RU2153659C1 - Transmission test stand - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: test stand may be used in testing of high-power transmitting units. Test stand has drive electric motor and drive hydraulic motor with flywheel and expanding clutch connected to tested and production transmissions through power drive. Test stand includes hydraulic pump coupled to production transmission through power drive, hydraulic control valve with electric magnets and hydraulic accumulators. Test stand is provided with accelerating mechanism consisting of accelerating pump coupled to tested transmission through power drive and two-position electromagnetic hydraulic control valve. Two-position hydraulic control valve couples alternately either accelerating or loading hydraulic pump to hydraulic accumulation when position are changed over. Test stand is also provided with two hydraulic accumulators with pressure transducers and electromagnetic hydraulic control valve for interaction of pressure transducers with electric magnets of both hydraulic control valve. Test stand is smoothly set to normal operating condition. It stabilizes power-supply mains voltage. EFFECT: reduced power of drive electric motor. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании агрегатов трансмиссий, передающих большую мощность. The invention relates to mechanical engineering, namely to testing equipment, and can be used in testing transmission units that transmit large power.

Известны стенды для испытания передач, например коробок передач, по замкнутому контуру, включающие привод, нагружатель с гидромашиной, гидросистему и замыкающие валы (а.с. СССР N 1103107, кл. G 01 M 13/02, опубл. 1984 г.). Known stands for testing gears, such as gearboxes, in a closed loop, including a drive, a loader with a hydraulic machine, a hydraulic system and locking shafts (AS USSR N 1103107, class G 01 M 13/02, publ. 1984).

Недостатками таких стендов являются во-первых, трудность динамической балансировки валов нагружателя из-за винтовых пазов на наружном валу и храповых механизмов на среднем валу, во-вторых, необходимость дополнительных энергозатрат для загрузки контура после каждого переключения передач при испытании агрегатов типа коробок передач. The disadvantages of such stands are, firstly, the difficulty of dynamic balancing of the shafts of the loader due to helical grooves on the outer shaft and ratchet mechanisms on the middle shaft, and secondly, the need for additional energy consumption for loading the circuit after each gear shift when testing gearbox type aggregates.

Известен также стенд для испытания передач, включающий приводной двигатель, соединенный с ведущим валом испытуемой передачи, связываемый с ведомым валом последней гидронасос и блок управления, гидроаккумулятор, датчик нагрузки, электромагнитный гидрораспределитель (а.с. СССР N 1298574, кл. G 01 M 13/02, опубл. 1987 г.). There is also a test bench, including a drive motor connected to the drive shaft of the gear under test, connected to the driven shaft of the last hydraulic pump and control unit, hydraulic accumulator, load sensor, electromagnetic valve (A.S. USSR N 1298574, class G 01 M 13 / 02, publ. 1987).

Недостатком такой конструкции стенда является большая мощность приводного электродвигателя и "раскачивание" напряжения в электросети, что вредно сказывается на работе прочего электрооборудования в цехах заводов. The disadvantage of such a stand design is the high power of the drive electric motor and the “swinging” of voltage in the mains, which adversely affects the operation of other electrical equipment in the shops of factories.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стенд для испытания ведущих мостов транспортных средств, включающий приводные электродвигатель и гидромотор, нагрузочный гидронасос и гидроаппаратуру, регулирующую величину крутящего момента (а.с. СССР N 1569673, кл. G 01 M 13/02, опубл. 1988 г.). The closest in technical essence and the achieved result is a test bench for driving axles of vehicles, including a driving electric motor and a hydraulic motor, a load hydraulic pump and hydraulic equipment that regulates the torque value (AS USSR N 1569673, class G 01 M 13/02, publ. 1988).

Привод стенда после выхода на устойчивый режим позволяет снизить расход энергии за счет рекуперации мощности, но в период разгона требуется мощность приводного электродвигателя не менее той мощности, при которой происходит испытание передачи. Это приводит к необходимости устанавливать на стенд большой мощности приводной электродвигатель и вызывает "раскачивание" напряжения в сети при запуске стенда. Drive of the bench after reaching the stable mode allows to reduce energy consumption due to power recovery, but during the acceleration period the power of the drive electric motor is required not less than the power at which the transmission test takes place. This leads to the need to install a drive electric motor on a stand of high power and causes a "swing" in the voltage at the start of the stand.

Целью изобретения является плавный выход стенда на номинальный режим работы, уменьшение мощности приводного электродвигателя и стабилизация напряжения в электросети. The aim of the invention is the smooth exit of the stand to the nominal mode of operation, reducing the power of the drive motor and stabilizing the voltage in the mains.

