CN113155450A - 一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，解决现有拖拉机桥箱动力总成的测试精度低、油耗成本高、测试一致性较差的问题。该拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架中，驱动模拟单元用于驱动拖拉机桥箱动力总成，完成对拖拉机桥箱动力总成的驱动模拟；前驱加载模拟单元用于完成对拖拉机桥箱动力总成前驱单元的加载，模拟道路载荷；右轮加载模拟单元用于完成拖拉机桥箱动力总成右轮边的加载模拟；左轮加载模拟单元用于完成对拖拉机桥箱动力总成右轮边的加载模拟；系统回路模拟装置用于测量润滑回路各参数，润滑回路模拟装置用于模拟真实拖拉机冷却系统。

Description

一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架

技术领域

本发明涉及拖拉机桥箱测试装置，具体涉及一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架。

背景技术

拖拉机桥箱动力总成是拖拉机的重要组成，主要包括变速器总成和后桥总成，变速器总成与发动机连接，根据工况传输发送机动力，然后传输给后桥总成，从而驱动车轮，进而驱动车辆前进或后退。

目前，拖拉机桥箱动力总成测试通过非加载模式可进行空载测试，但是，空载测试不能全面考验拖拉机桥箱动力总成性能及可靠性，故需在加载测试台架上进行拖拉机桥箱动力总成测试。中国专利CN103175693A公开了一种混合动力四驱拖拉机试验台，在该测试方式中，拖拉机桥箱动力总成的加载测试均在整车上进行测试，此种方式虽然成本较低，但是测量精度低，油耗成本高，同时测试一致性较差。

发明内容

本发明的目的是解决现有拖拉机桥箱动力总成的测试精度低、油耗成本高、测试一致性较差的问题，提供一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案为：

一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，包括驱动模拟单元、前驱加载模拟单元、右轮加载模拟单元、左轮加载模拟单元、系统回路模拟装置和润滑回路模拟装置；所述驱动模拟单元用于完成对拖拉机桥箱动力总成的驱动模拟，其包括驱动模拟电机、驱动模拟传动轴和驱动模拟编码器；所述驱动模拟电机的输出轴与驱动模拟传动轴连接，所述驱动模拟传动轴与拖拉机桥箱动力总成的前驱输入轴连接，用于驱动前驱输入轴旋转；所述驱动模拟编码器用于测量驱动模拟电机的转速值；所述前驱加载模拟单元包括前驱加载电机、前驱加载传动轴、前驱加载齿轮箱和前驱加载编码器，所述前驱加载电机的输出轴通过前驱加载传动轴与前驱加载齿轮箱连接，所述前驱加载齿轮箱与拖拉机桥箱动力总成的前驱输入轴连接，用于驱动前驱输入轴转动；所述前驱加载编码器用于测量前驱加载电机的转速值；所述右轮加载模拟单元用于完成拖拉机桥箱动力总成右轮边的加载模拟，其包括右轮加载电机、右轮齿轮箱、右轮传动轴和右轮电机编码器；所述右轮加载电机的输出轴与右轮齿轮箱连接，所述右轮齿轮箱通过右轮传动轴与拖拉机桥箱动力总成的右轮边输出轴连接，且右轮加载电机与右轮传动轴设置在右轮齿轮箱的同一侧，对其进行动力加载；所述右轮电机编码器用于测量右轮加载电机的转速值；所述左轮加载模拟单元包括左轮加载电机、左轮齿轮箱、左轮传动轴和左轮电机编码器；所述左轮加载电机的输出轴与左轮齿轮箱连接，所述左轮齿轮箱通过左轮传动轴与拖拉机桥箱动力总成的左轮边输出轴连接，且左轮加载电机与左轮传动轴设置在左轮齿轮箱的同一侧，对其进行动力加载；所述左轮电机编码器用于测量左轮加载电机的转速值；所述系统回路模拟装置包括系统回路油管以及设置在系统回路油管上的系统回路流量计、系统回路压力传感器和系统回路温度传感器，所述系统回路油管的两端分别与拖拉机桥箱动力总成的系统回路出油口和系统回路进油口连接；所述润滑回路模拟装置包括润滑回路油管以及设置在润滑回路油管上的润滑回路热交换器、润滑回路温度传感器、润滑回路压力传感器和润滑回路流量计，所述润滑回路油管的两端分别与拖拉机桥箱动力总成的润滑回路进油口和润滑回路出油口连接。

