拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺及其磨合工藝的製作方法
2023-05-22 12:37:21
專利名稱：拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺及其磨合工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及機電領域，具體地，涉及拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗 臺及其磨合工藝。
背景技術：
在現有技術中，拖拉機及汽車底盤磨合試驗是採用整車抽檢滾動磨合 工藝，具體為，在批量產品中抽出極少樣機，在滾輪試驗臺上使整車樣機 開足馬力滾動，在後加一鋼索固定牽引加載進行磨合。這種方式佔地面積 大，裝備時間長，耗油量大，沒有具體加載的根據記錄，在少量抽樣試驗 中如發現問題，就得再解體返修。而大部分拖拉機及汽車的磨合是購買者 按說明書規定進行磨合，稍不注意，則易損壞機器，發現問題返修工作量 大。
由於底盤在加工裝配過程中會產生大量的加工金屬垃圾、裝配垃圾， 而現有技術的磨合工藝沒有對底盤傳動系統進行淨化處理，這些垃圾殘留 在底盤傳動系統內，將損壞軸承與機件，影響整車質量和使用壽命，
綜上所述，在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在
以下缺陷
1、 佔地面積大，浪費有效生產資源。
2、 試驗準備時間長，試驗時間長，試驗拆裝勞動強度大，生產效率低。
3、 拖拉機及汽車作牽引加載時耗油高，浪費能源，提高成本。
4 、拖拉機及汽車只做抽樣磨合試驗則不能保證拖拉機及汽車的出廠質量。
5、 拖拉機及汽車不進行磨合出廠，返修率高，增加企業成本，降低
了生產效率。
6、 拖拉機及汽車底盤沒有進行加載磨合、液壓淨化處理加工金屬垃 圾及裝配垃圾，各種垃圾留在系統中嚴重地損壞軸承及運動機件，影響了 設備的使用壽命。
發明內容
本發明的目的是提供一種拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺及其磨 合工藝，具有磨合、淨化底盤功能，節約能源、時間、空間，提高生產效 率及整車質量，減少產品出廠返修率，並且具有自動控制的有益效果。
實現上述目的的技術方案如下
拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，包括輸入機構、升降機構、輸出 機構、力o載機構、底座、液壓淨化系統及自動控制系統；所述輸入機構位 於底座的一端，且該輸入機構與底座之間設置有升降機構；所述輸出機構 及加載機構位於底座的另 一端，且該加載機構位於輸出機構的下方並通過 聯軸器與輸出機構連接；所述自動控制系統與輸入機構及加載機構電連 接；磨合試驗時，所述輸入機構、輸出機構及液壓淨化系統分別與拖拉機 或汽車底盤試件相連接。
進一步地，所述輸入機構包括牽引電^L、輸入聯d妻機構、前橋安裝定 位機構及推進機構；所述前橋安裝定位機構通過聯軸器與連接在牽引電機 主軸上的輸入聯接機構相連接；所述牽引電機通過推進機構與安裝在底座 一端上的升降機構相連接。
進一 步地，所述輸出機構包括兩套升速齒鏈箱及兩套後橋定位機構； 所述加載機構包括加載升速箱及加載交流電機；所述的 一套後橋定位才幾 構、 一套升速齒鏈箱及加載升速箱通過聯軸器及傳動軸依次連接，所述另一套後橋定位機構、另一套升速齒鏈箱及加載交流電機通過聯軸器及傳動 軸依次連接。
進一步地，所述液壓淨化系統包括油箱、液壓油泵、流量控制閥、壓
力控制閥、精過濾器及磁過濾器；所述油箱上設置有液壓油泵，該液壓油 泵出油口連接的壓力管道上設置有流量控制閥及壓力控制閥，且所述油箱 內還設置有精過濾器，該精過濾器通過管道與設置在油箱外的磁過濾器相 連接；磨合試驗時，所述液壓油泵的出油口經壓力油管與拖拉機或汽車底 盤試件的進油口相連接，所述拖拉機或汽車底盤試件的回油口經管道與石茲 式過濾器相連接。