Указанная цель достигается путем включения в привод стенда разгонного механизма, состоящего из разгонного гидронасоса, присоединенного через трансмиссию к испытуемой передаче, и двухпозиционного электромагнитного гидрораспределителя, через позиции которого осуществляется присоединение к гидроаккумуляторам разгонного и нагрузочного гидронасосов; а также тем, что стенд снабжен двумя гидроаккумуляторами с датчиками давления и электромагнитным гидрораспределителем управления с возможностью взаимодействия датчиков давления с электромагнитами обоих гидрораспределителей. This goal is achieved by including an accelerating mechanism in the drive of the stand, consisting of an accelerating hydraulic pump connected via a transmission to the test gear and a two-position electromagnetic valve, through whose positions the accelerating and loading hydraulic pumps are connected to the hydraulic accumulators; as well as the fact that the stand is equipped with two hydraulic accumulators with pressure sensors and an electromagnetic control valve with the possibility of interaction of pressure sensors with the electromagnets of both valves.

На чертеже изображена схема стенда для испытания передач. The drawing shows a diagram of the stand for testing gears.

Стенд для испытания передач содержит приводной электродвигатель 1. Вал приводного электродвигателя присоединен к одному из двух валов трансмиссии, имеющей вид суммирующего мощность редуктора 2. Ведомый вал суммирующего мощность редуктора присоединен к испытываемой передаче 3, ведомый вал которой соединен с ведомым валом технологической передачи 4. Приводной вал технологической передачи 4 соединен с выходным валом трансмиссии, имеющей вид раздаточного редуктора 5. К двум ведомым валам раздаточного редуктора присоединены гидронасосы 6 и 7. Гидронасос 6 является нагрузочным и рассчитан на всю передаваемую мощность стенда. Гидронасос 7 является разгонным и его мощность эквивалентна мощности приводного электродвигателя 1 за вычетом потерь мощности в трансмиссии стенда. Нагрузочный гидронасос 6 и разгонный гидронасос 7 подключены к двухпозиционному электромагнитному гидрораспределителю 8. Разгонный гидронасос 7 и двухпозиционный электромагнитный распределитель 8 представляют собой разгонный механизм. Гидросистема стенда включает также электромагнитный гидрораспределитель управления 9 работой двух гидроаккумуляторов (или двух групп гидроаккумуляторов) 10 и 12. На гидроаккумуляторах 10 и 11 установлены соответственно датчики давления 12 и 13. Датчики давления 12 и 13 взаимосвязаны с электромагнитами гидрораспределителей 8 и 9, а также пусковым механизмом приводного электродвигателя 1 электрической схемой автоматического принципа действия (электросхема не показана). В состав гидросистемы стенда входит приводной гидромотор 14. Приводной гидромотор 14 присоединен к валу маховика 15, а вал маховика 15 с помощью центробежной муфты 16 присоединен к одному из входных валов суммирующего мощность редуктора 2. The gear test bench contains a drive motor 1. The drive motor shaft is attached to one of two transmission shafts having the form of a gearbox summing up the power 2. The drive shaft of the gearbox summing up the gearbox power is connected to the test gear 3, the driven shaft of which is connected to the driven shaft of the technological gear 4. The drive the technological transmission shaft 4 is connected to the output shaft of the transmission, having the form of a transfer gear 5. Hydraulic pumps 6 and 7 are connected to two driven shafts of the transfer gear Hydraulic pump 6 is a load pump and is designed for the entire transmitted power of the stand. The hydraulic pump 7 is accelerating and its power is equivalent to the power of the drive motor 1 minus the power loss in the transmission of the stand. The load hydraulic pump 6 and the accelerating hydraulic pump 7 are connected to the on-off electromagnetic control valve 8. The accelerating hydraulic pump 7 and the on-off electromagnetic distributor 8 are an accelerating mechanism. The stand hydraulic system also includes an electromagnetic control valve 9 for controlling the operation of two hydraulic accumulators (or two groups of hydraulic accumulators) 10 and 12. Pressure accumulators 10 and 11 are equipped with pressure sensors 12 and 13, respectively. Pressure sensors 12 and 13 are interconnected with electromagnets of hydraulic distributors 8 and 9, as well as starting mechanism of the drive motor 1 electric circuit of the automatic principle of operation (wiring diagram not shown). The stand hydraulic system includes a drive hydraulic motor 14. A drive hydraulic motor 14 is connected to the flywheel shaft 15, and the flywheel shaft 15 is connected to one of the input shafts of the power reducer 2 by means of a centrifugal clutch 16.

