-
Die Erfindung betrifft einen Achsenprüfstand für eine Antriebsachse eines Fahrantriebs, die einen ersten Radabtrieb und einen zweiten Radabtrieb umfasst.
-
Derartige Achsenprüfstände werden zur Qualitätskontrolle und Funktionsüberprüfung im Rahmen der Fertigung von Antriebsachsen eines Fahrantriebs von mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeuge, eingesetzt, beispielsweise mechanischen Antriebsachsen, bei denen die beiden Radabtriebe mittels eines Differentials mit einem Antrieb verbunden sind. Bei derartigen mechanischen Antriebsachsen, die über einen Antrieb und zwei Radabtriebe verfügen, bilden in der Regel der Antrieb und die beiden Radabtriebe eine T-förmige Anordnung, wobei der Antrieb senkrecht zu den koaxial angeordneten beiden Radabtrieben erfolgt.
-
Zur Prüfung derartiger Antriebsachsen sind Drei-Wellen-Achsenprüfstände mit rein elektrischem Antrieb und Abtrieb bekannt, bei denen über einen mit dem Antrieb der zu prüfenden Antriebsachse verbundenen Elektromotor mechanische Leistung über den Antrieb in die Antriebsachse eingeleitet wird und die Last über zwei Elektromotoren, die jeweils mit einem Radabtrieb der zu prüfenden Antriebsachse verbunden sind, an den Abtriebsseiten der der zu prüfenden Antriebsachse aufgebracht wird.
-
Derartige Achsenprüfstände benötigen durch die T-Anordnung des Antriebs und der Abtriebsseiten der zu prüfenden Antriebsachse und der mit dem Antrieb und den beiden Radabtrieben verbundenen Elektromotoren einen hohen Bauraumaufwand, der eine ungünstige Raumausnutzung in einem Prüfstand ergibt. Da mit dem Achsenprüfstand der dynamische Betrieb der zu prüfenden Antriebachse simuliert werden muss, sind zudem für den dynamischen Betrieb der zu prüfenden Antriebachse geeignete Elektromotoren erforderlich, die einen hohen Anschaffungsaufwand verursachen. Bei entsprechenden hohen Leistungen sind zudem groß bauende Elektromotoren erforderlich, die durch die Trägheit der relativ groß bauenden Läufer der Elektromotoren Einschränkungen im dynamischen Betrieb des Achsenprüfstandes nach sich ziehen.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Achsenprüfstand der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, der die oben genannten Nachteile vermeidet.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Achsenprüfstand hydrostatisch betrieben ist, wobei eine Hydropumpe und eine Hydromaschineneinheit mittels einer Antriebswelle verbunden sind, die Hydropumpe in einem hydrostatischen Kreislauf mit einem Antrieb der zu prüfenden Antriebsachse in Verbindung steht, mit dem ersten Radabtrieb eine erste Hydromaschine trieblich verbunden ist und mit dem zweiten Radabtrieb eine zweite Hydromaschine trieblich verbunden ist, wobei die mit den Radabtrieben trieblich verbundenen Hydromaschinen mit der Hydromaschineneinheit jeweils in einem hydrostatischen Kreislauf verbunden sind. Ein hydrostatisch betriebener Achsenprüfstand weist aufgrund der hohen Leistungsdichte der hydrostatischen Triebwerke Vorteile hinsichtlich des Bauraumbedarfs und der Raumausnutzung in einem Prüfstand auf. Zudem weisen die hydrostatischen Triebwerke des erfindungsgemäßen Achsenprüfstandes aufgrund der hohen Leistungsdichte geringe Trägheiten auf, wodurch sich Vorteile hinsichtlich der Dynamik ergeben. Der erfindungsgemäße Achsenprüfstand ermöglicht über die Hydromaschineneinheit, die mit den von den Radabtrieben angetriebenen Hydromaschinen verbunden ist und die mit der Hydropumpe mittels der Antriebswelle verbunden ist, eine Energierückgewinnung und ein Rückführung mechanischer Energie in die Hydropumpe, wodurch sich ein geringer Energieverbrauch des erfindungsgemäße Achsenprüfstandes erzielen lässt.