进一步地，所述驱动模拟单元还包括驱动模拟扭矩法兰，所述驱动模拟电机的输出轴通过驱动模拟扭矩法兰与驱动模拟传动轴连接。

进一步地，所述前驱加载模拟单元还包括前驱加载扭矩法兰，所述前驱加载电机的输出轴通过前驱加载扭矩法兰与前驱加载传动轴连接。

进一步地，所述右轮加载模拟单元还包括右轮毂适配器和右轮扭矩法兰；所述右轮齿轮箱通过右轮扭矩法兰与右轮传动轴连接，所述右轮传动轴通过右轮毂适配器与拖拉机桥箱动力总成的右轮边输出轴连接。

进一步地，所述左轮加载模拟单元还包括左轮毂适配器和左轮扭矩法兰；所述左轮齿轮箱通过左轮扭矩法兰与左轮传动轴连接，所述左轮传动轴通过左轮毂适配器与拖拉机桥箱动力总成的左轮边输出轴连接。

进一步地，所述前驱加载电机输出轴与驱动模拟电机输出轴平行布置，且前驱加载电机和驱动模拟电机位于前驱加载齿轮箱的同一侧。

进一步地，所述驱动模拟传动轴的一端设置有内花键，所述前驱输入轴的一端设置有外花键，所述驱动模拟传动轴和前驱输入轴通过内花键和外花键的配合连接实现传动。

进一步地，润滑回路热交换器通过风扇进行冷却。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，该测试台架满足产品开发需求，拖拉机桥箱动力总成在该加载测试台架测试时，测量精较度高，同时由于其采用闭环测试，能耗较低，测试结果准确度高，复现性好，可采集多种数据，完成多种测试。

附图说明

图1为本发明拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架的示意图。

附图标记：1-拖拉机桥箱动力总成，2-驱动模拟单元，3-前驱加载模拟单元，4-右轮加载模拟单元，5-左轮加载模拟单元，6-系统回路模拟装置，7-润滑回路模拟装置，11-前驱输入轴，12-系统回路出油口，13-系统回路进油口，14-润滑回路进油口，15-润滑回路出油口，21-驱动模拟电机，22-驱动模拟传动轴，23-驱动模拟编码器，24-驱动模拟扭矩法兰，31-前驱加载电机，32-前驱加载传动轴，33-前驱加载齿轮箱，34-前驱加载编码器，35-前驱加载扭矩法兰，36-前驱加载轴承座，41-右轮加载电机，42-右轮齿轮箱，43-右轮传动轴，44-右轮电机编码器，45-右轮毂适配器，46-右轮扭矩法兰，51-左轮加载电机，52-左轮齿轮箱，53-左轮传动轴，54-左轮电机编码器，55-左轮毂适配器，56-左轮扭矩法兰，61-系统回路油管，62-系统回路流量计，63-系统回路压力传感器，64-系统回路温度传感器，71-润滑回路油管，72-润滑回路热交换器，73-润滑回路温度传感器，74-润滑回路压力传感器，75-润滑回路流量计，76-风扇。

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详细描述。

本发明提供一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，用于实现拖拉机桥箱动力总成四驱模式的测试工作，该测试台架包括驱动模拟单元、前驱加载模拟单元、右轮加载模拟单元、左轮加载模拟单元、系统回路模拟装置和润滑回路模拟装置，驱动模拟单元驱动拖拉机桥箱动力总成，右轮加载模拟单元、左轮加载模拟单元对拖拉机桥箱动力总成的左轮边和右轮边进行加载，前驱加载模拟单元对拖拉机桥箱动力总成的前驱输出进行加载，该测试台架可进行加载测试和非加载测试，加载测试主要包括拖拉机桥箱动力总成效率测试、加载测试、换挡与穿梭测试、总成耐久试验、换挡耐久测试等；非加载测试主要包括液压系统测试、润滑测试、温升测试、EOL、空损测试等。

