专利名称：联合收割机行走底盘变速箱模拟加载试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种联合收割机行走底盘变速箱模拟加载试验装置，主要用于对联合收割机行走底盘变速箱进行室内模拟加载试验和变速箱振动、噪声、轴承温度、润滑油温的 测量。
背景技术：
联合收割机行走底盘变速箱是联合收割机的一个重要工作部件，主要用于将发动机输出的动力减速后分配给行走驱动轮，从而实现收割机前进、后退、转弯、变速等动作。变速箱模拟加载试验装置可模拟出联合收割机在田间收割、地块转移、道路行走等工况下变速箱的载荷，以进行工作性能和可靠性测试，是变速箱生产厂检测产品质量的重要设备。现有公开的变速箱模拟加载试验台主要以各种车辆和工程机械的主变速箱为试验对象，如专利号为ZL200410019970. 2的中国专利“汽车变速箱加载检测试验台”就以汽车手、自动挡变速箱为检测对象，以直流电机为载荷源。而联合收割机工作条件与汽车不同，田间收割时速度慢阻力大，地块转移过沟过坎时冲击频繁，道路行走时速度又较高阻力较�。沂崭罨渌傧涞慕峁挂灿肫当渌傧溆泻艽蟛钜欤虼顺盗居帽渌傧浼釉丶觳馐匝樘ú荒苤苯佑糜诹鲜崭罨凶叩着瘫渌傧涞募觳�。本发明就以磁粉制动器配合减速器模拟联合收割机低速大扭矩和中速小扭矩等工况，检测变速箱的工作性能。
发明内容
本发明是为了在室内模拟出联合收割机行走变速箱的各种载荷，对变速箱进行加载试验，即检测变速箱在各种工作条件下各档位传递的扭矩、传动比和变速箱振动、噪声、 温度变化等参数，并对变速箱的齿轮、轴承、密封等零件进行可靠性考核；也可用于对新设计变速箱进行工作性能和可靠性试验，以消除设计缺陷。本发明的技术方案是该装置由安装底座、驱动部、变速箱固定装置、加载部、振动测量系统、噪声测量系统、温度测量系统和中央控制柜组成。驱动部包括调速驱动电机、传动带轮A、皮带、及传动带轮B、轴承座A、轴承座B、驱动轴、驱动扭矩转速传感器和联轴器A、 联轴器B，传动皮带轮A安装在调速驱动电机上，通过皮带与安装在驱动轴上的传动带轮B 相连接，驱动轴的两端有轴承座A和轴承座B将驱动轴固定在安装底座上，驱动轴在轴承座 A的另一侧装有联轴器B，并通过其与驱动扭矩转速传感器相连，传感器的另一端通过联轴器A与变速箱相连。变速箱固定装置将变速箱固定在安装底座上。加载部有两套，各自包括联轴器F、加载轴、轴承座、联轴器E、加载扭矩转速传感器、联轴器D、减速器、联轴器C和磁粉制动器，各部件依次排列在变速箱两输出轴后，关于变速箱对称布置，其中联轴器F将加载轴与变速箱输出轴相连，加载轴由轴承座C固定在安装底座上，加载轴的另一端通过联轴器E与加载扭矩转速传感器相连，传感器的另一端通过联轴器D与减速器相连，减速器的另一端通过联轴器C与磁粉制动器相连。磁粉制动器、减速器、各扭矩转速传感器、各轴承座都分别通过支架与安装底座固定连接，中央控制柜置于系统的侧面。
所述调速驱动电机由中央控制柜的驱动控制器控制，产生试验所需的转速和驱动力，由带轮和皮带传至驱动轴，再依次通过联轴器B、驱动扭矩转速传感器、联轴器A后，带动变速箱的输入轴完成驱动动作。所述磁粉制动器在中央控制柜的载荷控制器控制下产生特定的负载扭矩，依次经联轴器C、减速器、联轴器D、加载扭矩转速传感器、联轴器E、轴承座、加载轴、联轴器F传入变速箱的输出轴完成加载动作；其中，左右轮磁粉制动器输出扭矩由两通道模拟量输出独立控制，通过电脑软件编程，由函数控制电压模拟量输出的大小和形式，以实现模拟收割机田间作业工况，也 可以进行疲劳台架试验；减速器用于将磁粉制动器产生的负载扭矩放大， 加载扭矩转速传感器则进行放大后扭矩和转速的实时测量。所述振动测量系统是由安装在变速箱体的3轴振动传感器、中央控制柜中的振动信号采集卡和振动信号记录分析软件组成。所述噪声测量系统由安装在距变速箱30cm以内的地方的声级计、噪声信号采集卡和噪声信号记录分析软件组成。