專利名稱：無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油泵性能試驗(yàn)裝置，尤其是一種用于檢測(cè)汽車無(wú)級(jí) 變速器油泵在不同工作條件下的性能參數(shù)的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)對(duì)于無(wú)級(jí)變速方面的研究一直未取得較大的進(jìn)步，主要是由 于在關(guān)鍵零部件性能要求及測(cè)試?yán)碚撆c方法方面，尤其是在極限條件附近的性 能及模擬極限工作環(huán)境方面一直未有較大突破，對(duì)于無(wú)級(jí)變速關(guān)鍵零部件油泵 性能測(cè)試主要基于通用性方面，而對(duì)于高速、高溫及強(qiáng)扭矩力條件下的油泵性 能參數(shù)的測(cè)試難度較大，尤其是測(cè)試控制精度及測(cè)試的重復(fù)性方面很難全面保 證，另外由于檢測(cè)參數(shù)較多，存在著測(cè)試過(guò)程復(fù)雜，自動(dòng)化程度不高，操作人 員勞動(dòng)量較大，手動(dòng)檢測(cè)操作的準(zhǔn)確度較低等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，其可按照 試驗(yàn)要求對(duì)油泵性能進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，并且通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及合理選用元器 件，保證測(cè)試及控制的精度和重復(fù)性，并能按照預(yù)定測(cè)試方案，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程 的完全自動(dòng)化。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的所采用的技術(shù)方案是 一種無(wú)級(jí)變速器油泵性能試 驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)工作臺(tái)、液壓部分和控制部分，液壓部分與試驗(yàn)工作臺(tái)管路 連接，控制部分與試驗(yàn)工作臺(tái)和液壓部分線路連接，所述的試驗(yàn)工作臺(tái)具有機(jī) 架，機(jī)架上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)軸和被測(cè)油泵，傳動(dòng)軸與被測(cè)油泵之間設(shè)置 有扭矩儀，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)被測(cè)油泵輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。為減少驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作帶來(lái)的振動(dòng)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與傳動(dòng)軸通過(guò)皮帶傳動(dòng) 連接。
為求安裝牢固，連接可靠，所述的被測(cè)油泵通過(guò)油泵安裝支座固定在機(jī)架 上，傳動(dòng)軸通過(guò)軸承支座固定在機(jī)架上，扭矩儀通過(guò)扭矩儀支座固定在機(jī)架上， 傳動(dòng)軸與扭矩儀相連接，扭矩儀通過(guò)聯(lián)軸器與被測(cè)油泵的輸入軸相連接。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)油泵的油量、油溫和油壓的控制和調(diào)節(jié)，所述的液壓部分與 被測(cè)油泵管路連接，液壓部分包括主油箱、設(shè)于主油箱內(nèi)的加熱器，與主油箱 連接的溫度傳感器、比例溢流閥和流量計(jì)。
為求高溫條件下的實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定，設(shè)于主油箱內(nèi)的加熱器具有可檢測(cè)加熱器自 身表面溫度的傳感器，用以控制加熱器表面溫度，與主油箱連接的溫度傳感器， 用于測(cè)試液壓油的溫度，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓油溫的雙閉環(huán)控制。
為了更好地控制被測(cè)油泵的工作速度，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接有變頻器，同 時(shí)在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸端連接有旋轉(zhuǎn)編碼器，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)油泵工作速度的雙閉 環(huán)控制。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用了機(jī)電液相結(jié)合的方式，來(lái)實(shí) 現(xiàn)對(duì)汽車用無(wú)級(jí)變速器油泵的性能測(cè)試，可以檢測(cè)無(wú)級(jí)變速器油泵在不同溫 度、不同轉(zhuǎn)速、不同扭矩以及不同負(fù)載壓力下的諸如負(fù)載流量、泄漏流量和容 積效率等主要性能參數(shù)，測(cè)試精度高，并能按預(yù)定的測(cè)試方案，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程 的完全自動(dòng)化。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的液壓部分原理圖。圖3是本實(shí)用新型的控制部分原理框圖。
圖4是本實(shí)用新型測(cè)試過(guò)程的主要流程示意圖。
