CN111561556A - 一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱及其方法 - Google Patents

一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱及其方法，包括前箱体壳体、油液加热器、后箱体壳体、温度传感器、齿轮副、左传动轴、右传动轴、挡油板、出油管、电动调节阀、箱盖、喷油嘴、液位传感器、润滑控制器和润滑调节面板；挡油板能促进齿轮箱底部润滑油的流通；倾斜的后箱体底部更加利于底部杂质的排出；润滑控制器根据液位传感器输出调节电动调节阀开度，从而将润滑油液面高度稳定在设定范围，并根据温度传感器输出控制油液加热器和喷油嘴，实现对齿轮箱内润滑油温度的动态调节；本设计结构合理，能够更好地排出齿轮箱杂质，自动调节齿轮箱内润滑油液面高度和温度，改善润滑条件，实现试验台齿轮箱长时间可靠运转。

Description

一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱及其方法
技术领域
本发明属于齿轮试验台的技术领域，尤其涉及一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱及其方法。
背景技术
机械式封闭功率流试验台具有结构简单、投资小，耗能少、经济适用性强的特点，所以在齿轮及其传动装置试验研究中得到了广泛的应用。机械式封闭功率流齿轮试验台的基于浸油的循环油润滑***，不仅可以起到润滑的作用，而且能增加润滑油的流动从而带走热量，便于长时间运转的同时避免了传统浸油润滑导致油品的下降对试验的干扰。
然而传统的机械式封闭功率流齿轮试验台试验齿轮箱底部会残留一定的杂质且难以排出，且随着转速的提高和长时间运转，齿轮箱内温度升高导致内部气压增大，传统的机械式封闭功率流齿轮试验台试验齿轮箱无法根据箱体内温度的大小调节喷油嘴的流量，从而无法改变齿轮箱内润滑油循环速度，不能更好地带走热量并稳定气压，会造成大量油液溢出齿轮箱，产生浪费和污染，难以使油液达到动态平衡。。
综上所述，为了更好的排出杂质、调节油池高度和改善齿轮箱温度，需要开发一种具备利于排出箱体内杂质、动态调节出油孔出油量和改善油液循环速度的试验台齿轮箱。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述不足，提供了一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，能更好的排出试验齿轮箱内杂质、控制齿轮箱内润滑油液面高度和调节齿轮箱内润滑油温度。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，其特征在于：具有前箱体、后箱体、上箱体和润滑控制***；所述前箱体包括前箱体壳体、油液加热器和温度传感器，所述后箱体包括后箱体壳体、齿轮副、左传动轴、右传动轴、挡油板、出油管、电动调节阀，所述上箱体包括箱盖、喷油嘴和液位传感器，所述润滑控制***包括润滑控制器和润滑调节面板；前箱体壳体通过螺栓密封安装在后箱体壳体的前表面，且前箱体壳体下侧装有油液加热器和温度传感器，前箱体壳体和后箱体壳体设有同轴轴承孔并装有左传动轴和右传动轴，两个传动轴中部装有齿轮副，传动轴通过齿轮副相互啮合传动，后箱体壳体的腔体左侧设有挡油板，后箱体壳体左壁中垂线设有出油孔，出油孔安装具有电动调节阀的出油管，箱盖通过螺栓密封安装在前箱体壳体和后箱体壳体的上表面，并安装有喷油嘴和液位传感器；所述润滑控制器分别与油液加热器、温度传感器、电动调节阀、喷油嘴、液位传感器和润滑调节面板相连。
进一步的，所述温度传感器安装在前箱体壳体下侧的左部，温度传感器一端伸入齿轮箱腔体内部，且不与其他部件发生干涉，用于采集试验齿轮箱内润滑油温度数据。
进一步的，所述后箱体壳体的内壁底部为左低右高的斜平面，倾斜角度不低于1度。
进一步的，所述液位传感器密封安装在箱盖上，其一端伸入齿轮箱腔体，且位于挡油板与后箱体壳体左壁形成的空腔之间，用于采集试验齿轮箱内润滑油液位数据。
进一步的，所述挡油板设在后箱体壳体的腔体左侧，为后箱体壳体的一部分，不与试验齿轮发生干涉，挡油板与前箱体壳体和箱盖的安装间隙均小于1mm，挡油板底部与后箱体壳体底部留有一定通油间隙。
进一步的，所述出油孔位于后箱体壳体的左壁中垂线上，出油孔内壁底部低于后箱体壳体的内壁底部，便于排出杂质和排空内部油液。
本发明还提供了所述的利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱的调节方法，包括：
步骤一，通过润滑控制***的润滑调节面板设定齿轮箱内润滑油液面高度和温度；
步骤二，润滑控制***的润滑控制器开启喷油嘴将润滑油喷入试验台齿轮箱，传动轴通过齿轮副相互啮合转动，出油管安装的电动调节阀开启；
步骤三，润滑控制***的润滑控制器读取液位传感器和温度传感器的输出，以润滑调节面板设定的齿轮箱内润滑油液面高度和温度为控制目标运行比例积分微分控制算法，自动调节电动调节阀将齿轮箱内润滑油页面高度稳定在润滑调节面板设定的液面高度目标，自动调节油液加热器和喷油嘴，从而将齿轮箱内润滑油温度稳定在润滑调节面板设定的润滑油温度目标。