進一步地，所述自動控制系統包括上位才幾及下位才幾；所述上位才幾包括「 內部安裝有WINCC組態軟體的計算機控制系統，該計算機控制系統上還設 置有PG卡；所迷下位機包括RS485通訊控制系統及與該RS485通訊控制 系統分別電連接的驅動變頻器及加載變頻器；所述驅動變頻器的P接口、 N接口、正極和負極分別與所述的加載變頻器的P^妻口 、 N接口、正極和 負極電連接；所述的驅動變頻器通過交流三向接口與牽引電機電連接，所 述的加載變頻器通過交流三向接口與加載電機連接；所述上位機的PC卡 通過CAN總線與所述下位才幾的RS485通訊控制系統電連4妄；且所述上位才幾 的計算機控制系統與牽引電機及加載電機電連接。
進一步地，所述的自動控制系統包括電能回饋節能控制系統；在該電 能回饋節能控制系統中，能量從所述驅動變頻器的整流單元經直流單元流 向逆變單元，進而為牽引電機提供部分電能帶動拖拉機或汽車底盤試件傳 動系統；所述的拖拉機或汽車底盤試件傳動系統的能量由加載交流電機經 加載變頻器的逆變單元送回直流單元供驅動變頻器的逆變單元使用，構成 電能回饋節能控制系統。
拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺的磨合工藝，具體為把拖拉機或 汽車底盤試件安裝在拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺上，啟動該拖拉機及汽車底盤負荷磨合實驗臺，自動控制系統自動對底盤分檔進行加載磨 合，同時啟動液壓淨化系統，液壓油泵吸取淨化油經流量控制閥及壓力控 制閥以壓力大流量對拖拉機或汽車底盤試件進行磨合進化，在磨合過程中 通過自動控制系統對拖拉機或汽車底盤進檢驗監測，淨化油經磁過濾器及 精過濾器循環使用。
進一步地，所述淨化油由柴油、潤滑油、油性洗滌劑按2: 1: l組成。 本發明的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，還適用於各種牽引機車 的底盤傳動系統的在線磨合。該磨合試驗臺是利用拖拉機及汽車底盤前面 動力輸入定位銷為定位基準，兩邊的承託輪作為後面輸出軸的基準，也就 是說利用確定前後輸入，輸出軸的軸心基準後，通過聯軸器傳動到後面的 升速齒鏈箱，然後與加載交流電才幾連接。由於本發明是應用加載交流電機 作為負載，加載交流電機發電通過逆變單位回饋牽引電機，從而達到節能 的目的。
本發明的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺通過自動控制系統中的加 載變頻器控制加載交流電機的扭矩達到控制加載負載的大小，通過驅動變 頻器控制前面牽引電機的轉速，通過前後電機的控制，來模擬拖拉機及汽 車底盤在現實中的磨合運行情況，達到磨合拖拉機及汽車底盤的傳動系。
本發明的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺的磨合工藝，主要釆用自 動電力加載定時分段磨合，磨合過程對底盤檢驗監視。同時採用專用淨化 油大流量壓力淨化底盤，清除、淨化傳動系統內加工金屬垃圾和裝備垃圾， 淨化油經底盤，經磁過濾器及精過濾器，可循環使用。
本發明具有如下有益效果
1、 本發明的拖拉機及汽車底盤負荷試驗臺，可在整車安裝之前，將 拖拉機及汽車底盤進行試驗跑和，相比整機裝配後才進行底盤磨合的試馬全 臺具有節省空間，節省工作準備時間的優點。
2、 本發明的拖拉機及汽車底盤負荷試驗臺，在整車安裝之前，將拖拉機及汽車底盤進行試驗跑合，可提前並及時發現底盤存在的問題，提高 整車質量，減少拖拉機及汽車出廠後的返修率。同時，由於底盤在整車安 裝前已經跑和，底盤已磨合，為客戶在使用過程中減免了車輛的磨合時間， 可直接使用。
3、 以往的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺採用的是滾動加載，而 本發明採用電加載，系統內部逆變，直接供應給驅動牽引電機，至少節能
30~60%，直接能總表上體現出來。
4、 可通過自動控制系統控制，通過設定科學的磨合工藝，來避免用 戶在使用中的不合理的磨合，達到延長拖拉機及汽車的使用壽命，減少拖 拉機及汽車的故障率。
5 、採用液壓淨化系統對底盤中存留的加工金屬垃圾以及裝配垃圾等 進行淨化處理，保護了軸承及運動機件，保證了整車質量並延長了設備的 使用壽命。
下面通過附圖和實施例，對本發明的^支術方案啦丈進一步的詳細描述。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與 本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖 中
