CN220270500U - 一种多功能冷却润滑分配测试工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及混动变速器领域，尤其涉及一种多功能冷却润滑分配测试工装，所述多功能冷却润滑分配测试工装包括台架本体、液压阀板总成、润滑冷却测试工装和辅助配件，所述台架本体由油温机、台架油箱、台架油泵、台架电机、油箱、伺服电机A、伺服电机B、蓄油器和油液过滤器构成，所述液压阀板总成由液压阀块、高压泵、低压泵构成，所述润滑冷却测试工装由：工装底座、电机模型、电机喷油管‑1、电机喷油管‑2、润滑冷却分配工装、齿轴润滑、压滤、温控转接工装构成，本实用新型能实现整车爬坡工况下的电机冷却液喷淋分布、冷却液流量大小测量、喷淋点冷却液流量大小测量以及齿轴润滑流量大小测量。

Description

一种多功能冷却润滑分配测试工装

技术领域

本实用新型涉及混动变速器领域，尤其涉及一种多功能冷却润滑分配测试工装。

背景技术

新能源汽车作为一个重要能源转型窗口，国家政策的支持与行业趋势推动，让新能源汽车得到突飞猛进的发展，现阶段由于纯电汽车的里程焦虑及配套的基建尚未完善，混合动力汽车作为现阶段发展的承接和过渡，近来混合动力汽车销量突涨，混动变速器也有着极大的供给需求，随着对动力需求、续航里程要求的不断提高，对混动变速器的开发与设计过程有了更大的挑战。电机作为核心的能量转化装置，其在能量转化过程中产生的热量，对其性能与寿命有很大影响。油冷电机作为新一代电机发展趋势，混动变速器中应用愈加广泛；同时，电机技术主要向高功率密度和高转矩密度发展，高效的散热冷却可以提高电机的持续功率和持续扭矩。因此在尽可能的满足电机不同工况的冷却散热需求，维持电机处于良好的运行工况，能尽最大的发挥电机的性能，保证电机的工作寿命。混动系统中电机、齿轮、轴承等部件的冷却润滑，是混动变速箱的冷却润滑系统设计的核心目的，过剩的冷却润滑流量，导致效率损失，不足的冷却润滑流量，易导致部件冷却润滑不足而失效，因此对混动变速箱的冷却润滑设计开发显得十分重要。

针对混动变速器中润滑冷却系统的设计主要有两大目的：

1.满足电机冷却需求；

2.满足齿轴、轴承等存在运动副的零件润滑需求。

当前冷却润滑分配通常按照如下思路或手段进行确认：

1.CAE软件仿真。

2.透明壳体试验。

3.整箱实际验证。

通过CAE软件可以快速方便确认冷却润滑流量分配，但由于仿真模型简化，往往无法得出最真实的数据。

透明壳体试验或整箱实际验证，透明壳体或整箱实际验证，可以复现真实的分配效果，但需要投入大量样机费用及制样周期，而且很难测量到每一个润滑点的实际流量是否满足需求。整个过程中，前期设计与仿真是必不可缺的流程，更关键的在于实际应用情况的体现，因此仿真的结果需通过实测验证形成一个闭环，但整箱实测的过程通常需要一个漫长的周期，投入的样件、工装、台架资源是巨大的成本。因此通过简易的测试设备与方式，能在仿真与设计前期，便能同步进行混动变速箱的冷却润滑系统进行实测摸底，能更快的介入实测反馈效果，极大的缩短了整个冷却润滑系统开发周期，并能将实测结果提前反馈，完成仿真与实测的闭环结合。

因此，有必要提供一种新的多功能冷却润滑分配测试工装解决上述技术问题。

实用新型内容

本发明提出的一种多功能冷却润滑分配测试工装，能解决如下几个方面问题：

1.对于混动变速箱润滑冷却系统流量大小、流量分布测量，通过转接不同规格喷淋油管及阻尼孔，模拟不同冷却方案，调整不同的油泵转速，模拟不同工况下的流量供给，对油液的实际喷淋情况及流量的监控，完成电机定子、转子冷却液喷淋分布、冷却液流量大小、不同喷淋点冷却液流量大小的测量。