本发明的有益增效是：后箱体壳体的内壁底部为左高右低的斜平面，使得齿轮箱内杂质能够更加容易及时排出；挡油板的设置，不仅减小了齿轮箱内飞溅的油液对液位传感器的影响，而且其底部留有的通油间隙，可以更好的排出齿轮箱底部杂质；润滑控制器根据温度传感器输出控制喷油嘴来改变油液加热器状态和调节润滑油喷入速度，实现对齿轮箱内润滑油温度的动态调节；润滑控制器根据液位传感器输出调节电动调节阀开度，从而能将润滑油液面高度稳定在设定范围。
附图说明
图1为本发明试验齿轮箱前箱体、后箱体和上箱体的装配体主视图。
图2为本发明试验齿轮箱前箱体、后箱体和上箱体的装配体俯视图。
图3为本发明试验齿轮箱前箱体、后箱体和上箱体的装配体左视图。
图4为本发明试验齿轮箱前箱体主视图。
图5为本发明试验齿轮箱上箱体俯视图。
图6为本发明前箱体壳体、后箱体壳体和箱盖结构示意图。
图7为本发明试验齿轮箱结构框图。
图8为本发明工作状态下基于浸油的循环油润滑***示意图。
图9为本发明齿轮箱自动调节润滑条件原理图。
图10为本发明齿轮箱润滑油液位调节流程图。
图11为本发明齿轮箱润滑油温度调节流程图。
图中：10-前箱体、11-前箱体壳体、12-油液加热器、13-温度传感器、20-后箱体、21-后箱体壳体、22-齿轮副、23-左传动轴、24-右传动轴、25-轴承孔、26-挡油板、27-出油孔、28-出油管、29-电动调节阀、30-上箱体、31-箱盖、32-喷油嘴、33-液位传感器、40-润滑控制***、41-润滑控制器、42-润滑调节面板。
具体实施方式
为能清楚说明本发明的技术特点，现结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通人员通常理解的相同含义。
一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，其特征在于：具有前箱体10、后箱体20、上箱体30和润滑控制***40；所述前箱体10包括前箱体壳体11、油液加热器12和温度传感器13，所述后箱体20包括后箱体壳体21、齿轮副22、左传动轴23、右传动轴24、挡油板26、出油管28、电动调节阀29，所述上箱体30包括箱盖31、喷油嘴32和液位传感器33，所述润滑控制***40包括润滑控制器41和润滑调节面板42；前箱体壳体11通过螺栓密封安装在后箱体壳体21的前表面，且前箱体壳体11下侧装有油液加热器12和温度传感器13，前箱体壳体11和后箱体壳体21设有同轴轴承孔25并装有左传动轴23和右传动轴24，两个传动轴中部装有齿轮副22，传动轴通过齿轮副22相互啮合传动，后箱体壳体21的腔体左侧设有挡油板26，后箱体壳体21左壁中垂线设有出油孔27，出油孔安装具有电动调节阀27的出油管28，箱盖31通过螺栓密封安装在前箱体壳体11和后箱体壳体21的上表面，并安装有喷油嘴32和液位传感器33；所述润滑控制器41分别与油液加热器12、温度传感器13、电动调节阀29、喷油嘴32、液位传感器33和润滑调节面板42相连。
所述温度传感器（13）安装在前箱体壳体（11）下侧的左部，温度传感器（13）一端伸入齿轮箱腔体内部，且不与其他部件发生干涉，用于采集试验齿轮箱内润滑油温度数据。
所述油液加热器12安装在前箱体壳体11的下侧右部，且不会与试验齿轮箱齿轮副22发生干涉，用于加热润滑油，从而降低润滑油的粘度。
所述后箱体壳体的内壁底部为左低右高的斜平面，倾斜角度为3度。
所述液位传感器（33）为电容式油位传感器，密封安装在箱盖（31）上，其一端伸入齿轮箱腔体，且位于挡油板（26）与后箱体壳体（21）左壁形成的空腔之间，用于采集试验齿轮箱内润滑油液位数据。
所述挡油板（26）设在后箱体壳体（21）的腔体左侧，为后箱体壳体（21）的一部分，不与试验齿轮发生干涉，挡油板（26）与前箱体壳体（11）和箱盖（31）的安装间隙均小于1mm，挡油板（26）底部与后箱体壳体（21）底部留有20mm通油间隙。
所述喷油嘴32安装在箱盖31上，喷油嘴32一端伸入齿轮箱腔体且位于两齿轮啮合区的正上方。
所述出油孔（27）位于后箱体壳体（21）的左壁中垂线上，出油孔（27）内壁底部低于后箱体壳体（21）的内壁底部，所述出油孔27通过螺纹与出油管28一端连接，出油管28另一端连接电动调节阀29。
一种能够自动调节润滑条件的试验台齿轮箱的调节方法的实施例，为了便于说明结合图9至图11进行阐述。
如图9所示，能够自动调节润滑条件的试验台齿轮箱的调节方法，包括以下步骤：
步骤一，通过润滑控制***40的润滑调节面板42设定齿轮箱内润滑油液面高度和温度；
步骤二，润滑控制***40的润滑控制器41开启喷油嘴32将润滑油喷入试验台齿轮箱，传动轴通过齿轮副22相互啮合转动，出油管28安装的电动调节阀29开启；
步骤三，润滑控制***40的润滑控制器41读取液位传感器33和温度传感器13的输出，以润滑调节面板42设定的齿轮箱内润滑油液面高度和温度为控制目标运行比例积分微分控制算法，自动调节电动调节阀29将齿轮箱内润滑油页面高度稳定在润滑调节面板42设定的液面高度目标，自动调节油液加热器12和喷油嘴32，从而将齿轮箱内润滑油温度稳定在润滑调节面板42设定的润滑油温度目标。

