态连续可调的变转动惯量试验台的示意图。

图2为惯量盘组、调速组件分别安装在主轴、调速轴上的结构剖视图。

图3为液压操纵装置示意图。

其中，1-主电机，2-惯量盘离合器定盘，3-惯量盘离合器动盘，4-惯量盘，5-惯量盘连接法兰，6-调速离合器定盘，7-调速离合器动盘，8-调速齿轮连接法兰，9-调速齿轮，10-调速电机。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，如图1所示，包括主电机1、主轴、调速组件、电子控制单元、惯量盘离合器、液压操纵装置及两个以上惯量盘组。

调速组件包括调速轴、调速电机10、调速离合器及调速齿轮9；主轴与调速轴上均加工有外花键。主轴由主电机1驱动，调速轴由调速电机10驱动，主电机1及主轴、调速电机10及调速轴均位于同一平面内且轴线相互平行。调速电机10是在增加惯量盘4之前将未与主轴刚性连接的惯量盘4与主轴调至共速或在减少惯量盘4时将与主轴刚性连接的惯量盘4以与主轴相同的速度从主轴上分离开来，以减少增减惯量盘4时的冲击，避免试验过程中系统整体转动惯量出现过大波动。

两个以上惯量盘组按一定间隔安装在主轴上；惯量盘组包括惯量盘4、惯量盘连接法兰5及轴承；惯量盘4一侧通过惯量盘连接法兰5与惯量盘离合器固定连接，其上加工有与惯量盘连接法兰5连接的螺纹孔，惯量盘4另一侧设有与调速齿轮9配合的轮齿；惯量盘4通过两个轴承安装在主轴上且能够在主轴上自由转动。本实施例中所有轴承采用滚针轴承。

如图2所示，惯量盘离合器包括惯量盘离合器定盘2和惯量盘离合器动盘3，距离惯量盘4较近的一半称为惯量盘离合器动盘3，距离惯量盘4较远的一半称为惯量盘离合器定盘2，惯量盘离合器定盘2中心孔内壁加工有内花键，通过花键与主轴刚性连接；惯量盘离合器动盘3通过滚针轴承与主轴连接且能够在主轴上自由转动，惯量盘离合器动盘3朝向惯量盘4一侧加工有螺纹孔，通过惯量盘连接法兰5与惯量盘4固定连接。

调速齿轮9与惯量盘4上的轮齿啮合传动，调速齿轮9通过滚针轴承安装在调速轴上且能够在调速轴上自由转动；同时，通过调速离合器的结合或分离实现调速齿轮9与调速轴的刚性连接或分离。

调速离合器包括调速离合器定盘6和调速离合器动盘7，距离调速齿轮9较近的一半称为调速离合器动盘7，距离调速齿轮9较远的一半称为调速离合器定盘6，调速离合器定盘6中心孔内壁加工有内花键，通过花键与调速轴刚性连接；调速离合器动盘7通过滚针轴承与调速轴连接且能够在调速轴上自由转动，调速离合器动盘7朝向调速齿轮9一侧加工有螺纹孔，通过调速齿轮连接法兰8与调速齿轮9固定连接。

如图3所示，每个惯量盘组对应一个液压操纵装置；液压操纵装置包括驱动惯量盘离合器和调速离合器结合或分离的两个双向伸缩液压缸、电磁控制阀、油液压力传感器和液压泵，两个双向伸缩液压缸由一个液压泵提供动力；液压泵与双向伸缩液压缸的连接管路上设有电磁控制阀；油液压力传感器将液压操纵装置内的油压传递给电子控制单元。

主电机1和调速电机10上均装有转速传感器，转速传感器为磁电式传感器，转速传感器将主电机1和调速电机10的转速传递给电子控制单元。

当在该多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台上进行液力缓速器制动效能的试验时，电子控制单元首先驱动液压泵通过控制惯量盘离合器将与试验车型等效转动惯量的惯量盘4与主轴刚性连接，通过主电机1将主轴、主轴上的惯量盘4以及液力缓速器加速到某一设定转速，然后电子控制单元根据给定的连续变化坡道工况或连续换挡工况通过增加或减少惯量盘4来模拟液力缓速器的制动效能。