图1所示为拖拉机桥箱动力总成四驱模式原理图，本发明提供的测试台架主要由驱动模拟单元2、前驱加载模拟单元3、右轮加载模拟单元4、左轮加载模拟单元5、系统回路模拟装置6和润滑回路模拟装置7等组成。

本发明驱动模拟单元2通过驱动拖拉机桥箱动力总成1的前驱输入轴11，从而驱动拖拉机桥箱动力总成1，完成对拖拉机桥箱动力总成1的驱动模拟，该单元具体包括驱动模拟电机21、驱动模拟传动轴22、驱动模拟扭矩法兰24和驱动模拟编码器23；驱动模拟电机21的输出轴通过驱动模拟扭矩法兰24与驱动模拟传动轴22连接，驱动模拟传动轴22与拖拉机桥箱动力总成1的前驱输入轴11连接，用于驱动前驱输入轴11旋转；驱动模拟编码器23用于测量驱动模拟电机21的转速值。

本发明前驱加载模拟单元3用于完成对拖拉机桥箱动力总成1前驱单元的加载，模拟道路载荷，其在四驱工况下与前驱输入轴11连接，实现四驱测试。该单元具体包括前驱加载电机31、前驱加载传动轴32、前驱加载齿轮箱33和前驱加载编码器34，前驱加载电机31的输出轴通过前驱加载扭矩法兰35与前驱加载传动轴32连接，前驱加载传动轴32通过前驱加载轴承座36与前驱加载齿轮箱33连接，前驱加载齿轮箱33与拖拉机桥箱动力总成1的前驱输入轴11连接，用于驱动前驱输入轴11转动；前驱加载编码器34用于测量前驱加载电机31的转速值。

本发明右轮加载模拟单元4用于完成拖拉机桥箱动力总成1右轮边的加载模拟，其包括右轮加载电机41、右轮齿轮箱42、右轮传动轴43、右轮电机编码器44、右轮毂适配器45和右轮扭矩法兰46；右轮加载电机41的输出轴与右轮齿轮箱42连接，右轮齿轮箱42通过右轮扭矩法兰46与右轮传动轴43连接，右轮传动轴43通过右轮毂适配器45与拖拉机桥箱动力总成1的右轮边输出轴连接，且右轮加载电机41与右轮传动轴43设置在右轮齿轮箱42的同一侧，对右轮边输出轴进行动力加载；右轮电机编码器44用于测量右轮加载电机41的转速值。

本发明左轮加载模拟单元5用于完成对拖拉机桥箱动力总成1右轮边的加载模拟，其包括左轮加载电机51、左轮齿轮箱52、左轮传动轴53、左轮电机编码器54、左轮毂适配器55和左轮扭矩法兰56；左轮加载电机51的输出轴与左轮齿轮箱52连接，左轮齿轮箱52通过左轮扭矩法兰56与左轮传动轴53连接，左轮传动轴53通过左轮毂适配器55与拖拉机桥箱动力总成1的左轮边输出轴连接，且左轮加载电机51与左轮传动轴53设置在左轮齿轮箱52的同一侧，对左轮边输出轴进行动力加载；左轮电机编码器54用于测量左轮加载电机51的转速值。

本发明系统回路模拟装置6用于测量润滑回路各参数，其包括系统回路油管61以及设置在系统回路油管61上的系统回路流量计62、系统回路压力传感器63和系统回路温度传感器64，系统回路油管61的两端分别与拖拉机桥箱动力总成1的系统回路出油口12和系统回路进油口13连接。油液经过拖拉机桥箱动力总成1上的系统回路出油口12通过系统回路油管61与系统回路流量计62、系统回路压力传感器63和系统回路温度传感器64连接，测量其流量、压力和温度数值，最后油液经过拖拉机桥箱动力总成1上的系统回路进油口13流入拖拉机桥箱动力总成1，形成系统回路模拟装置6。

