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扭矩加載裝置及使用該裝置的拖拉機試驗臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種扭矩加載裝置及使用該裝置的拖拉機試驗臺。該扭矩加載裝置，包括調(diào)速型耦合器，調(diào)速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應(yīng)的扭矩加載器連接的動力輸出軸。本發(fā)明克服了現(xiàn)有拖拉機實驗臺直接采用扭矩加載器加載的不足，通過改變調(diào)速型耦合器的速比，可實現(xiàn)與實際相符合的滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，對拖拉機工作環(huán)模擬的相似度高，對拖拉機性能研究與提高有重要意義。本發(fā)明的扭矩加載裝置不僅適用于拖拉機試驗臺，對所有的非路面車輛的整車實驗、動力系統(tǒng)及相關(guān)部件實驗都有一定的通用性。
【專利說明】扭矩加載裝置及使用該裝置的拖拉機試驗臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種扭矩加載裝置及使用該裝置的拖拉機試驗臺。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械尤其是大馬力拖拉機越來越多的投入生產(chǎn)當中，農(nóng)業(yè)機械化的產(chǎn)業(yè)目標對拖拉機性能的要求越來越高。
[0003]拖拉機試驗臺是用于研究測試拖拉機性能的試驗裝置。拖拉機試驗臺，包括整車試驗臺、動力系統(tǒng)及其他部件試驗臺。申請公布號為CN103175693的中國專利文件中公布的混合動力四驅(qū)拖拉機試驗臺是一種常見的拖拉機試驗臺，該試驗臺所采用的加載裝置為測功機，該測功機在工作時直接與拖拉機的輪軸連接，這與拖拉機的實際運行環(huán)境與狀態(tài)有較大的差別，因此，導(dǎo)致了對試驗對象的評價與實際狀況存在較大的差別，限制了對拖拉機性能研究與提高的發(fā)展。
[0004]為了滿足農(nóng)業(yè)機械化的產(chǎn)業(yè)目標對拖拉機性能的要求,打破傳統(tǒng)的試驗方案,建立一套全新的拖拉機試驗臺加載系統(tǒng)是十分必要的，對拖拉機技術(shù)的發(fā)展及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展都存在重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種扭矩加載裝置，以解決現(xiàn)有的拖拉機試驗臺對拖拉機工作環(huán)境模擬的相似度差的問題。本發(fā)明還提供了一種使用上述扭矩加載裝置的拖拉機試驗臺。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的扭矩加載裝置采用如下技術(shù)方案:扭矩加載裝置，包括調(diào)速型耦合器，所述調(diào)速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應(yīng)的扭矩加載器連接的動力輸出軸。
[0007]所述調(diào)速型耦合器為液力耦合器。
[0008]所述調(diào)速型耦合器的動力輸入軸連接有升速箱。
[0009]所述調(diào)速型耦合器的動力輸出軸連接有扭矩加載器。
[0010]所述扭矩加載器與調(diào)速型耦合器之間、調(diào)速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處分別設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的拖拉機試驗臺采用如下技術(shù)方案:拖拉機試驗臺，包括扭矩加載裝置，所述扭矩加載裝置包括調(diào)速型耦合器，所述調(diào)速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應(yīng)的扭矩加載器連接的動力輸出軸。
[0012]所述調(diào)速型耦合器為液力耦合器。
[0013]所述調(diào)速型耦合器的動力輸入軸連接有升速箱。
[0014]所述調(diào)速型耦合器的動力輸出軸連接有扭矩加載器。
[0015]所述扭矩加載器與調(diào)速型耦合器之間、調(diào)速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處分別設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。[0016]本發(fā)明的有益效果:由于扭矩加載裝置包括調(diào)速型耦合器，調(diào)速型耦合器具有在動力傳遞時速度可調(diào)、轉(zhuǎn)矩不變的特點，因而，通過改變調(diào)速型耦合器的速比(輸入、輸出轉(zhuǎn)速)，在試驗中可實現(xiàn)與實際相符合的滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，對拖拉機工作環(huán)模擬的相似度高。本發(fā)明克服了現(xiàn)有拖拉機實驗臺直接采用扭矩加載器加載的不足，解決了現(xiàn)有的拖拉機試驗臺對拖拉機工作環(huán)境模擬的相似度差的問題。本發(fā)明的扭矩加載裝置不僅適用于拖拉機試驗臺，對所有的非路面車輛的整車實驗、動力系統(tǒng)及相關(guān)部件實驗都有一定的通用性。
[0017]進一步的，通過變化升速箱的檔位，可實現(xiàn)被測動力裝置輸入動力的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速與調(diào)速型耦合器之間的性能匹配，進而通過升速箱、調(diào)速型耦合器可實現(xiàn)被測動力裝置的動力輸入與扭矩加載器提供負載之間的匹配，可進一步提高了對拖拉機工作環(huán)境模擬的相似度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是扭矩加載裝置的實施例1的工作原理方框圖；
圖2是扭矩加載裝置的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明的扭矩加載裝置的實施例1，如圖1-2所示:扭矩加載裝置包括底板1、升速箱4、調(diào)速型耦合器7和扭矩加載器10、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和聯(lián)軸器。
[0020]升速箱4、調(diào)速型耦合器7、扭矩加載器10、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在底板I上。扭矩加載器10為加載電機。調(diào)速型耦合器7為液力耦合器。調(diào)速型耦合器7具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應(yīng)的扭矩加載器10連接的動力輸出軸。調(diào)速型耦合器7的動力輸入軸與升速箱4連接，調(diào)速型耦合器7的動力輸入軸通過升速箱4與被測動力裝置傳動連接，調(diào)速型耦合器7的動力輸出軸與扭矩加載器10連接。被測動力裝置產(chǎn)生的動力經(jīng)升速箱4、調(diào)速型耦合器7傳遞至扭矩加載器10。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器包括第一轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器2、第二轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器5和第三轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8。聯(lián)軸器包括第一聯(lián)軸器3、第二聯(lián)軸器6和第三聯(lián)軸器9。第一轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器2和第一聯(lián)軸器3設(shè)置于升速箱4的動力輸入端處，第二轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器5和第二聯(lián)軸器6設(shè)置于調(diào)速型耦合器7與升速箱4之間，第三轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8和第三聯(lián)軸器9設(shè)置于扭矩加載器10與調(diào)速型耦合器7之間。