-
Gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist die zu prüfende Antriebsachse als mechanische Antriebsachse mit einem mechanischen Differentialgetriebe als Differential ausgebildet, wobei die Hydropumpe mit einem Hydromotor verbunden ist, der eine Antriebswelle der mechanischen Antriebsachse antreibt. Mit einem zu dem Achsenprüfstand gehörenden Hydromotor, der mit der Hydropumpe in einem hydrostatischen Kreislauf verbunden ist und mit einer Antriebswelle der mechanischen Antriebsachse verbunden ist, kann mit dem erfindungsgemäßen Achsenprüfstand auf einfache Weise eine mechanische Antriebsachse geprüft werden.
-
Gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist die zu prüfende Antriebsachse als hydrostatische Antriebsachse mit zwei parallel geschalteten, in der Antriebsachse angeordneten Hydromotoren ausgebildet, die den Antrieb der Antriebsachse bilden, wobei die Hydromotoren jeweils einem Radabtrieb zugeordnet sind und ein hydrostatisches Differential bilden, wobei die Hydropumpe an die Hydromotoren der Antriebsachse angeschlossen ist. Durch einen direkten Anschluss der Hydropumpe des Achsenprüfstandes an die in der Antriebsachse angeordneten Hydromotoren kann mit dem erfindungsgemäßen Achsenprüfstand auf einfache Weise eine hydrostatische Antriebsachse geprüft werden.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung steht die Hydropumpe mit einem Antriebsmotor, insbesondere einem Elektromotor, in trieblicher Verbindung steht. Der erfindungsgemäße Achsenprüfstand benötigt somit lediglich einen einzigen Elektromotor zum Antrieb der Hydropumpe.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der hydrostatische Kreislauf der Hydropumpe und des mindestens einen Hydromotors von einem geschlossenen Kreislauf gebildet, wobei die Förderseite der Hydropumpe mit der Einlassseite des mindestens einen Hydromotors verbunden ist und die Auslassseite des mindestens einen Hydromotors mit der Saugseite der Hydropumpe verbunden ist. Hierdurch kann auf einfache Weise die zu prüfende Antriebachse in beiden Drehrichtungen und für jede Drehrichtung im Antriebsbetrieb und eines Betrieb betrieben werden.
-
Mit besonderem Vorteil sind die hydrostatischen Kreisläufe der Hydromaschineneinheit und der beiden Hydromaschinen jeweils als geschlossenen Kreisläufe ausgebildet, wobei die Auslassseiten der Hydromaschinen mit der Einlassseite der Hydromaschineneinheit verbunden sind und die Auslassseite der Hydromaschineneinheit mit den Einlassseiten der Hydromaschinen verbunden sind. Hierdurch kann eine Energiegewinnung mit geringem Bauaufwand für beide Drehrichtungen der zu prüfenden Antriebsachse erzielt werden.
-
Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die hydrostatischen Kreisläufe in aufgelöster Bauweise ausgeführt sind. Die Ausführung der elektrostatischen Kreisläufe in aufgelöster Bauweise ermöglicht es, die Hydropumpe getrennt von dem mindestens einen Hydromotor und die über die Antriebswelle mit der Hydropumpe gekoppelte Hydromaschineneinheit räumlich getrennt von den an den Radabtrieben angebauten Hydromaschinen anzuordnen. Hierdurch kann die Raumausnutzung in einem Prüfstand weiter verbessert werden.
-
Die Hydromaschineneinheit kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung von einem einzelnen hydrostatischen Triebwerk gebildet sein, die mit den beiden Hydromaschinen verbunden ist. Bevorzugt sind hierzu die beiden Hydromaschinen in einer hydraulischen Parallelschaltung mit dem hydrostatischen Triebwerk der Hydromaschineneinheit verbunden.
-
Mit besonderem Vorteil ist hierbei in einer von der Auslassseite der ersten Hydromaschine zu der Einlassseite des hydrostatischen Triebwerks geführten Druckmittelverbindung ein erstes Drosselventil mit veränderbarem Durchflussquerschnitt und in einer von der Auslassseite der zweiten Hydromaschine zu der Einlassseite des hydrostatischen Triebwerks geführten Druckmittelverbindung ein zweites Drosselventil mit veränderbarem Durchflussquerschnitt angeordnet. Mit den Drosselventilen kann hierbei an den beiden Radabtrieben auf einfache Weise eine Differenzdrehzahl zur Prüfung des Differentials der Antriebsachse eingestellt werden.