本发明润滑回路模拟装置7用于模拟真实拖拉机冷却系统，同时测量润滑回路各参数，其包括润滑回路油管71以及设置在润滑回路油管71上的润滑回路热交换器72、润滑回路温度传感器73、润滑回路压力传感器74和润滑回路流量计75，润滑回路热交换器72具体可通过风扇76进行冷却，润滑回路油管71的两端分别与拖拉机桥箱动力总成1的润滑回路进油口14和润滑回路出油口15连接。油液经过拖拉机桥箱动力总成17上的润滑回路出油口15通过润滑回路油管71与润滑回路热交换器72、润滑回路温度传感器73、润滑回路压力传感器74和润滑回路流量计75连接，测量其流量、压力和温度数值，最后油液经过拖拉机桥箱动力总成1上的润滑回路进油口14流入拖拉机桥箱动力总成1，形成润滑回路模拟装置7。

本发明测试台架采用交流电力驱动和加载，使得其控制和测量精度较高，采用非接触式扭矩传感器，进而也提高了测量精度；同时，该测试台架采用交流电机驱动和加载，整个测试台架处于电封闭状态，效率较高，实现成本低油耗；此外，该测试台架可实现自动测试，测试台架收外界影响(环境、人员、设备等)较小，使得其测试一致性好。

本发明拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架的右轮加载模拟单元4、左轮加载模拟单元5对拖拉机桥箱动力总成1的右轮边和左轮边进行加载，前驱加载模拟单元3对拖拉机桥箱动力总成1的前驱输出进行加载，实现四驱模式的加载方式。本发明右轮加载模拟单元4、左轮加载模拟单元5中加载电机的输出轴与加载单元齿轮箱的输出轴平行同侧布置，总体呈U型，此种设置设计巧妙，节省了安装空间，其布置合理，缩短了加载模拟单元的长度。

本发明前驱加载模拟单元3的前驱加载电机31输出轴与驱动模拟单元2的驱动模拟电机21输出轴平行布置，其通过前驱加载齿轮箱33对拖拉机桥箱动力总成1的前驱输出进行加载，布置灵活，通用性强，这种布置方式可以满足拖拉机桥箱动力总成1的四驱模式测试，满足产品开发需求。

本发明提出一种拖拉机桥箱动力总成1加载测试台架，满足拖拉机桥箱动力总成1的相关测试，该测试台架可以进行加载测试，验证拖拉机桥箱动力总成1的可靠性，可以完成拖拉机桥箱动力总成1性能测试、耐久测试、控制器的标定等。采用该测试台架测试时，驱动模拟电机21驱动拖拉机桥箱动力总成1，同时测量驱动端扭矩与转速，左轮加载模拟单元、右轮加载模拟单元和前驱加载电机31对驱动拖拉机桥箱动力总成1进行加载，模拟道路载荷，同时测量加载端扭矩、转速以及测量各个通道的压力，流量，温度等值，最后通过采集的各参数对拖拉机桥箱动力总成1的各项性能进行分析，得到其性能指标。

Claims (8)

1.一种拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，其特征在于：包括驱动模拟单元(2)、前驱加载模拟单元(3)、右轮加载模拟单元(4)、左轮加载模拟单元(5)、系统回路模拟装置(6)和润滑回路模拟装置(7)；

所述驱动模拟单元(2)用于完成对拖拉机桥箱动力总成(1)的驱动模拟，其包括驱动模拟电机(21)、驱动模拟传动轴(22)和驱动模拟编码器(23)；所述驱动模拟电机(21)的输出轴与驱动模拟传动轴(22)连接，所述驱动模拟传动轴(22)与拖拉机桥箱动力总成(1)的前驱输入轴(11)连接，用于驱动前驱输入轴(11)旋转；所述驱动模拟编码器(23)用于测量驱动模拟电机(21)的转速值；

所述前驱加载模拟单元(3)包括前驱加载电机(31)、前驱加载传动轴(32)、前驱加载齿轮箱(33)和前驱加载编码器(34)，所述前驱加载电机(31)的输出轴通过前驱加载传动轴(32)与前驱加载齿轮箱(33)连接，所述前驱加载齿轮箱(33)与拖拉机桥箱动力总成(1)的前驱输入轴(11)连接，用于驱动前驱输入轴(11)转动；所述前驱加载编码器(34)用于测量前驱加载电机(31)的转速值；