圖中l(wèi).液壓部分2.控制部分3.機(jī)架4.驅(qū)動(dòng)電機(jī)5.旋轉(zhuǎn)編碼器 6.傳動(dòng)軸 7.被測(cè)油泵 8.扭矩儀 9.油泵安裝支座 10.軸承支座 11.扭矩儀支座 12.皮帶 13.聯(lián)軸器 14.防振地墊 15.吸油口濾網(wǎng) 16.溫度傳感器17.壓力傳感器 18.壓力表19.比例溢流閥20.安全壓力閥 21.流量計(jì)22.主油箱23.空氣過(guò)濾器24.上、下液位繼電器25.加熱器 26.水冷卻器27.滲漏油箱28.輔助油泵具體實(shí)施方式
。
現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意 圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有 關(guān)的構(gòu)成。
如圖l所示的一種無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)工作臺(tái)、液壓 部分1和控制部分2，液壓部分l與試驗(yàn)工作臺(tái)管路連接，控制部分2與試驗(yàn) 工作臺(tái)和液壓部分1線路連接。
試驗(yàn)裝置的主體部分試驗(yàn)工作臺(tái)具有機(jī)架3，機(jī)架3下部位置設(shè)置有驅(qū)動(dòng) 電機(jī)4，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)4連接設(shè)在控制部分2的變頻器，同時(shí)在驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸 出軸端連接有旋轉(zhuǎn)編碼器5，旋轉(zhuǎn)編碼器5檢測(cè)到的驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的轉(zhuǎn)速直接反 饋到變頻器，與測(cè)試所需的轉(zhuǎn)速比較后以調(diào)整輸出頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4轉(zhuǎn) 速的閉環(huán)控制，在機(jī)架3上分別設(shè)有傳動(dòng)軸6和被測(cè)油泵7，傳動(dòng)軸6與被測(cè) 油泵7之間還設(shè)置有扭矩儀8，其中被測(cè)油泵7通過(guò)油泵安裝支座9固定在機(jī) 架3上，傳動(dòng)軸6通過(guò)軸承支座10固定在機(jī)架3上，扭矩儀8通過(guò)扭矩儀支 座11固定在機(jī)架3上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的輸出軸通過(guò)皮帶12傳動(dòng)與傳動(dòng)軸6的輸入端相連接，為滿足測(cè)試速度要求，該皮帶12傳動(dòng)為增速傳動(dòng)，同時(shí)采用皮 帶12傳動(dòng)可減少由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)被測(cè)油泵7的影響，傳動(dòng) 軸6與扭矩儀8相連接，然后扭矩儀8通過(guò)聯(lián)軸器13與被測(cè)油泵7的輸入軸 相連接，這樣傳動(dòng)軸6的轉(zhuǎn)速也即是被測(cè)油泵7的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速，通過(guò)與傳動(dòng) 軸6連接的扭矩儀8，能測(cè)試出被測(cè)油泵7工作狀態(tài)時(shí)的扭矩及實(shí)際工作轉(zhuǎn)速， 機(jī)架3與安裝地面之間設(shè)置有防振地墊14，可避免剛性接觸帶來(lái)的振動(dòng)。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)油泵7的油量、油溫和油壓的控制和調(diào)節(jié)，被測(cè)油泵7與液 壓部分1管路連接。
如圖2所示的是無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置的液壓原理圖，被測(cè)油泵7 由驅(qū)動(dòng)電機(jī)4帶動(dòng)，并通過(guò)扭矩儀8測(cè)量轉(zhuǎn)速及扭矩，被測(cè)油泵7輸入的液壓 油由高密度的吸油口濾網(wǎng)15過(guò)濾，保證無(wú)雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)，損壞精密元器 件，被測(cè)油泵7輸出的液壓油的溫度及壓力由溫度傳感器16及壓力傳感器17 檢測(cè)并送入控制部分2的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，同時(shí)有壓力表18直接數(shù)值顯示， 便于自動(dòng)測(cè)試過(guò)程中操作人員觀察。高精度的比例溢流閥19根據(jù)壓力傳感器 17的數(shù)值動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)被測(cè)油泵7的負(fù)載壓力，比例溢流閥19的控制由計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)的PLC輸出電流信號(hào)通過(guò)閥體控制器實(shí)現(xiàn)，安全壓力閥20在系統(tǒng)壓力 超限后，流量計(jì)21測(cè)試穩(wěn)定的被測(cè)油泵7在特定負(fù)載壓力下的流量信號(hào)，并 輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。