2.通过工装角度调整，模拟整车坡度工况下对喷淋效果的影响。

3.通过不同润滑点处润滑流量大小测量，可得到实际润滑流量大小，简化了测量方案。

通过对流量收集、流量计监控，实现不同工况实际冷却润滑流量分配大小测量；对冷却液实际喷淋分布的进行记录，完成可视化冷却液喷淋分布的绘制；对不同喷淋点冷却流量检测，得到不同喷淋点的实际冷却液流量大小，结合整车倾角姿态调整、整车工况输入调节、冷却油管的转接、流量数据监测、油液喷淋分布监控项目，完成对混动变速箱冷却润滑系统的较精确、快速、直观的评估，并结合仿真分析，反馈实测效果，极大的推进混动变速箱冷却系统的设计与验证过程，推进混动变速器开发进度，大大节省项目开发周期及成本。

本实用新型提供的多功能冷却润滑分配测试工装包括：台架本体、液压阀板总成、润滑冷却测试工装和辅助配件，所述台架本体由油温机、台架油箱、台架油泵、台架电机、油箱、伺服电机-1、伺服电机-2、蓄油器和油液过滤器构成，所述液压阀板总成由液压阀块、高压泵、低压泵构成，所述润滑冷却测试工装由：工装底座、电机模型、电机喷油管-1、电机喷油管-2、润滑冷却分配工装、齿轴润滑、压滤和温控转接工装构成，所述辅助配件由油管、压力计、流量计、螺栓构成。

优选的，所述油温机能将油液加热至与整车实际油液温度，台架油箱存储油液以供台架使用，台架油泵通过台架电机的驱动下，将油液抽至油箱，维持油箱液位在一定水平上，液压阀块总成浸泡在油箱中，且满足液压阀块吸油口能正常吸油图示为便于理解将吸油口通过管路表示吸油路径，将阀板总成示意放置在油箱液位之上，高压泵，低压泵集成在液压阀块上，高压泵与伺服电机-1连接等效发动机转速，低压泵与伺服电机-2连接等效汽车轮端转速，伺服电机-2通过调节不同转速，模拟汽车驱动时的轮端转速，并驱动低压泵吸油以供润滑冷却使用，伺服电机-1通过调节不同转速，模拟混动变速箱发动机直接驱动时的转速，并驱动高压泵吸油以供润滑冷却使用，通过对伺服电机-1与伺服电机-2的不同转速搭配，模拟混动变速箱的纯电、串联、并联模式下，润滑冷却系统的实际运行工况。

优选的，所述液压阀块向后端润滑冷却测试工装提供油压，通过必要管路连接到压滤和温控转接工装上，保持与混动变速箱一致的油液传递路径，并通过压力计，流量计，监控液压阀块所提供的实际油液流量大小与油液压力大小，便于为混动变速箱冷却润滑系统设计提供必要数据。

优选的，所述润滑冷却分配工装内部油路与混动变速箱设计一致，以模拟混动变速箱实际油液流动路径及油液分配，润滑冷却分配工装上有齿轴润滑油孔，可实现阻尼孔大小换型，电机喷油管-1、电机喷油管-2，可实现不同喷油管换型，将不同规格的电机模型安装至润滑冷却分配工装上，通过工装底座的角度，可以模拟整车在不同坡度工况，运行过程中油液经过蓄油器，油液过滤器，重新回到油温机中，实现测试系统循环工作。

优选的，所述润滑冷却分配工装，由带有内部油道结构的工装体、压滤和温控转接工装、温控、带阻尼孔油堵、油堵、支撑架、底座、角度调节支撑架、进油口、喷油管固定块、喷油嘴、电机垫块、电机转子带阻尼孔油堵、喷油管固定块、喷油嘴、电机转子带阻尼孔油堵、电机定子模型、壳体壁模型构成。