所述右轮加载模拟单元(4)用于完成拖拉机桥箱动力总成(1)右轮边的模拟加载，其包括右轮加载电机(41)、右轮齿轮箱(42)、右轮传动轴(43)和右轮电机编码器(44)；所述右轮加载电机(41)的输出轴与右轮齿轮箱(42)连接，所述右轮齿轮箱(42)通过右轮传动轴(43)与拖拉机桥箱动力总成(1)的右轮边输出轴连接，且右轮加载电机(41)与右轮传动轴(43)设置在右轮齿轮箱(42)的同一侧，对其进行动力加载；所述右轮电机编码器(44)用于测量右轮加载电机(41)的转速值；

所述左轮加载模拟单元(5)包括左轮加载电机(51)、左轮齿轮箱(52)、左轮传动轴(53)和左轮电机编码器(54)；所述左轮加载电机(51)的输出轴与左轮齿轮箱(52)连接，所述左轮齿轮箱(52)通过左轮传动轴(53)与拖拉机桥箱动力总成(1)的左轮边输出轴连接，且左轮加载电机(51)与左轮传动轴(53)设置在左轮齿轮箱(52)的同一侧，对其进行动力加载；所述左轮电机编码器(54)用于测量左轮加载电机(51)的转速值；

所述系统回路模拟装置(6)包括系统回路油管(61)以及设置在系统回路油管(61)上的系统回路流量计(62)、系统回路压力传感器(63)和系统回路温度传感器(64)，所述系统回路油管(61)的两端分别与拖拉机桥箱动力总成(1)的系统回路出油口(12)和系统回路进油口(13)连接；

所述润滑回路模拟装置(7)包括润滑回路油管(71)以及设置在润滑回路油管(71)上的润滑回路热交换器(72)、润滑回路温度传感器(73)、润滑回路压力传感器(74)和润滑回路流量计(75)，所述润滑回路油管(71)的两端分别与拖拉机桥箱动力总成(1)的润滑回路进油口(14)和润滑回路出油口(15)连接。

2.根据权利要求1所述的拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，其特征在于：所述驱动模拟单元(2)还包括驱动模拟扭矩法兰(24)，所述驱动模拟电机(21)的输出轴通过驱动模拟扭矩法兰(24)与驱动模拟传动轴(22)连接。

3.根据权利要求2所述的拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，其特征在于：所述前驱加载模拟单元(3)还包括前驱加载扭矩法兰(35)，所述前驱加载电机(31)的输出轴通过前驱加载扭矩法兰(35)与前驱加载传动轴(32)连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，其特征在于：所述右轮加载模拟单元(4)还包括右轮毂适配器(45)和右轮扭矩法兰(46)；所述右轮齿轮箱(42)通过右轮扭矩法兰(46)与右轮传动轴(43)连接，所述右轮传动轴(43)通过右轮毂适配器(45)与拖拉机桥箱动力总成(1)的右轮边输出轴连接。

5.根据权利要求4所述的拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，其特征在于：所述左轮加载模拟单元(5)还包括左轮毂适配器(55)和左轮扭矩法兰(56)；所述左轮齿轮箱(52)通过左轮扭矩法兰(56)与左轮传动轴(53)连接，所述左轮传动轴(53)通过左轮毂适配器(55)与拖拉机桥箱动力总成(1)的左轮边输出轴连接。

6.根据权利要求5所述的拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，其特征在于：所述前驱加载电机(31)输出轴与驱动模拟电机(21)输出轴平行布置，且前驱加载电机(31)和驱动模拟电机(21)位于前驱加载齿轮箱(33)的同一侧。

7.根据权利要求6所述的拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，其特征在于：所述驱动模拟传动轴(22)的一端设置有内花键，所述前驱输入轴(11)的一端设置有外花键，所述驱动模拟传动轴(22)和前驱输入轴(11)通过内花键和外花键的配合连接实现传动。

8.根据权利要求7所述的拖拉机桥箱动力总成四驱加载测试台架，其特征在于：所述润滑回路热交换器(72)通过风扇(76)进行冷却。

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