施文靜

(安徽合力股份有限公司，安徽 合肥 230601)

用于叉車傳動(dòng)部件測(cè)試的柔性組合試驗(yàn)臺(tái)

施文靜

(安徽合力股份有限公司，安徽 合肥 230601)

摘要：介紹了一種新型的、通用性強(qiáng)的柔性組合試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能優(yōu)勢(shì)和相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例。該試驗(yàn)臺(tái)在新產(chǎn)品研發(fā)階段，在總體結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過更換安裝工裝、臺(tái)架重新組合、調(diào)整中心高等手段，能夠快速調(diào)整或搭建新的試驗(yàn)臺(tái)，滿足新產(chǎn)品試驗(yàn)的需要。

關(guān)鍵詞：試驗(yàn)臺(tái)；柔性組合；變速箱；變矩器

1引言

傳動(dòng)件試驗(yàn)臺(tái)主要用于工程車輛傳動(dòng)部件性能測(cè)試與疲勞試驗(yàn)。目前，國內(nèi)傳動(dòng)部件試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)對(duì)象單一，試驗(yàn)臺(tái)通用性差。

因叉車行業(yè)車型較多，其傳動(dòng)部件新產(chǎn)品數(shù)量較多，在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)滿足各種車型的傳動(dòng)部件試驗(yàn)需要，試驗(yàn)臺(tái)的調(diào)整也應(yīng)快速響應(yīng)新產(chǎn)品研發(fā)節(jié)拍。安徽省工程車輛重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室配備的傳動(dòng)部件試驗(yàn)臺(tái)，能滿足通用性需求，是一種柔性組合試驗(yàn)臺(tái)，主要用于工程車輛傳動(dòng)部件新產(chǎn)品的性能和疲勞試驗(yàn)。

在新產(chǎn)品研發(fā)階段，試驗(yàn)臺(tái)能夠在總體結(jié)構(gòu)不變情況下，通過更換安裝工裝、臺(tái)架重新組合、調(diào)整中心高等手段，能夠快速調(diào)整或搭建新的試驗(yàn)臺(tái)，滿足新產(chǎn)品試驗(yàn)需要。

2試驗(yàn)臺(tái)工作原理

試驗(yàn)臺(tái)采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)被試件，負(fù)載電機(jī)給被試件加載。驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀，驅(qū)動(dòng)被試件，被試件輸出動(dòng)力后，經(jīng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀、配試箱傳遞給負(fù)載電機(jī)，負(fù)載電機(jī)輸出扭矩與被試件的轉(zhuǎn)速相反，即給被試件加載。此時(shí)，負(fù)載電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，通過直流母排將電流反饋給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，供驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用。

控制系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀檢測(cè)被試件的輸入端的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩以及輸出端的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，同時(shí)將信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，作為電機(jī)的控制信號(hào)，來控制被試件的轉(zhuǎn)速及加載量，使被試件能夠在設(shè)定的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，并控制加在變速箱上的負(fù)載量。試驗(yàn)臺(tái)的工作原理如圖1所示。

圖1　試驗(yàn)臺(tái)工作原理

3試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)

試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀2、輸入花鍵軸3、輸出萬向節(jié)4、輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀5、配試箱6、負(fù)載電機(jī)7、調(diào)整墊高塊8、鑄鐵底板9。驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀2等零部件組成試驗(yàn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)臺(tái)架，輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀5、配試箱6、負(fù)載電機(jī)7等零部件組成負(fù)載臺(tái)架，兩個(gè)臺(tái)架在鑄鐵底板9上安裝與定位。輸入花鍵軸3將驅(qū)動(dòng)臺(tái)架與被試件的輸入端連接起來，輸出萬向節(jié)4將變速箱輸出端與負(fù)載模塊連接。調(diào)整墊高塊8用于調(diào)整輸入臺(tái)架與輸出臺(tái)架相對(duì)高度位置，各類被試件輸入部分及輸出部分中心高不同情況下，可以更換不同高度的調(diào)整墊高塊，來適應(yīng)各類產(chǎn)品的不同輸出中心高的需求。

1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)　2、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀　3、輸入花鍵軸　4、輸出萬向節(jié)　5、輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀　6、配試箱　7、負(fù)載電機(jī)　8、調(diào)整墊高塊　9、鑄鐵底板圖2　試驗(yàn)臺(tái)架結(jié)構(gòu)圖

驅(qū)動(dòng)臺(tái)架如圖3所示，主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀2、輸入軸13、?55軸徑軸承座12等零部件組成傳動(dòng)鏈，分別安裝在電機(jī)安裝支架16、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀支架15、?55軸徑軸承座支架14上。零部件與支架之間加有墊板，用來調(diào)整安裝誤差。所有的零部件安裝在驅(qū)動(dòng)底板17上，并通過支架定位鍵在驅(qū)動(dòng)底板17的定位槽上定位。零部件的傳動(dòng)軸之間用彈性聯(lián)軸器(A)10、彈性聯(lián)軸器(B)11連接，可以糾偏零部件的制作與安裝誤差。輸入軸13做成內(nèi)花鍵連接，與輸入花鍵軸3連接，驅(qū)動(dòng)變速箱運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)臺(tái)架可整體吊裝與移動(dòng)，該模塊的作用主要是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸入、被試件輸入部分轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩測(cè)量等功能，也可與被試件輸出端連接實(shí)現(xiàn)加載功能。

1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)　2、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀　10、彈性聯(lián)軸器(A)　11、彈性聯(lián)軸器(B)　12、?55軸徑軸承座　13、輸入軸　14、?55軸徑軸承座支架　15、輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀支架　16、電機(jī)安裝支架　17、驅(qū)動(dòng)底板圖3　驅(qū)動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)圖