-
Die Hydromaschineneinheit kann gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung von einem ersten hydrostatischen Triebwerk gebildet ist, das mit der ersten Hydromaschine in einem geschlossenen Kreislauf verbunden ist, und einem zweiten hydrostatischen Triebwerk gebildet ist, das mit der zweiten Hydromaschine in einem geschlossenen Kreislauf verbunden ist. Mit der Ausbildung der Hydromaschineneinheit von zwei hydrostatischen Triebwerken, die jeweils mit lediglich einer Hydromaschine in einem geschlossenen Kreislauf verbunden sind, ergeben sich Vorteile hinsichtlich eines höheren Wirkungsgrades des erfindungsgemäßen Achsenprüfstandes.
-
Mit besonderem Vorteil ist die Hydropumpe als in dem Fördervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet. Durch Veränderung des Verkehrsvolumens der verstellbare Pumpe kann somit auf einfache Weise die Antriebsdrehzahl der zu prüfenden Antriebsachse und das in die zu prüfende Antriebsachse eingeleitete Antriebsdrehmoment variiert werden.
-
Weiterhin ist mit besonderem Vorteil die Hydromaschineneinheit als in dem Schluckvolumen verstellbares Verstelltriebwerk ausgebildet. Hierdurch kann durch Veränderung des Schluckvolumens der Hydromaschineneinheit auf einfache Weise die an den Radabtrieben anstehende Last variiert werden.
-
Der mindestens eine Hydromotor kann als im Schluckvolumen konstanter Konstantmotor oder als im Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet sein.
-
Hinsichtlich eines geringen Bauaufwandes des erfindungsgemäßen Achsenprüfstandes ergeben sich Vorteile, wenn die mit den Radabtrieben trieblich verbundenen Hydromaschinen jeweils als in der Fördermenge konstante Konstantmaschinen ausgebildet sind.
-
Bei der Ausbildung der Hydromaschineneinheit als einzelnes hydrostatisches Triebwerk ist zweckmäßigerweise der Einlassseite des hydrostatischen Triebwerks ein Drucksensor zugeordnet und ist das Schluckvolumen des hydrostatischen Triebwerks in Abhängigkeit von dem mittels des Drucksensors erfassten Druckes einstellbar.
-
Bei der Ausbildung der Hydromaschineneinheit als einzelnes hydrostatisches Triebwerk werden vorteilhafterweise zum Aufbringen einer Differenzdrehzahl zwischen den beiden Radabtrieben die Drosselventile auf unterschiedliche Durchflussquerschnitte eingestellt. Hierdurch kann auf einfache Weise die Funktion des Differentials der zu prüfenden Antriebsachse geprüft werden.
-
Bei der Ausbildung der Hydromaschineneinheit von zwei hydrostatischen Triebwerken werden vorteilhafterweise zum Aufbringen einer Differenzdrehzahl zwischen den beiden Radabtrieben die beiden hydrostatischen Triebwerke auf unterschiedliche Schluckvolumen eingestellt. Hierdurch kann auf einfache Weise die Funktion des Differentials der zu prüfenden Antriebsachse geprüft werden.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
-
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achsenprüfstandes,
-
2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achsenprüfstandes und
-
3 den Achsenprüfstand der 1 mit einer alternativen zu prüfenden Antriebsachse.
-
In den 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßer Achsenprüfstand 1 in einer schematischen Darstellung dargestellt, der als hydrostatisch angetriebener Drei-Wellen-Achsenprüfstand 1 mit einer Energierückgewinnung ausgebildet ist.
-
Bei der mittels des Achsenprüfstandes 1 zu prüfenden Antriebsachse 2 handelt es sich um eine Antriebsachse eines Fahrantriebs, die einen ersten Radabtrieb R1 und einen zweiten Radabtrieb R2 an gegenüberliegenden Achsenden umfasst.
-
In den 1 und 2 ist die Antriebsachse 2 als mechanische Antriebsachse ausgebildet, die mittels eines als mechanischen Differentialgetriebes ausgebildeten Differentials D mit einer Antriebswelle der Antriebsachse 2 als Antrieb A verbunden sind. Die beiden Radabtriebe R1, R2 sind koaxial zueinander angeordnet. Die Antriebswelle A ist senkrecht zu den beiden Radabtrieben R1, R2 angeordnet, so dass die die Radabtriebe R1, R2 und der Antrieb A T-förmig angeordnet sind.