所述油温测量系统由粘贴在变速箱表面的温度传感器、变速箱内的油温传感器、温度信号采集卡和温度记录分析软件组成。中央控制柜中的各种控制信号和各传感器的测量信号显示在显示器上，并储存在硬盘上。本发明的有益效果联合收割机行走底盘变速箱模拟加载试验装置可以再现变速箱田间工作过程。其特点是，以调速电机为动力驱动待测变速箱，在电机和变速箱间串联1 套扭矩转速传感器以实现输入功率的监测；采用2台磁粉制动器产生工作负载，磁粉制动器控制信号由载荷控制器(模拟量输出卡)提供，并由与之串联的扭矩转速传感器监测实际扭矩和转速，通过在控制软件中编程，2路控制信号可独立变化，以使磁粉制动器模拟出联合收割机工作时底盘变速箱的负荷。整个系统包含1套输入扭矩转速传感器，2套输出扭矩转速传感器，1套振动检测系统，1套噪声检测系统，1套箱体温度和油温检测系统，所有检测信号都传至中央控制柜的工控机中，实时显示并储存。本试验台能够检测变速箱各工作参数，并使用函数程序控制负载，不仅可以真实的模拟田间作业情况，而且可以对变速箱工作性能和可靠性进行全面检测和分析，具有技术先进、简便实用、方便制造、模拟效果好、检测精度高的优点。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是联合收割机行走底盘变速箱模拟加载试验台俯视图。图2是试验台侧视图。图3是传感器安装示例图。图中1.调速驱动电机，2.传动带轮A，3.联轴器A，4.皮带，5.驱动扭矩转速传感器，6.联轴器B，7.轴承座A，8.传动带轮B，9.驱动轴，10.轴承座B，11.联轴器C，12.磁粉制动器，13.减速器，14.联轴器D，15.加载扭矩转速传感器，16.联轴器E，17.轴承座C， 18.输入轴，19.联轴器F，20.变速箱固定装置，21.变速箱，22.安装底座，23.中央控制柜， 24.声级计，25.油温传感器，26.振动传感器，27.表面温度传感器。
具体实施方式
装置布置及传动请参阅图1、图2。除调速驱动电机1、中央控制柜23外，其余工作部件和传动件都通过支座固定在安装底座22上，调速驱动电机1安装在整个装置的侧面， 通过传动带轮A2、皮带4、传动带轮B8与驱动轴9连接，中央控制柜是试验装置的显示控制器，通过信号线与调速驱动电机1、磁粉制动器12和各传感器相连，提供控制信号并显示采集到的数据。试验时，首先开启中央控制柜中的驱动电机控制器，使调速驱动电机旋转输出动力，该动力经传动带轮A2、皮带4、传动带轮B8到达驱动轴9，再经联轴器B6、驱动扭矩转速传感器5、联轴器A3后传给待测变速箱21，其中传感器可以测出驱动动力的转速和扭矩， 以协助判定是否达到试验要求，若不符合要求，则需调整驱动电机控制器的输出信号，使驱动电机升速或降速，直到达到试验要求。试验所需的负载由磁粉制动器12提供，该负载经联轴器Cll后传至变速箱13，由变速箱的降速升载作用使负载放大，再依次由联轴器D14、加载扭矩转速传感器15、联轴器 E16、输入轴18、联轴器F19最终传至待测变速箱21。中央控制柜中的载荷控制器，加载扭矩转速传感器和主控软件形成控制回路，控制器可产生独立的2路模拟量输出以控制磁粉制动器的加载扭矩，传感器测量放大后的扭矩，软件判断测得的扭矩是否达到试验要求，并相应的调整控制器的输出量。需要指出的是，控制软件可以自动运行，也可由操作人员完成判断和输出量调整。 试验装置中还包括振动传感器26、油温传感器25、表面温度传感器27和噪声传感器24，这些传感器通过有线或无线的方式与中央控制柜中的数据采集系统相连，并将采集的信号显示、存储在各仪表或计算机中，供数据分析使用。传感器的安装位置比较自由，只需满足试验要求即可，图3中的位置只是一个示例，其他安装位置也应视为本专利的保护范围。
权利要求