优选的，电机冷却测量设备通过伺服电机-1与伺服电机-2的不同转速运行，模拟混合动力汽车在纯电、串联、并联模式的不同工况，液压阀块通过低压泵、高压泵跟转、吸入油液并供入润滑冷却分配工装，油液在经过润滑冷却分配工装内部油道，在预设位置阻尼孔流出。

与相关技术相比较，本实用新型提供的多功能冷却润滑分配测试工装具有如下有益效果：

1.本实用新型能实现整车爬坡工况下的电机冷却液喷淋分布、冷却液流量大小测量、喷淋点冷却液流量大小测量以及齿轴润滑流量大小测量。

2.本实用新型可更换不同的喷油管、不同阻尼大小的油堵，可进行不同冷却方案下的冷却效果的验证，避免了在设计成型后，实际样件不满足冷却要求，进行需要重新设计，重新验证等过程，避免浪费人力、物力，尽最大可能节省了时间及成本，为混合动力变速箱的冷却润滑系统设计提供重要参考意义。

3.本实用新型可通过简易设备和方法思路，对电机定转子油液喷淋覆盖面积、油液喷淋流量大小、油液喷淋走向等情况，可对混动变速箱冷却润滑系统进行评估，并结合仿真情况，在较短周期，较小成本下对混合动力变速箱进行校核验证。

4.本实用新型中角度调节支撑架能通过简易弧形槽实现改变润滑冷却测试工装的角度，模拟整车不同爬坡角度姿态。

5.本实用新型中喷油管固定块、带阻尼油堵的兼容性强，能兼容不同设计结构的喷油管、不同阻尼大小的油堵，可搭配实现不同冷却方案给混动变速箱带来的冷却效果。降低了工装制造成本及更换成本。

附图说明

图1为本实用新型中台架工作原理图；

图2为本实用新型中润滑冷却工装结构的结构示意图；

图3为本实用新型中润滑冷却工装结构另一角度的结构示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。

请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供的一种多功能冷却润滑分配测试工装，多功能冷却润滑分配测试工装包括：台架本体、液压阀板总成、润滑冷却测试工装和辅助配件，所述台架本体由油温机10、台架油箱11、台架油泵12、台架电机13、油箱14、伺服电机-215、伺服电机-1 16、蓄油器17和油液过滤器18构成，所述液压阀板总成由液压阀块20、高压泵21、低压泵22构成，所述润滑冷却测试工装由：工装底座30、电机模型31、电机喷油管-232、电机喷油管-1 33、润滑冷却分配工装34、齿轴润滑35、压滤和温控转接工装36构成，所述辅助配件由油管、压力计40、流量计41、螺栓构成。

优选的，所述油温机10能将油液加热至与整车实际油液温度，台架油箱11存储油液以供台架使用。台架油泵12通过台架电机13的驱动下，将油液抽至油箱14，维持油箱液位在一定水平上。液压阀块总成浸泡在油箱中，且满足液压阀块吸油口能正常吸油图示为便于理解将吸油口通过管路表示吸油路径，将阀板总成示意放置在油箱液位之上。高压泵21，低压泵22集成在液压阀块20上，高压泵21与伺服电机-1 16连接等效发动机转速，低压泵22与伺服电机-2 15连接等效汽车轮端转速，伺服电机-2 15通过调节不同转速，模拟汽车驱动时的轮端转速，并驱动低压泵22吸油以供润滑冷却使用，伺服电机-1 16通过调节不同转速，模拟混动变速箱发动机直接驱动时的转速，并驱动高压泵21吸油以供润滑冷却使用。通过对伺服电机-1 16与伺服电机-215的不同转速搭配，模拟混动变速箱的纯电、串联、并联模式下，润滑冷却系统的实际运行工况。

优选的，所述液压阀块20向后端润滑冷却测试工装提供油压，通过必要管路连接到压滤和温控转接工装36上，保持与混动变速箱一致的油液传递路径，并通过压力计40，流量计41，监控液压阀块20所提供的实际油液流量大小与油液压力大小，便于为混动变速箱冷却润滑系统设计提供必要数据。