圖1為本發明拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺俯視結構示意圖； 圖2為本發明拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺主視結構示意圖； 圖3為圖1中的A-A剖面結構示意圖4為本發明拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺的液壓控制系統結構 示意圖5為本發明拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺的自動驅動加載電能 回饋控制原理圖。
9結合附圖，本發明實施例中附圖標記如下
1-輸入機構；2-輸出機構；3-拖拉機或汽車底盤試件；4-液壓淨化系 統；5 -自動控制系統；6-牽引電機；7-輸入聯接機構；8 -前橋安裝定位機 構；9-推進機構；10-升降機構；11-底座；12-升速齒鏈箱；13-後橋定位 機構；14-加載升速箱；15-加載交流電才幾；16-隔板回流式油箱；17-閥座； 18-流量控制閥；19-壓力控制閥；20-液壓油泵；21-精過濾器；22-磁過 濾器。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描 迷的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。 實施例1
如圖1、 2、 3所示，本發明的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，由 輸入機構1、升降機構10、輸出機構2、加載機構(包括加載升速箱14 及加載交流電才幾15 )、底座11、液壓淨化系統4及自動控制系統5組成；
輸入機構1位於底座11的一端，包括牽引電機6、輸入聯接機構7、 前橋安裝定位機構8及推進機構9;前橋安裝定位機構8通過聯軸器與連 接在牽引電機6主軸上的輸入聯接機構7相連接；牽引電機6通過推進機 構9與安裝在底座11 一端上的升降機構10相連接，升降機構10包括4 臺升降器，2臺減速器，1臺升降電機及2個導向定位軸及升降底板，升 降底板與推進機構9中間有導軌相連接。
輸出機構2及加載機構位於底座11的另一端，輸出機構2包括兩套 升速齒鏈箱12及兩套後橋定位機構13;加載機構包括加載升速箱14及加 載交流電機15; —套後橋定位機構13、 一套升速齒鏈箱14及加載升速箱 14通過聯軸器及傳動軸依次連接，另一套後橋定位機構、另一套升速齒鏈 箱及加載交流電機15通過聯軸器及傳動軸依次連接。磨合試驗時，拖拉機及汽車底盤試件3的前橋、兩個後橋輸出軸與底
盤負荷試驗臺的前橋安裝定位機構8、兩個後橋定位機構13相連接，由輸 入機構l對拖拉機及汽車底盤試件3輸入功率，再通過拖拉機及汽車底盤 試件3輸出，輸到加載^L構。
如圖4所示，液壓淨化系統包括隔^反回流式油箱16、閥座17、流量 控制閥18、壓力控制閥19、液壓油泵20、精過濾器21及,茲過濾器22;
其中隔板回流式油箱16上設置有液壓油泵20,該液壓油泵20出油口 連接的壓力管道上設置有流量控制閥18及壓力控制閥19,其中流量控制 閥18安裝在隔板回流式油箱16上的閥座17上，隔板回流式油箱16內還 設置有精過濾器21，該精過濾器21通過管道與設置在隔板回流式油箱16 外的磁過濾器22相連接；
磨合試驗時，液壓油泵20的出油口經壓力油管與拖拉機或汽車底盤 試件3的進油口相連接，拖拉機或汽車底盤試件3的回油口經管道與磁式 過濾器22相連接。
另外，如圖5所示，自動控制系統包括上位機及下位機；其中上位機 包括內部安裝有WINCC組態軟體的計算機控制系統，該計算機控制系統上 還設置有PG卡；下位機包括RS485通訊控制系統及與該RS485通訊控制 系統分別電連接的驅動變頻器及加載變頻器；驅動變頻器的P接口、 N接 口、正極和負極分別與所述的加載變頻器的P接口、 N接口、正極和負極 電連接；且驅動變頻器通過交流三向接口與牽引電機電連接，加載變頻器 通過交流三向接口與加載交流電機連接；上位機的PC卡通過CAN總線與 下位機的RS485通訊控制系統電連接；且上位機的計算機控制系統與牽引 電才幾及加載交流電才幾電連才妄。