1. 一种联合收割机行走底盘变速箱模拟加载试验装置，其特征在于包括安装底座、 驱动部、变速箱固定装置、加载部、振动测量系统、噪声测量系统、温度测量系统和中央控制柜；所述驱动部包括调速驱动电机(1)、传动带轮A (2)、皮带(4)、及传动带轮B (8)、轴承座A (7)、轴承座B (10)、驱动轴(9)、驱动扭矩转速传感器(5)和联轴器A (3)、联轴器B (6);所述传动皮带轮A (2)安装在调速驱动电机(1)上，传动皮带轮A (2)通过皮带(4)与安装在驱动轴(9)上的传动带轮B (8)相连接，驱动轴(9)的两端设有轴承座A (7)和轴承座B (10)，所述驱动轴(9)通过轴承座A (7)和轴承座B (10)固定在安装底座(22)上，所述驱动轴(9)在轴承座A (7)的一侧设有联轴器B (6)，并通过联轴器B (6)与驱动扭矩转速传感器(5 )的一端相连，所述驱动扭矩转速传感器(5 )的另一端通过联轴器A (3 )与变速箱(21)相连；变速箱(21)通过变速箱固定装置(20)固定在安装底座上；所述加载部有两套，各包括联轴器F (19)、加载轴(18)、轴承座(17)、联轴器E (16)、 加载扭矩转速传感器(15)、联轴器D (14)、减速器(13)、联轴器C (11)和磁粉制动器(12); 各部件依次排列在变速箱两输出轴后，关于变速箱对称布置；所述联轴器F (19)将加载轴 (18)的一端与变速箱输出轴相连，加载轴(18)由轴承座C (17)固定在安装底座(22)上， 加载轴(18)的另一端通过联轴器E (16)与加载扭矩转速传感器(15)的一端相连，加载扭矩转速传感器(15)的另一端通过联轴器D (14)与减速器(13)的一端相连，减速器(13)的另一端通过联轴器C (11)与磁粉制动器(12)相连；磁粉制动器(12)、减速器(13)、各扭矩转速传感器、各轴承座都分别通过支架与安装底座(22)固定连接；调速驱动电机(1)的扭矩和转速通过扭矩转速传感器测出并传送给中央控制柜中的显示在监视仪器上；所述中央控制柜(23)置于系统的侧面；所述调速驱动电机(1)由中央控制柜(23)的驱动控制器控制，调速电机对试验装置提供驱动力，由两套磁粉制动器产生负载扭矩，驱动和负载扭矩转速都由扭矩转速传感器监测并显示在监视仪器上；所述振动测量系统是由安装在变速箱体的3轴振动传感器(26)、中央控制柜(23)中的振动信号采集卡和振动信号记录分析软件组成，3轴振动传感器(26)连接振动信号采集卡；所述噪声测量系统由安装在距变速箱30cm以内的地方的声级计(24)、中央控制柜 (23)中的噪声信号采集卡和噪声信号记录分析软件组成，声级计(24)连接噪声信号采集卡；所述油温测量系统由粘贴在变速箱表面的温度传感器(27)、变速箱内的油温传感器 (25)、中央控制柜(23)中的温度信号采集卡和温度记录分析软件组成，温度传感器(27)、 油温传感器(25)分别连接温度信号采集卡；中央控制柜(23)中的各种控制信号和各传感器的测量信号显示在显示器上，并储存在硬盘上。
全文摘要
本发明公开了一种联合收割机行走底盘变速箱模拟加载试验装置。本发明由安装底座、驱动部、变速箱固定装置、加载部、振动测量系统、噪声测量系统、箱体温度测量系统、润滑油温测量系统和中央控制柜组成。本发明以调速电机为动力，采用2台磁粉制动器独立施加工作负载，整个系统有3套扭矩转速传感器，1套振动检测系统，1套噪声检测系统，1套箱体温度和油温检测系统，所有检测信号都传至中央控制柜的工控机中，实时显示并记录储存；磁粉制动器控制信号由模拟量输出卡提供，通过在控制软件中编程，用函数分别控制2路输出电压，可以实现复杂工况的模拟，也可以进行疲劳试验。
文档编号G01M13/02GK102331345SQ20111016941
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者尹建军, 庞靖, 徐立章, 李耀明, 赵湛 申请人:江苏大学
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