优选的，所述润滑冷却分配工装34内部油路与混动变速箱设计一致，以模拟混动变速箱实际油液流动路径及油液分配。润滑冷却分配工装34上有齿轴润滑油孔35，可实现阻尼孔大小换型，电机喷油管-1 33、电机喷油管-232，可实现不同喷油管换型，将不同规格的电机模型31安装至润滑冷却分配工装34上，通过工装底座30的角度，可以模拟整车在不同坡度工况。运行过程中油液经过蓄油器17，油液过滤器18，重新回到油温机中，实现测试系统循环工作。

优选的，所述润滑冷却分配工装34，由带有内部油道结构的工装体100、压滤和温控转接工装36、温控102、带阻尼孔油堵1103、带阻尼孔油堵2104、油堵105、支撑架106、底座1107、底座2108、角度调节支撑架109、进油口110、喷油管固定块1201、喷油嘴1202、电机垫块1203、电机转子带阻尼孔油堵1204、喷油管固定块2205、喷油嘴2206、电机转子带阻尼孔油堵2207、电机定子模型208、壳体壁模型209构成。

优选的，所述电机冷却测量设备通过台架伺服电机-1 16与伺服电机-2 15的不同转速运行，模拟混合动力汽车在纯电、串联、并联模式的不同工况，液压阀块20通过低压泵21、高压泵22跟转、吸入油液并供入润滑冷却分配工装34，油液在经过润滑冷却分配工装内部油道，在预设位置阻尼孔流出。

需要说明的是：

1)设定不同工况参数，即改变台架伺服电机A与伺服电机B的转速，即可模拟混合动力汽车在纯电、串联、并联模式下的不同工况

2)通过调节角度调节支撑架，可实现润滑冷却分配工装不同倾角下运行，模拟整车实际爬坡工况，研究此时冷却系统的油液喷淋覆盖面积、油液流量大小及油液流动分布。

3)在预设定工况下，即低压泵、高压泵预定的转速驱动下，通过压力计，流量计，可检测出进入润滑冷却系统的总流量大小、及压力大小。

4)通过对喷油管1，喷油管2实际油液喷淋情况进行数据采集与监控，得到油液喷淋角度、油液喷淋覆盖面积及溅射面积占比大小，并构建油液喷淋覆盖面积云图。

5)通过对喷油管1，喷油管2的不同喷淋点的阻尼孔的喷淋油液进行采集，可得出喷油管不同喷淋点的流量大小。

6)在预设工况下，采集喷油管1，喷油管2的总流量，可得出双电机定子在不同工况下，总冷却流量大小。

7)在预设工况下，通过对电机转子带阻尼孔油堵1，电机转子带阻尼孔油堵2油液检测，可得出双电机转子在不同工况下，总冷却流量大小。

8)在预设工况下，检测带阻尼孔油堵1、带阻尼孔油堵2的油液流量数据，可得混动变速箱对齿轴系统润滑流量大小。

9)完成上述不同倾角、不同工况的数据收集后。即可对现冷却系统模型进行初步分析，结合仿真情况对冷却系统进行完善或重新设计。

10)通过更换不同设计结构的喷油管1，喷油管2，不同阻尼孔大小的电机转子带阻尼孔油堵1，电机转子带阻尼孔油堵2，不同阻尼孔大小带阻尼孔油堵1、带阻尼孔油堵2；安照上述思路，即可对不同冷却系统设计进行重新实测校核。

本实用新型，通过简单的工装管路机构，可以有效的模拟润滑冷却系统的阻尼，通过更换不同的阻尼油堵及油管，可实现不同冷却润滑方案的快速验证，且可以实现润滑冷却系统快速测试及验证，降低整箱验证成本及开发周期。

本实用新型中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种多功能冷却润滑分配测试工装，其特征在于，包括：

台架本体，所述台架本体由油温机(10)、台架油箱(11)、台架油泵(12)、台架电机(13)、油箱(14)、伺服电机-2(15)、伺服电机-1(16)、蓄油器(17)和油液过滤器(18)构成；