液壓油進(jìn)入主油箱22，通過(guò)空氣過(guò)濾器23能保證系統(tǒng) 液壓油無(wú)雜質(zhì)進(jìn)入，主油箱22的箱體外表面有液位指示標(biāo)識(shí)，同時(shí)有上、下 液位繼電器24，低于或者高于設(shè)定液位即輸出報(bào)警信號(hào)；設(shè)于主油箱22內(nèi)的 加熱器25具有可檢測(cè)加熱器自身表面溫度的傳感器，用以控制加熱器25表面 溫度，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其表面溫度，防止表面溫度超過(guò)試驗(yàn)用油的燃點(diǎn)后油變質(zhì)，與 主油箱22連接的溫度傳感器16，用于測(cè)試液壓油的溫度，通過(guò)與設(shè)定溫度對(duì)比，由控制部分2的PLC輸出電流信號(hào)控制智能晶閘管實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)油溫的雙閉 環(huán)控制；主油箱22具有電磁水閥控制的水冷卻器26，當(dāng)試驗(yàn)中液壓油溫度過(guò) 高而不符合要求需要冷卻時(shí)，控制部分2的PLC輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，常閉的電磁 水閥打開(kāi)，水通過(guò)冷卻管道對(duì)試驗(yàn)液壓油進(jìn)行冷卻。被測(cè)油泵7的滲漏油通過(guò) 專用孔接入軟管，并通過(guò)流量計(jì)21測(cè)量滲漏量，信號(hào)接入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，滲漏 油流入滲漏油箱27，滲漏油箱27有上、下液位繼電器24，當(dāng)滲漏油箱27內(nèi) 油位超過(guò)設(shè)定油位時(shí)，由PLC輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，啟動(dòng)滲漏油箱27所配的輔助 油泵28的電機(jī)，經(jīng)輔助油泵28將液壓油抽入主油箱22，當(dāng)滲漏油箱27液壓 油液位低于設(shè)定值后輔助油泵28停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
如圖3所示的是本實(shí)用新型的控制部分2原理框圖，箭頭代表了信號(hào)傳輸 的方向，同一虛線框內(nèi)代表了同一類型的信號(hào)或相同控制方式的單元，計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng)有人機(jī)交換接口、性能檢測(cè)程序和智能通訊卡，性能檢測(cè)程序包含各 類子程序，負(fù)責(zé)試驗(yàn)過(guò)程的智能控制與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理及記錄，通訊模塊與 PLC通訊模塊相連接，起信號(hào)傳輸?shù)淖饔?，?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有市電供電和不間 斷電源，以保證系統(tǒng)掉電后人際交換通暢。根據(jù)程序設(shè)定，被測(cè)油泵7在不同 的溫度條件下有不同的負(fù)載檔位，在不同負(fù)載下有不同的轉(zhuǎn)速，以邏輯順序完 成相應(yīng)的控制，PLC模擬量輸出模塊根據(jù)設(shè)定的溫度以及模擬量輸入模塊檢測(cè) 到的加熱器25表面溫度，輸出相應(yīng)的電流信號(hào)，通過(guò)智能晶閘管控制加熱器 25工作，并當(dāng)溫度到達(dá)設(shè)定值后，由PLC模擬量輸出模塊輸出電流信號(hào)通過(guò)溢 流閥控制器控制比例溢流閥19，以達(dá)到設(shè)定的某一負(fù)載壓力，然后PLC通過(guò)變 頻器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4帶動(dòng)被測(cè)油泵7運(yùn)轉(zhuǎn)工作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4 的轉(zhuǎn)速按照從小到大依次實(shí)現(xiàn)，到達(dá)某一設(shè)定值后，程序綜合檢測(cè)所有控制參 數(shù)，符合設(shè)定條件后記錄所有參數(shù)，其中檢測(cè)的模擬量信號(hào)有被測(cè)油泵7的工作壓力、進(jìn)口壓力、主油箱22溫度、被測(cè)油泵7輸出口溫度以及加熱器25表 面溫度；高速計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)的脈沖信號(hào)有被測(cè)油泵7的輸出流量、滲漏流量、 扭矩儀8檢測(cè)的工作扭矩信號(hào)以及工作速度信號(hào)；PLC檢測(cè)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)主要 有主油箱22和滲漏油箱27的上、下液位繼電器24、吸油口濾網(wǎng)15堵塞報(bào)警 信號(hào)以及安全壓力閥20信號(hào)等;PLC輸出的開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)主要有檢測(cè)到滲漏 油箱27油位過(guò)限后啟動(dòng)或停止輔助油泵28，冷卻水閥的控制信號(hào)，各種信號(hào) 過(guò)限后的積極保護(hù)以及聲光報(bào)警信號(hào)。
圖4是本實(shí)用新型測(cè)試過(guò)程的主要工作流程示意圖。在試驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)定方面 主要包括溫度設(shè)定、負(fù)載壓力設(shè)定及被測(cè)油泵7轉(zhuǎn)速的設(shè)定，每個(gè)控制量參數(shù) 按照從小到大依次達(dá)到，并且依次按照溫度、負(fù)載壓力、電機(jī)轉(zhuǎn)速的順序控制 相應(yīng)的執(zhí)行單元，條件滿足后記錄各類參數(shù)，并適時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，直 到控制狀態(tài)達(dá)到設(shè)定的最高溫度條件下最大負(fù)載壓力及油泵最高轉(zhuǎn)速，記錄下 所有的參數(shù)，完成測(cè)試工作，并聲光報(bào)警提示。