实施例一：对液力缓速器在连续变化坡道工况的制动效能进行模拟

当需要模拟车辆在上坡工况中液力缓速器的制动效能时，首先通过液压操纵装置控制调速离合器的结合，将某个未与主轴刚性连接的惯量盘4通过调速齿轮9实现与调速轴刚性连接；然后，电子控制单元根据主电机1、调速电机10上的转速传感器所测得的转速数据，将调速电机10转速调至与主电机1转速相同，此时可认为与该调速齿轮9配合的惯量盘4与主轴共速。电子控制单元根据液压操纵系统内的油压传感器监测的油压值，动态连续地改变系统油压，使惯量盘离合器从分离到逐渐滑磨直至最终接合从而使得试验台加载惯量连续增加，通过增加系统惯量来模拟上坡工况整车能量的增加。之后通过调速离合器将调速齿轮9与调速轴脱开，使调速齿轮9在调速轴上空转且将调速电机10转速减少至零以降低试验过程中的电能消耗。

当需要模拟车辆在下坡工况中液力缓速器的制动效能时，首先根据主电机1、调速电机10上的转速传感器所测得的转速数据，将调速电机10转速调至与主电机1转速相同，将需要操纵的惯量盘4所对应的调速齿轮9通过调速离合器与调速轴刚性连接。然后通过电子控制单元根据液压操纵系统内的油压传感器所监测的油压值，动态连续地改变系统油压，使惯量盘离合器从接合到逐渐滑磨直至最终分离从而使得试验台加载惯量连续减少，通过减少系统惯量来模拟下坡工况整车能量的减少，最后将调速电机10速度降至零。

实施例二：对液力缓速器在连续换挡工况的制动效能进行模拟

当模拟液力缓速器在连续换挡工况的制动效能进行模拟时，由于换挡前后旋转质量增加系数有所改变，在仿真试验的过程中，试验台整体转动惯量也应该有相应的变化。由于换挡过程时间较短，在试验仿真时可近似看作转动惯量突变。当要模拟换挡过程增加或减小试验台转动惯量时，操作步骤与模拟车辆在上坡工况或下坡工况下液力缓速器的制动效能时相同，但电子控制单元对系统油压控制应使惯量盘离合器迅速结合或分离。由于当系统油压较低时，惯量盘离合器经过滑磨过程缓慢结合或分离，考虑到换挡过程转动惯量可看作突变，控制较大的系统油压可使离合器迅速结合或分离。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，其特征在于，包括主电机、主轴、调速组件、电子控制单元、离合器及两个以上惯量盘组；

所述调速组件包括调速轴、调速电机、调速离合器及调速齿轮；

所述调速轴与主轴平行，所述调速轴由调速电机驱动；所述调速齿轮与惯量盘组啮合传动，调速齿轮通过轴承安装在调速轴上；同时，通过所述调速离合器的结合或分离实现所述调速齿轮与调速轴的刚性连接或分离；所述惯量盘组包括惯量盘、连接法兰及轴承；

所述惯量盘一侧通过连接法兰与离合器固定连接，另一侧设有与所述调速齿轮配合的轮齿；所述惯量盘通过轴承安装在主轴上；

两个以上惯量盘组按一定间隔安装在所述主轴上，所述主轴由主电机驱动；调速电机是在增加惯量盘之前将未与主轴刚性连接的惯量盘与主轴调至共速或在减少惯量盘时将与主轴刚性连接的惯量盘以与主轴相同的速度从主轴上分离开来；所述调速组件的数量、离合器数量与惯量盘组数量一致；

所述电子控制单元根据给定的工况通过控制离合器的结合或分离来增加或减少惯量盘组，从而模拟液力缓速器的制动效能。

2.如权利要求1所述的多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，其特征在于，所述离合器的定盘与主轴采用键连接，离合器的动盘固定在连接法兰上，同时所述动盘通过轴承安装在主轴上。

3.如权利要求1所述的多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，其特征在于，所述试验台还包括液压操纵装置，每个惯量盘组对应一个液压操纵装置；

所述液压操纵装置包括驱动离合器和调速离合器结合或分离的两个双向伸缩液压缸、电磁控制阀、油液压力传感器和液压泵，两个双向伸缩液压缸由一个液压泵提供动力；液压泵与双向伸缩液压缸的连接管路上设有电磁控制阀；所述油液压力传感器将液压操纵装置内的油压传递给所述电子控制单元。

4.如权利要求1-3任一项所述的多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，其特征在于，所述主电机和所述调速电机上均装有转速传感器，转速传感器将所述主电机和所述调速电机的转速传递给电子控制单元。

5.如权利要求4所述的多级动态连续可调的变转动惯量液力缓速器试验台，其特征在于，转速传感器为磁电式传感器。

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