液压阀板总成，所述液压阀板总成由液压阀块(20)、高压泵(21)、低压泵(22)构成；

润滑冷却测试工装，所述润滑冷却测试工装由：工装底座(30)、电机模型(31)、电机喷油管-2(32)、电机喷油管-1(33)、润滑冷却分配工装(34)、齿轴润滑(35)、压滤和温控转接工装(36)构成；

辅助配件，所述辅助配件由油管、压力计(40)、流量计(41)、螺栓构成。

2.根据权利要求1所述的多功能冷却润滑分配测试工装，其特征在于，所述油温机(10)能将油液加热至与整车实际油液温度，台架油箱(11)存储油液以供台架使用，台架油泵(12)通过台架电机(13)的驱动下，将油液抽至油箱(14)，维持油箱液位在一定水平上，液压阀块总成浸泡在油箱中，且满足液压阀块吸油口能正常吸油，高压泵(21)，低压泵(22)集成在液压阀块(20)上，高压泵(21)与伺服电机-1(16)连接，低压泵(22)与伺服电机-2(15)连接，伺服电机-2(15)通过调节不同转速，模拟汽车驱动时的轮端转速，并驱动低压泵(22)吸油以供润滑冷却使用，伺服电机-1(16)通过调节不同转速，模拟混动变速箱发动机直接驱动时的转速，并驱动高压泵(21)吸油以供润滑冷却使用，通过对伺服电机-1(16)与伺服电机-2(15)的不同转速搭配，模拟混动变速箱的纯电、串联、并联模式下，润滑冷却系统的实际运行工况。

3.根据权利要求2所述的多功能冷却润滑分配测试工装，其特征在于，所述液压阀块(20)向后端润滑冷却测试工装提供油压，通过必要管路连接到压滤和温控转接工装(36)上，保持与混动变速箱一致的油液传递路径，并通过压力计(40)，流量计(41)，监控液压阀块(20)所提供的实际油液流量大小与油液压力大小，便于为混动变速箱冷却润滑系统设计提供必要数据。

4.根据权利要求3所述的多功能冷却润滑分配测试工装，其特征在于，所述润滑冷却分配工装(34)内部油路与混动变速箱设计一致，以模拟混动变速箱实际油液流动路径及油液分配，润滑冷却分配工装(34)上有齿轴润滑(35)，实现阻尼孔大小换型，电机喷油管-1(33)、电机喷油管-2(32)，可实现不同喷油管换型，将不同规格的电机模型(31)安装至润滑冷却分配工装(34)上，通过工装底座(30)的角度，模拟整车在不同坡度工况，运行过程中油液经过蓄油器(17)，油液过滤器(18)，重新回到油温机中，实现测试系统循环工作。

5.根据权利要求4所述的多功能冷却润滑分配测试工装，其特征在于，所述润滑冷却分配工装(34)，由带有内部油道结构的工装体(100)、压滤和温控转接工装(36)、温控(102)、带阻尼孔油堵1(103)、带阻尼孔油堵2(104)、油堵(105)、支撑架(106)、底座1(107)、底座2(108)、角度调节支撑架(109)、进油口(110)、喷油管固定块1(201)、喷油嘴1(202)、电机垫块1(203)、电机转子带阻尼孔油堵1(204)、喷油管固定块2(205)、喷油嘴2(206)、电机转子带阻尼孔油堵2(207)、电机定子模型(208)、壳体壁模型(209)构成。

6.根据权利要求5所述的多功能冷却润滑分配测试工装，其特征在于，电机冷却测量设备通过伺服电机-2(15)与伺服电机-1(16)的不同转速运行，模拟混合动力汽车在纯电、串联、并联模式的不同工况，液压阀块(20)通过高压泵(21)、低压泵(22)跟转、吸入油液并供入润滑冷却分配工装(34)，油液在经过润滑冷却分配工装内部油道，在预设位置阻尼孔流出。