本實(shí)用新型所述的試驗(yàn)裝置進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試的工作流程為
(1) 測(cè)試人員安裝好被測(cè)試油泵7，檢査并試運(yùn)行試驗(yàn)裝置；
(2) 打開(kāi)控制程序逐次設(shè)定測(cè)試環(huán)境，如不同的溫度、不同的油泵轉(zhuǎn)速以 及不同的負(fù)載壓力等。
(3) 完成設(shè)定后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4上電，開(kāi)始測(cè)試，整個(gè)測(cè)試過(guò)程項(xiàng)目多，自 動(dòng)測(cè)試遵循從低溫到高溫，從低速到高速，負(fù)載壓力從低壓到高壓的邏輯順序 逐級(jí)自動(dòng)進(jìn)行。
(4) 項(xiàng)目測(cè)試完成，輸出聲光信號(hào)提示，并智能掉電保護(hù)。
(5) 取出數(shù)據(jù)分析，手動(dòng)掉電，完成測(cè)試，卸載被測(cè)油泵7。
權(quán)利要求1.一種無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，其特征是包括試驗(yàn)工作臺(tái)、液壓部分(1)和控制部分(2)，液壓部分(1)與試驗(yàn)工作臺(tái)管路連接，控制部分(2)與試驗(yàn)工作臺(tái)和液壓部分(1)線路連接，所述的試驗(yàn)工作臺(tái)具有機(jī)架(3)，機(jī)架(3)上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)、傳動(dòng)軸(6)和被測(cè)油泵(7)，傳動(dòng)軸(6)與被測(cè)油泵(7)之間設(shè)置有扭矩儀(8)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)帶動(dòng)傳動(dòng)軸(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)被測(cè)油泵(7)輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，其特征是所述的 驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)與傳動(dòng)軸(6)通過(guò)皮帶(12)傳動(dòng)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，其特征是所述的 被測(cè)油泵(7)通過(guò)油泵安裝支座(9)固定在機(jī)架(3)上，傳動(dòng)軸(6)通過(guò) 軸承支座(10)固定在機(jī)架(3)上，扭矩儀(8)通過(guò)扭矩儀支座(11)固定 在機(jī)架(3)上，傳動(dòng)軸(6)與扭矩儀(8)相連接，扭矩儀(8)通過(guò)聯(lián)軸器(13)與被測(cè)油泵(7)的輸入軸相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，其特征是所述的 液壓部分(1)與被測(cè)油泵(7)管路連接，液壓部分(1)包括主油箱(22)、 設(shè)于主油箱(22)內(nèi)的加熱器(25)，與主油箱(22)連接的溫度傳感器(16)、 比例溢流閥(19)和流量計(jì)(21)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)油泵(7)的油量、油溫和油 壓的控制和調(diào)節(jié)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，其特征是所述的 加熱器(25)具有可檢測(cè)加熱器(25)自身表面溫度的傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，其特征是所述的 驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)連接有變頻器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)的輸出軸端連接有旋轉(zhuǎn)編碼器(5)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)級(jí)變速器油泵性能試驗(yàn)裝置，用于檢測(cè)汽車無(wú)級(jí)變速器油泵在不同工作條件下的性能參數(shù)。包括試驗(yàn)工作臺(tái)、液壓部分和控制部分，液壓部分與試驗(yàn)工作臺(tái)管路連接，控制部分與試驗(yàn)工作臺(tái)和液壓部分線路連接，所述的試驗(yàn)工作臺(tái)具有機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)軸和被測(cè)油泵，傳動(dòng)軸與被測(cè)油泵之間設(shè)置有扭矩儀，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)被測(cè)油泵的轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型采用了機(jī)電液相結(jié)合的方式，可以檢測(cè)無(wú)級(jí)變速器油泵在不同溫度、不同轉(zhuǎn)速、不同扭矩以及不同負(fù)載壓力下的諸如負(fù)載流量、泄漏流量和容積效率等主要性能參數(shù)，測(cè)試精度高，并能按預(yù)定的測(cè)試方案，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程的完全自動(dòng)化。
文檔編號(hào)F04B51/00GK201344112SQ200920037170
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者鵬 孫, 朱留存, 滕孝來(lái), 王世杰, 旸 趙 申請(qǐng)人:朱留存