本自動控制系統採用CAN總線、CAN協議，物理介質為工業雙絞線， 頻高傳輸速率是lMBi r/s。
本自動控制系統使用兩臺變頻器，即 一 臺驅動變頻器及一 臺加載變頻器，在使用雙電機加載時則使用2臺加載變頻器。
驅動系統使用在驅動變頻器上的直流單元進行功率平衡的電封閉方
案能量從變頻器的整流單元經直流單元流向變頻器的驅動逆變單元，進 而驅動電機帶動被試件傳動系統。電能回饋系統中被試件傳動系統的能量 由加栽交流電機經加載變頻器的逆變單元送回直流單元供驅動變頻器的 遞變單元使用。驅動變頻器的整流單元為整個系統供電，用於轉變為電機 的能量，同時可使用於多電機系統。驅動變頻器的變送單元與驅動電機帶 的光電編碼器構成轉速閉環系統，精確控制驅動電機的轉速，加載變頻器 則與加載交流電機的轉速傳感系統構成轉速閉環調節系統，與扭矩傳感器 構成扭矩閉環調節系統，精確地控制加載交流電機的轉速扭矩。在使用兩 臺電機加載時，則用兩臺加載變頻器，系統能精確控制兩臺加載交流電機 的轉速差及扭矩差，兩臺加載變頻器的遞變系統之間的轉速同步和負載同 步使用主要從模式的PG卡分頻方式實現。
本自動控制系統採用上位機的計算機控制系統對試驗臺進行全方位 的控制，包括對設備驅動加載的運行控制，試驗過程中的檢測控制，試驗 數據、信號的採集和處理、儲存、列印、輸出。軟體系統釆用WINCC組態 軟體。整個系統的數據採集與每個產品運行參數都由該組態軟體來完成。
實施例2
如圖l所示，本發明的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺的磨合工藝 具體為把拖拉機或汽車底盤試件3安裝在拖拉機及汽車底盤負荷磨合試 驗臺上，啟動該拖拉機及汽車底盤負荷磨合實驗臺，自動控制系統5自動 對底盤分檔進行加載磨合，同時啟動液壓淨化系統4，用淨化油以大流量 壓力對所述拖拉機或汽車底盤試件3進行磨合淨化，在磨合過程中通過自 動控制系統5對拖拉機或汽車底盤進檢驗監測，淨化油經網式過濾器和磁 性過濾系統循環使用，其中淨化油由柴油、潤滑油、油性洗滌劑按2: 1:1組成。
經上述磨合工藝進行磨合的拖拉機或汽車底盤通過自動驅動加載電
能回饋控制系統的控制，可以節能30~60%。同時採用液壓淨化系統對底 盤中存留的加工金屬垃圾以及裝配垃圾等進行淨化處理，保護了軸承及運 動機件，保證了整車質量並延長了設備的使用壽命。
最後應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於 限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領 域的4支術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的4支術方案進行i"奮 改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之 內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍 之內。
權利要求
1、拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，其特徵在於，包括輸入機構、升降機構、輸出機構、加載機構、底座、液壓淨化系統及自動控制系統；所述輸入機構位於底座的一端，且該輸入機構與底座之間設置有升降機構；所述輸出機構及加載機構位於底座的另一端，且該加載機構位於輸出機構的下方並通過聯軸器與輸出機構連接；所述自動控制系統與輸入機構電機及加載機構電機經控制系統線路連接；磨合試驗時，所述輸入機構、輸出機構及液壓淨化系統分別與拖拉機或汽車底盤試件相連接。
2、 根據權利要求1所述的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，其特 徵在於，所述輸入機構包括牽引電機、輸入聯接機構、前橋安裝定位機構 及推進機構；所述前橋安裝定位機構通過聯軸器與連接在牽引電機主軸上的輸入 聯接機構相連接；所述牽引電機通過推進機構與安裝在底座一端上的升降 才幾構相連才妻。