負(fù)載臺(tái)架(見圖4)主要由輸出軸18、?50軸徑軸承座19、輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀5、配試箱6、負(fù)載電機(jī)7等零部件組成傳動(dòng)鏈，分別安裝在?50軸徑軸承座支架26、輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀支架25、配試箱支架23、負(fù)載電機(jī)安裝支架22上，零部件與支架之間加有墊板，用來調(diào)整安裝誤差。連接被試件后，負(fù)載電機(jī)7在變頻器控制下，產(chǎn)生與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的負(fù)載，給被試件加載，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀5可以檢測(cè)傳動(dòng)鏈的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩。各零部件的傳動(dòng)軸分別用彈性聯(lián)軸器(C)20、彈性聯(lián)軸器(D)21連接，可以糾偏零部件的制作與安裝誤差。所有的零件支架安裝在負(fù)載底板24上，并通過定位鍵在負(fù)載底板24的定位槽上定位。在負(fù)載底板24上有兩個(gè)定位槽，在鑄鐵底板9上定位時(shí)，可以與驅(qū)動(dòng)臺(tái)架形成兩個(gè)不同的相對(duì)中心位置，也可通過增加定位槽的方式，來滿足更多被試件試驗(yàn)需要。配試箱6的作用是通過一定的減速或升速，使負(fù)載電機(jī)的性能參數(shù)能適應(yīng)被試件輸出轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩范圍。

5、輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀　6、配試箱　7、負(fù)載電機(jī)　18、輸出軸　19、?50軸徑軸承座　20、彈性聯(lián)軸器(C)　 21、彈性聯(lián)軸器(D)　22、負(fù)載電機(jī)安裝支架 　23、配試箱支架　24、負(fù)載底板　25、輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀支架　26、?50軸徑軸承座支架圖4　負(fù)載模塊結(jié)構(gòu)圖

4應(yīng)用實(shí)例

(1)1-3t叉車變速箱試驗(yàn)

3、輸入花鍵軸　4、輸出萬向節(jié)　13、輸入軸　17、驅(qū)動(dòng)底板　27、變速箱安裝架　28、液力變速箱圖5　1-3t叉車變速箱試驗(yàn)裝配結(jié)構(gòu)圖

該試驗(yàn)臺(tái)(見圖5)用于試驗(yàn)1-3t液力叉車的液力變速箱，被試的液力變速箱28安裝在變速箱安裝架27上，并固定在驅(qū)動(dòng)底板17上，變速箱輸入部分用螺栓連接在輸入花鍵軸3上，并通過輸入花鍵軸3與輸入軸13連接。輸出部分連接在輸出萬向節(jié)4上，并通過輸出萬向節(jié)4與負(fù)載臺(tái)架連接。對(duì)于不同的變速箱，如果安裝尺寸不同，更換變速箱安裝架即可。該試驗(yàn)臺(tái)可用于1-3t叉車變速箱性能與疲勞試驗(yàn)。

(2)1-3t叉車變矩器試驗(yàn)

該試驗(yàn)臺(tái)(見圖6)用于265液力變矩器試驗(yàn)，被試的變矩器30安裝在變矩器試驗(yàn)工裝29上，并固定在驅(qū)動(dòng)底板17上，變矩器的泵輪連接在輸入花鍵軸3上，變矩器渦輪通過變矩器工裝29連接在輸出萬向節(jié)4上，變矩器泵輪與渦輪的中心高相對(duì)位置和變速箱的輸入與輸出部分不同，所以使用調(diào)整墊高塊8調(diào)整負(fù)載臺(tái)架的高度來適應(yīng)變矩器試驗(yàn)需求。該臺(tái)架可用于1-3t叉車變矩器性能與疲勞試驗(yàn)。

3、輸入花鍵軸　4、輸出萬向節(jié)　8、調(diào)整墊高塊　9、鑄鐵底板　13、輸入軸　17、驅(qū)動(dòng)底板　29、變矩器試驗(yàn)工裝　30、液力變矩器圖6　1-3t叉車變矩器試驗(yàn)裝配結(jié)構(gòu)圖

5結(jié)束語

該試驗(yàn)臺(tái)適用范圍廣，可試驗(yàn)不同型號(hào)、不同品種的傳動(dòng)部件。試驗(yàn)臺(tái)采用集成化與模塊化設(shè)計(jì)，通過組合和工裝更換，可試驗(yàn)不同種類的傳動(dòng)部件。各模塊功能強(qiáng)大，可做驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，也可做負(fù)載加載設(shè)備，或組合在一起滿足被試件驅(qū)動(dòng)、加載需要。

參考文獻(xiàn)

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Flexible Modular Testing Apparatus for Transmission Parts of Forklift

Shi Wenjing

(Anhui HeLi Co.,Ltd.Hefei 230601,Anhui,China)

Abstract：A novel flexible modular testing apparatus with strong versatility is introduced.The testing apparatus can be quickly adjusted or reassembled with unchanging overall structure to meet the testing requirements of new products by changing setup tooling,reassembling testing block,and adjusting centre height,and so on.The structural characteristics and functions of the testing apparatus are introduced in detail by some relative practical cases.

Keywords:testing apparatus;flexible modular;gearbox;torque converter

[收稿日期]2015-12-30

[作者簡介]施文靜(1970—)，女，安徽合肥人，工程碩士，工程師，主要研究方向：試驗(yàn)技術(shù)。

中圖分類號(hào)：TH87

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1674-3407.2016.01.020