[0021]扭矩加載裝置還包括控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括CAN總線，CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network)的簡稱。CAN總線上連接有整車控制器、試驗臺控制器、與升速箱連接的升速箱控制器、與液力耦合器連接的液力耦合器控制器以及與加載電機連接的加載電機控制器。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器與CAN總線電連接。
[0022]控制系統(tǒng)的工作原理:實驗臺控制器通過CAN總線接收轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器采集的數(shù)據(jù)及整車控制器的信號，并向升速箱控制器、液力耦合器控制器、加載電機控制器發(fā)出控制信號。升速箱控制器接收實驗臺控制器的控制信號，控制升速箱4變換檔位，實現(xiàn)被測動力裝置輸入動力的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速與調(diào)速型耦合器之間的性能匹配。液力耦合器控制器接收實驗臺控制器的控制信號及整車控制器傳遞的滑轉(zhuǎn)率信號，控制調(diào)速型耦合器的輸入、輸出轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)拖拉機的滑轉(zhuǎn)。加載電機控制器接收實驗臺控制器的控制信號實現(xiàn)對拖拉機負載的控制。
[0023]在使用時，被測動力裝置輸入的動力通過第一轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器2、第一聯(lián)軸器3輸入升速箱4，升速箱4輸出變速后的動力經(jīng)第二轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器5、第二聯(lián)軸器6輸入調(diào)速型耦合器7，調(diào)速型耦合器7根據(jù)滑轉(zhuǎn)率及實驗臺控制器信號對動力進行調(diào)速并經(jīng)第三轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8、第三聯(lián)軸器9傳至扭矩加載器10。
[0024]本發(fā)明利用調(diào)速型耦合器動力傳遞時速度可調(diào)、轉(zhuǎn)矩不變的特點，通過滑轉(zhuǎn)率控制調(diào)速型耦合器的速比，在拖拉機實驗中實現(xiàn)與實際相符合的滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，對實驗對象進行實驗。本發(fā)明通過升速箱、調(diào)速型耦合器實現(xiàn)了動力輸入與加載電機提供負載之間的匹配。綜上所述，本發(fā)明克服了現(xiàn)有拖拉機實驗臺直接采用扭矩加載器加載的不足，動力輸入、負載的匹配與滑轉(zhuǎn)狀態(tài)的實現(xiàn)對拖拉機性能研究與提高有重要意義。本發(fā)明的扭矩加載裝置，不僅適用于拖拉機實驗臺，對所有的非路面車輛整車實驗、動力系統(tǒng)及相關(guān)部件實驗都有一定的通用性。
[0025]在其它實施例中，還可以省去升速箱，扭矩加載器直接與被測動力裝置連接。
[0026]在其它實施例中，還可以省去扭矩加載器。
[0027]在其它實施例中，還可以省去扭矩加載器與調(diào)速型耦合器之間、調(diào)速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
[0028]在其它實施例中，還可以省去控制系統(tǒng)。
[0029]在其它實施例中，扭矩加載器還可以為馬達或測功機。
[0030]本發(fā)明的拖拉機控制臺的實施例，該拖拉機控制臺包括扭矩加載裝置，該扭矩加載裝置的結(jié)構(gòu)與上述本發(fā)明的扭矩加載裝置的實施例的結(jié)構(gòu)相同，在此不再重復(fù)贅述。
【權(quán)利要求】
1.扭矩加載裝置，其特征在于:包括調(diào)速型耦合器，所述調(diào)速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應(yīng)的扭矩加載器連接的動力輸出軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩加載裝置，其特征在于:所述調(diào)速型耦合器為液力耦合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扭矩加載裝置，其特征在于:所述調(diào)速型耦合器的動力輸入軸連接有升速箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扭矩加載裝置，其特征在于:所述調(diào)速型耦合器的動力輸出軸連接有扭矩加載器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩加載裝置，其特征在于:所述扭矩加載器與調(diào)速型耦合器之間、調(diào)速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處分別設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
6.拖拉機試驗臺，包括扭矩加載裝置，其特征在于:所述扭矩加載裝置包括調(diào)速型耦合器，所述調(diào)速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應(yīng)的扭矩加載器連接的動力輸出軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的拖拉機試驗臺，其特征在于:所述調(diào)速型耦合器為液力耦合器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的拖拉機試驗臺，其特征在于:所述調(diào)速型耦合器的動力輸入軸連接有升速箱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拖拉機試驗臺，其特征在于:所述調(diào)速型耦合器的動力輸出軸連接有扭矩加載器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的拖拉機試驗臺，其特征在于:所述扭矩加載器與調(diào)速型耦合器之間、調(diào)速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處分別設(shè)有轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
【文檔編號】G01M17/007GK103822788SQ201410069163
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】周志立, 侯海源, 徐立友, 郭志強, 時輝, 王春光, 王粉粉, 方樹平 申請人:河南科技大學