-
Die beiden Radabtriebe R1, R2 und die Antriebswelle A stellen jeweils eine Welle des als Drei-Wellen-Achsenprüfstands ausgebildeten Achsenprüfstandes 1 dar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Antriebsachse 2 sind zwischen dem Differential D und dem jeweiligen Radabtrieben R1, R2 noch gegebenenfalls vorhandene Untersetzungsgetriebe UG1, UG2 dargestellt.
-
Die zu prüfende Antriebsachse 2 ist mittels Befestigungsvorrichtungen V1, V2 an dem Achsenprüfstand 1 befestigt.
-
Der erfindungsgemäße Achsenprüfstand 1 ist hydrostatisch betrieben.
-
Zum Antrieb und Einleiten von mechanischer Leistung in die zu prüfende Antriebsachse 2 ist eine Hydropumpe P1 vorgesehen, die in einem hydrostatischen Kreislauf K1 mit einem Hydromotor M1 verbunden ist, der mit dem Antrieb A der zu prüfenden Antriebsachse 2 in Verbindung steht. In den 1 und 2 ist hierzu eine Abtriebswelle des Hydromotors M1 mit der Antriebswelle der mechanischen Antriebsachse 2 trieblich verbunden.
-
Die Hydropumpe P1 steht mit einem Antriebsmotor AM, insbesondere einem Elektromotor, des Achsenprüfstandes 1 in trieblicher Verbindung. Eine Abtriebswelle AW des Antriebsmotor AM steht hierzu mit der Hydropumpe P1 in Verbindung.
-
Der hydrostatische Kreislauf K1 der Hydropumpe P1 und des Hydromotors M1 ist als geschlossener Kreislauf ausgebildet, wobei die Förderseite FS der Hydropumpe P1 mittels einer Druckmittelverbindung D1 mit der Einlassseite ES des Hydromotors M1 verbunden ist und die Auslassseite AS des Hydromotors M1 mittels einer Druckmittelverbindung D2 mit der Saugseite SS der Hydropumpe P1 verbunden ist.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Achsenprüfstand 1 ist zum Aufbringen einer Last an den Abtriebsseiten der der zu prüfenden Antriebsachse 2 mit dem ersten Radabtrieb R1 eine erste Hydromaschine HM1 trieblich verbunden und mit dem zweiten Radabtrieb R2 eine zweite Hydromaschine HM2 trieblich verbunden. Bevorzugt sind die Hydromaschine HM1, HM2 baugleich.
-
Die beiden mit den Radabtrieben R1, R2 trieblich verbundenen Hydromaschinen HM1, HM2 sind mit der Hydromaschineneinheit HME jeweils in einem hydrostatischen Kreislauf K2, K3 verbunden.
-
Die Hydropumpe P1 ist mit der Hydromaschineneinheit HME mittels einer Antriebswelle 3 verbunden, so dass eine Energierückgewinnung erfolgen kann.
-
In der 1 ist die Hydromaschineneinheit HME von einem einzelnen hydrostatischen Triebwerk P2 gebildet, die mit den beiden Hydromaschinen HM1, HM2 in hydrostatischen Kreisläufen K2, K3 in einer Parallelschaltung verbunden ist.
-
Der hydrostatische Kreislauf K2 zwischen der Hydromaschineneinheit HME und der Hydromaschine HM1 ist von einem geschlossenen Kreislauf gebildet, wobei die Auslassseite AS der Hydromaschine HM1 mittels einer Druckmittelverbindung D3 mit der Einlassseite ES der Hydromaschineneinheit HME verbunden ist und die Auslassseite AS der Hydromaschineneinheit HME mittels einer Druckmittelverbindung D4 mit der Einlassseite ES der Hydromaschine HM1 verbunden ist. Entsprechend ist der hydrostatische Kreislauf K3 zwischen der Hydromaschineneinheit HME und der Hydromaschine HM2 von einem geschlossenen Kreislauf gebildet, wobei die Auslassseite AS der Hydromaschine HM2 mittels einer Druckmittelverbindung D5 mit der Einlassseite ES der Hydromaschineneinheit HME verbunden ist und die Auslassseite AS der Hydromaschineneinheit HME mittels einer Druckmittelverbindung D6 mit der Einlassseite ES der Hydromaschine HM2 verbunden ist.