Claims (7)

1.一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，其特征在于：具有前箱体（10）、后箱体（20）、上箱体（30）和润滑控制***（40）；所述前箱体（10）包括前箱体壳体（11）、油液加热器（12）和温度传感器（13），所述后箱体（20）包括后箱体壳体（21）、齿轮副（22）、左传动轴（23）、右传动轴（24）、挡油板（26）、出油管（28）、电动调节阀（29），所述上箱体（30）包括箱盖（31）、喷油嘴（32）和液位传感器（33），所述润滑控制***（40）包括润滑控制器（41）和润滑调节面板（42）；前箱体壳体（11）通过螺栓密封安装在后箱体壳体（21）的前表面，且前箱体壳体（11）下侧装有油液加热器（12）和温度传感器（13），前箱体壳体（11）和后箱体壳体（21）设有同轴轴承孔（25）并装有左传动轴（23）和右传动轴（24），两个传动轴中部装有齿轮副（22），传动轴通过齿轮副（22）相互啮合传动，后箱体壳体（21）的腔体左侧设有挡油板（26），后箱体壳体（21）左壁中垂线设有出油孔（27），出油孔安装具有电动调节阀（27）的出油管（28），箱盖（31）通过螺栓密封安装在前箱体壳体（11）和后箱体壳体（21）的上表面，并安装有喷油嘴（32）和液位传感器（33）；所述润滑控制器（41）分别与油液加热器（12）、温度传感器（13）、电动调节阀（29）、喷油嘴（32）、液位传感器（33）和润滑调节面板（42）相连。
2.根据权利要求1所述的一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，其特征在于，所述温度传感器（13）安装在前箱体壳体（11）下侧的左部，温度传感器（13）一端伸入齿轮箱腔体内部，且不与其他部件发生干涉，用于采集试验齿轮箱内润滑油温度数据。
3.根据权利要求1所述的一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，其特征在于，所述后箱体壳体的内壁底部为左低右高的斜平面，倾斜角度不低于一度。
4.根据权利要求1所述的一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，其特征在于，所述液位传感器（33）密封安装在箱盖（31）上，其一端伸入齿轮箱腔体，且位于挡油板（26）与后箱体壳体（21）左壁形成的空腔之间，用于采集试验齿轮箱内润滑油液位数据。
5.根据权利要求1所述的一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，其特征在于，所述挡油板（26）设在后箱体壳体（21）的腔体左侧，为后箱体壳体（21）的一部分，不与试验齿轮发生干涉，挡油板（26）与前箱体壳体（11）和箱盖（31）的安装间隙均小于1mm，挡油板（26）底部与后箱体壳体（21）底部留有一定通油间隙。
6.根据权利要求1所述的一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱，其特征在于，所述出油孔（27）位于后箱体壳体（21）的左壁中垂线上，出油孔（27）内壁底部低于后箱体壳体（21）的内壁底部，便于排出杂质和排空内部油液。
7.一种利于排出杂质改善润滑条件的试验台齿轮箱的调节方法，其特征在于，包括：
步骤一，通过润滑控制***（40）的润滑调节面板（42）设定齿轮箱内润滑油液面高度和温度；
步骤二，润滑控制***（40）的润滑控制器（41）开启喷油嘴（32）将润滑油喷入试验台齿轮箱，传动轴通过齿轮副（22）相互啮合转动，出油管（28）安装的电动调节阀（29）开启；
步骤三，润滑控制***（40）的润滑控制器（41）读取液位传感器（33）和温度传感器（13）的输出，以润滑调节面板（42）设定的齿轮箱内润滑油液面高度和温度为控制目标运行比例积分微分控制算法，自动调节电动调节阀（29）将齿轮箱内润滑油页面高度稳定在润滑调节面板（42）设定的液面高度目标，自动调节油液加热器（12）和喷油嘴（32），从而将齿轮箱内润滑油温度稳定在润滑调节面板（42）设定的润滑油温度目标。
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