3、 根據權利要求1所述的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，其特 徵在於，所述輸出機構包括兩套升速齒鏈箱及兩套後橋定位機構；所述加 載機構包括加載升速箱及加載交流電機；所述的一套後橋定位才幾構、 一套 升速齒鏈箱及加載升速箱通過聯軸器及傳動軸依次連接，所述另一套後橋 定位機構、另一套升速齒鏈箱及加載交流電機通過聯軸器及傳動軸依次連 接。
4、 根據權利要求1所述的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，其特 徵在於，所述液壓淨化系統包括油箱、液壓油泵、流量控制閥、壓力控制 閥、精過濾器及磁過濾器；所述油箱上設置有液壓油泵，該液壓油泵出油口連4妻的壓力管道上設 置有流量控制閥及壓力控制閥，且所述油箱內還設置有精過濾器，該精過濾器通過管道與設置在油箱外的磁過濾器相連接；磨合試驗時，所述液壓油泵的出油口經壓力油管與拖拉機或汽車底盤 試件的進油口相連接，所述拖拉機或汽車底盤試件的回油口經管道與磁式 過濾器相連接。
5、 根據權利要求1所述的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，其特 徵在於，所述自動控制系統包括上位機及下位機；所述上位機包括內部安裝有WINCC組態軟體的計算衝幾控制系統，該計 算機控制系統上還設置有PG卡；所述下位機包括RS485通訊控制系統及與該RS485通訊控制系統分別 電連接的驅動變頻器及加載變頻器；所述驅動變頻器的P接口、 N接口、 正極和負極分別與所述的加載變頻器的P接口、 N接口、正極和負極電連接；所述的驅動變頻器通過交流三相接口與牽引電機電連接，所述的加載 變頻器通過交流三相接口與加載交流電4幾連4妻；所述上位一幾的PC卡通過CAN總線與所述下位坤幾的RS485通訊控制系 統電連接；且所述上位機的計算機控制系統與牽引電機及加載交流電機電連接。
6、 根據權利要求5所述的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺，其特 徵在於，所述的自動控制系統包括電能回饋節能控制系統；在該電能回饋節能控制系統中，能量從所述驅動變頻器的整流單元經 直流單元流向逆變單元，進而為牽引電機提供部分電能帶動拖拉機或汽車 底盤試件傳動系統；所述的拖拉機或汽車底盤試件傳動系統的能量由加載交流電機經加 載變頻器的逆變單元送回直流單元供驅動變頻器的逆變單元使用，構成電能回饋系統。
7、 根據權利要求1 ~ 6任一項所述的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺的磨合工藝，其特徵在於，把拖拉機或汽車底盤試件安裝在拖拉機及汽 車底盤負荷磨合試驗臺上，啟動該拖拉機及汽車底盤負荷磨合實驗臺，自 動控制系統自動對底盤分檔進行加載磨合，同時啟動液壓淨化系統，液壓 油泵吸取淨化油經流量控制閥及壓力控制閥以壓力大流量對拖拉機或汽 車底盤試件進行磨合進化，在磨合過程中通過自動控制系統對拖拉機或汽 車底盤進檢驗監測，淨化油經磁過濾器及精過濾器循環使用。
8、 根據權利要求7所述的拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺的磨合工 藝，其特徵在於，所述淨化油由柴油、潤滑油、油性洗滌劑按2: 1: l組成o
全文摘要
本發明涉及機電領域，公開了拖拉機及汽車底盤負荷磨合試驗臺及其磨合工藝，其中磨合試驗臺包括輸入機構、升降機構、輸出機構、加載機構、底座、液壓淨化系統及自動控制系統；所述輸入機構位於底座的一端，且該輸入機構與底座之間設置有升降機構；所述輸出機構及加載機構位於底座的另一端，且該加載機構位於輸出機構的下方並通過聯軸器與輸出機構連接；所述自動控制系統與輸入機構及加載機構電連接；磨合試驗時，所述輸入機構、輸出機構及液壓淨化系統分別與拖拉機或汽車底盤試件相連接。磨合工藝主要採用加載磨合淨化工藝。本發明具有提高整車質量、節約能源、時間、佔地空間、提高生產效率、減少產品出廠返修率、並可自動化控制的有益效果。
文檔編號G01M17/007GK101666715SQ20091018049
公開日2010年3月10日 申請日期2009年10月16日 優先權日2009年10月16日
發明者任新志, 唐永宜, 楊德安, 陳榮華 申請人:湘潭科達電工專用成套設備有限責任公司