-
Die Druckmittelverbindungen D3 und D5 sind hierbei an einem Zweigpunkt Z1 zusammengeschlossen und gemeinsam mit der Einlassseite ES des hydrostatischen Triebwerks P2 verbunden. Entsprechend sind Die Druckmittelverbindungen D4 und D6 sind hierbei an einem Zweigpunkt Z2 zusammengeschlossen und gemeinsam mit der Auslassseite ES des hydrostatischen Triebwerks P2 verbunden.
-
In der von der Auslassseite AS der ersten Hydromaschine HM1 zu der Einlassseite ES des hydrostatischen Triebwerks P2 geführten Druckmittelverbindung D3 ist ein erstes Drosselventil DV1 mit veränderbarem Durchflussquerschnitt angeordnet. Entsprechend ist in der von der Auslassseite AS der zweiten Hydromaschine HM2 zu der Einlassseite ES des hydrostatischen Triebwerks P2 geführten Druckmittelverbindung D5 ein zweites Drosselventil DV2 mit veränderbarem Durchflussquerschnitt angeordnet.
-
Die Hydropumpe P1 ist als im Fördervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet.
-
Die Hydromaschineneinheit HME ist als in dem Schluckvolumen verstellbares Verstelltriebwerk ausgebildet. In der 1 ist das hydrostatische Triebwerk P2 hierzu als im Fördervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet.
-
In der 1 ist der der Hydromotor M1 als im Schluckvolumen konstanter Konstantmotor ausgebildet.
-
Die Hydromaschinen HM1, HM2 sind jeweils als in der Fördermenge konstante Konstantmaschinen ausgebildet.
-
Zur Verstellung des Fördervolumens der Hydropumpe P1 und des Schluckvolumens der Hydromaschineneinheit HME ist eine elektronische Steuerung ES vorgesehen.
-
Die elektronische Steuerung ES steht weiterhin mit einem den Druck an der Einlassseite ES der Hydromaschineneinheit HME erfassenden Drucksensor DS in Verbindung.
-
Weiterhin dient die elektronische Steuerung ES zur Ansteuerung der Drosselventil DV1 und DV2.
-
In der 2 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achsenprüfstandes 1 dargestellt, wobei mit der 1 übereinstimmende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.
-
In der 2 ist im Unterschied zur 1 die Hydromaschineneinheit HME von einem ersten hydrostatischen Triebwerk P3 gebildet, das mit der ersten Hydromaschine HM1 in einem geschlossenen Kreislauf K2 verbunden ist, und einem zweiten hydrostatischen Triebwerk P4 gebildet, das mit der zweiten Hydromaschine HM2 in einem geschlossenen Kreislauf K3 verbunden ist.
-
Der hydrostatische Kreislauf K2 zwischen dem ersten Triebwerk P3 der Hydromaschineneinheit HME und der Hydromaschine HM1 ist von einem geschlossenen Kreislauf gebildet, wobei die Auslassseite AS der Hydromaschine HM1 mittels einer Druckmittelverbindung D3 mit der Einlassseite ES des Triebwerks P3 verbunden ist und die Auslassseite AS des Triebwerks P3 mittels einer Druckmittelverbindung D4 mit der Einlassseite ES der Hydromaschine HM1 verbunden ist. Entsprechend ist der hydrostatische Kreislauf K3 zwischen dem zweiten Triebwerk P4 der Hydromaschineneinheit HME und der Hydromaschine HM2 von einem geschlossenen Kreislauf gebildet, wobei die Auslassseite AS der Hydromaschine HM2 mittels einer Druckmittelverbindung D5 mit der Einlassseite ES des Triebwerks P4 verbunden ist und die Auslassseite AS des Triebwerks P4 mittels einer Druckmittelverbindung D6 mit der Einlassseite ES der Hydromaschine HM2 verbunden ist.
-
Die Triebwerke P3, P4 der Hydromaschineneinheit HME sind jeweils als im Schluckvolumen verstellbare Verstellmaschineneinheit ausgebildet.
-
Bevorzugt sind die beiden Triebwerke P3, P4 als baugleiche Verstellpumpen ausgeführt.
-
Die Hydropumpe P1 der 2 ist analog zur 1 als im Fördervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet. Die Hydromaschine HM1, HM2 der 2 sind analog zur 1 jeweils als in der Fördermenge konstante Konstantmaschinen ausgebildet.
-
Bei der 2 ist der Hydromotor M1 als im Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet.
-
Zur Verstellung des Schluckvolumens der Triebwerke P3, P4, der Hydropumpe P1 und des Schluckvolumens des Hydromotors M1 dient die elektronische Steuerung ES.
-
Die 3 zeigt den Achsenprüfstand mit der Ausführung der Hydromaschineneinheit HME gemäß der 1 zur Prüfung einer hydrostatischen Antriebsachse 2. Die hydrostatische Antriebsachse 2 ist mit zwei hydraulisch parallel geschalteten, in der Antriebsachse 2 angeordneten Hydromotoren M2, M3 ausgebildet, die den Antrieb A der Antriebsachse 2 bilden. Die Hydromotoren M2, M3 sind jeweils einem Radabtrieb R1, R2 zugeordnet und bilden ein hydrostatisches Differential. Die Hydropumpe P1 ist mittels des Kreislaufes K1 direkt an die Hydromotoren M2, M3 der Antriebsachse 2 angeschlossen.
-
Hierzu steht die Druckmittelverbindung D1 mit einem ersten Hydraulikanschluss HA1 der Antriebsachse 2 in Verbindung, an den die Hydromotoren M2, M3 mit einer ersten Seite angeschlossen sind. Entsprechend steht die Druckmittelverbindung D2 mit einem zweiten Hydraulikanschluss HA2 der Antriebsachse 2 in Verbindung, an den die Hydromotoren M2, M3 mit einer zweiten Seite angeschlossen sind.
-
Durch die hydraulische Parallelschaltung der Hydromotoren M2, M3 bilden diese ein hydrostatisches Differential D.
-
Die Hydromotore M2, M3 der Antriebsachse 2 können als Direktantriebe ausgeführt sein, die direkt den zugeordneten Radabtrieb R1, R2 antreiben. Alternativ können zwischen den Hydromotoren M2, M3 und dem entsprechenden Radabtrieb R1, R2 nicht näher dargestellte Untersetzungsgetriebe UG1, UG2 vorgesehen werden.
-
Die Energierückführung mittels der Hydromaschinen HM1, HM2 und der Hydromaschineneinheit HME ist bei der 3 gemäß der 1 ausgeführt. Es versteht sich, dass bei der 3 die Hydromaschineneinheit HME alternativ gemäß der 2 ausgeführt sein kann.
-
In den 1 bis 3 sind die hydrostatischen Kreisläufe K1, K2, K3 in aufgelöster Bauweise ausgeführt, in denen die hydrostatischen Triebwerke des jeweiligen Kreislaufs räumlich voneinander getrennt sind und mittels der von Rohr- oder Schlauchleitungen gebildeten Druckmittelverbindungen D1 bis D6 miteinander verbunden sind.
-
Bei dem Achsenprüfstand der 1 bis 3 sind bevorzugt die Hydromaschine HM1 und HM2 von Hydromotoren gebildet.
-
Sofern bei dem erfindungsgemäßen Achsenprüfstand 1 der 1 bis 3 die Hydropumpe P1 von dem als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor AM angetrieben wird, fördert die Hydropumpe P1 über den geschlossenen Kreislauf K1 einen Druckmittelvolumenstrom zu dem Hydromotor M1 der 1 und 2, der den Antrieb A der mechanischen Antriebsachse 2 antreibt, bzw. zu den Hydromotoren M2, M3 der 3, die den Antrieb der hydrostatischen Antriebsachse 2 der 3 bilden, wodurch mechanische Leistung in die zu prüfende Antriebsachse 2 eingeleitet wird.
-
Über das Differential D wird die mechanische Leitung an die beiden Radabtriebe R1, R2 der Antriebsachse 2 geleitet, wodurch die an den Radabtrieben R1, R2 angeordneten Hydromaschine HM1, HM2 angetrieben werden. Die beiden Hydromaschine HM1, HM2 arbeiten als Pumpen und fördern beispielsweise über die Druckmittelverbindungen D3, D5 einen Druckmittelvolumenstrom zu der Einlassseite ES der als Motor arbeitenden Hydromaschineneinheit HME.
-
Durch die als Motor arbeitende Hydromaschineneinheit HME werden die von den als Pumpen arbeitenden Hydromaschinen HM1, HM2 geförderten Volumenströme in mechanische Energie zurückgewandelt. Die von dem als Motor arbeitende Hydromaschineneinheit HME zurückgewonnene mechanische Energie wird über die Antriebswelle 3 in die Antriebswelle AW des Antriebsmotors AM eingespeist.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Achsenprüfstand 1 muss somit in einem statischen Betrieb, d.h. einem Betrieb mit konstanter Drehzahl und bei konstantem Drehmoment, der Antriebsmotor AM lediglich die Verluste des Systems nachliefern.
-
Für den Test des Differential D der zu prüfenden Antriebsachse 2 wird an den Radabtrieben R1, R2 eine Drehzahldifferenz eingestellt.
-
Hierzu werden bei der 1 bzw. der 3 die Drosselventile DV1 und DV2 auf unterschiedliche Durchflussquerschnitte eingestellt. Wird hierbei der Volumenstrom in einem der beiden Kreisläufe K2 bzw. K3 gegenüber dem anderen Kreislauf K3 bzw. K2 geringer, dreht die Hydromaschine HM2 bzw. HM1 an der anderen Radabtriebsseite R2 bzw. R1 automatisch schneller, wodurch die Differenzdrehzahl an den beiden Radabtrieben R1, R2 entsteht.
-
Für den Test des Differential D der zu prüfenden Antriebsachse 2 werden bei dem Achsenprüfstand der 2 an den beiden als Verstellpumpen ausgebildeten Triebwerken P3, P4 unterschiedliche Schluckvolumen eingestellt, wodurch an den beiden Radabtrieben R1, R2 eine Differenzdrehzahl entsteht.
-
Die als Verstellpumpen bzw. Verstellmotoren ausgebildeten hydrostatischen Maschinen P1, P2, P3, P4, M1 sind bevorzugt als Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauwiese mit einer in der Neigung verstellbare Schrägscheibe ausgebildet.
-
Bevorzugt sind die als Verstellpumpen ausgeführten Pumpen P1, P2, P3, P4 als in beide Schwenkrichtungen verstellbare Schrägscheibenmaschinen ausgebildet, wodurch die Antriebsachse 2 in beiden Drehrichtungen geprüft werden kann.
-
Der erfindungsgemäße Achsenprüfstand der 1 bis 3 weist eine Reihe von Vorteilen auf.
-
Die aufgelöste Bauweise der hydrostatischen Kreisläufe K1, K2, K3 ermöglicht eine platzsparende und raumsparende Anordnung des Achsenprüfstandes 1 und der zu prüfenden Antriebsachse 2. Es ist beispielsweise möglich, den Antriebsmotor AM mit der Hydropumpe P1 und der Hydromaschineneinheit HME getrennt von der zu prüfenden Antriebsachse 2 anzuordnen. Der Antriebsmotor AM mit der Hydropumpe P1 und der Hydromaschineneinheit HME kann hierbei seitlich neben oder vertikal unterhalb bzw. oberhalb der zu prüfenden Antriebsachse 2 angeordnet werden. Hierbei sind wahlweise Anordnungen möglich, bei denen der Antriebsmotor AM mit der Hydropumpe P1 und der Hydromaschineneinheit HME senkrecht oder parallel zur Längsachse der zu prüfenden Antriebsachse 2 angeordnet werden kann.
-
Der erfindungsgemäße, hydrostatisch betriebene Achsenprüfstand 1 weist aufgrund der hohen Leistungsdichte der hydrostatischen Triebwerke P1, P2, P3, P3, M1, HM1, HM2 geringe Trägheiten auf, wodurch sich Vorteile hinsichtlich einer hohen Dynamik ergeben.
-
Die Rückführung der Energie über die Hydromaschinen HM1, HM1 und die Hydromaschineneinheit HME führt zu einer Verringerung des Energieverbrauchs des erfindungsgemäßen Achsenprüfstandes 1.
-
Weiterhin entstehen bei dem erfindungsgemäßen Achsenprüfstand 1 geringe Verluste durch Wärme, wodurch ein hoher Gesamtwirkungsgrad des Achsenprüfstandes 1 erzielt wird.
-
Weiterhin ist der Achsenprüfstand 1 für mechanische Antriebsachsen 2 und hydrostatische Antriebsachsen 2 zu deren Prüfung einsetzbar und somit für unterschiedliche zu prüfende Antriebsachsen 2 universell einsetzbar.