Стенд для испытания передач работает следующим образом. После включения приводного электродвигателя 1 его выходной вал приводит во вращение один из входных валов суммирующего мощность редуктора 2, а также испытываемую передачу 3, технологическую передачу 4, раздаточный редуктор 5, нагрузочный гидронасос 6 и разгонный гидронасос 7. В момент пуска приводного электродвигателя 1 двухпозиционный электромагнитный гидрораспределитель 8 гидросистемы находится в позиции A, а электромагнитный гидрораспределитель управления 9 - в позиции C. При таком включении гидрораспределителей 8 и 9 нагрузочный гидронасос 6 работает вхолостую и подает жидкость на слив, а разгонный гидронасос 7 плавно заряжает гидроаккумулятор 10 до заданного в гидросистеме давления, используя мощность только приводного электродвигателя 1. После достижения в гидроаккумуляторе 10 требуемого давления срабатывает датчик давления 12, при этом под действием электромагнитов двухпозиционный электромагнитный гидрораспределитель 8 гидросистемы переключается в позицию В, а гидромагнитный гидрораспределитель управления 9 - в позицию Д. При таком подключении к гидросистеме гидрораспределителей 8 и 9 разгонный гидронасос 7 начинает работать вхолостую, а нагрузочный гидронасос 6 начинает заряжать гидроаккумулятор 11 до требуемого в гидросистеме давления, а гидроаккумулятор 10 начинает разряжаться. При разрядке гидроаккумулятора 10 вступает в работу приводной гидромотор 14, который, вращая маховик 15, передает мощность через центробежную муфту 16 на другой входной вал суммирующего мощность редуктора 2. Таким образом осуществляется рекуперация мощности. Маховик 15 стабилизирует мощность, отдаваемую гидроаккумуляторами 10 и 11, а центробежная муфта 16 синхронизирует работу приводного электродвигателя 1 и приводного гидромотора 14. Stand for testing gears is as follows. After turning on the drive motor 1, its output shaft drives one of the input shafts of the reducer 2, which sums up the power, as well as the test gear 3, process gear 4, transfer gear 5, load hydraulic pump 6 and accelerating hydraulic pump 7. At the moment of starting the drive motor 1, the two-position electromagnetic the hydraulic distributor 8 of the hydraulic system is in position A, and the electromagnetic control valve 9 is in position C. With this switching on of the hydraulic distributors 8 and 9, the load hydron COC 6 idles and delivers fluid to the drain, and the booster pump 7 smoothly charges the hydraulic accumulator 10 to the pressure set in the hydraulic system, using only the power of the electric drive motor 1. After reaching the required pressure in the hydraulic accumulator 10, the pressure sensor 12 is triggered, and the two-position electromagnetic the hydraulic distributor 8 of the hydraulic system switches to position B, and the hydraulic control valve 9 - to position D. With this connection to the hydraulic system, the hydror of valves 8 and 9, the accelerating hydraulic pump 7 starts to idle, and the load hydraulic pump 6 starts charging the hydraulic accumulator 11 to the pressure required in the hydraulic system, and the hydraulic accumulator 10 starts to discharge. When the accumulator 10 is discharged, a hydraulic drive motor 14 starts to operate, which, rotating the flywheel 15, transfers power through a centrifugal clutch 16 to another input shaft of the gearbox 2 summing up the power. Thus, the power is recovered. The flywheel 15 stabilizes the power given by the accumulators 10 and 11, and the centrifugal clutch 16 synchronizes the operation of the drive motor 1 and the drive motor 14.

После достижения требуемого давления в гидроаккумуляторе 11 срабатывает датчик давления 13 и при этом под действием электромагнитов гидрораспределитель управления 9 переключается в позицию C, в то время как электромагнитный гидрораспределитель 8 остается в позиции В весь период обкатки испытуемой передачи 3. В результате переключения гидрораспределителя управления 9 в позицию C начинаются зарядка гидроаккумулятора 10 и разрядка гидроаккумулятора 11. Далее идет поочередная зарядка гидроаккумуляторов 10 и 11. After reaching the required pressure in the hydraulic accumulator 11, the pressure sensor 13 is activated and, under the influence of electromagnets, the control valve 9 switches to position C, while the electromagnetic valve 8 remains in position B for the entire break-in period of test gear 3. As a result of switching the control valve 9 to position C, the accumulator 10 is charged and the accumulator 11 is discharged. Next, the accumulators 10 and 11 are alternately charged.

После окончания обкатки испытываемой передачи 3 выключается приводной электродвигатель 1, при этом электромагнитные гидрораспределители 8 и 9 переключаются электромагнитами в исходные положения (соответственно в позиции A и C). After the break-in of the test gear 3 is completed, the drive motor 1 is turned off, while the electromagnetic control valves 8 and 9 are switched by the electromagnets to their original positions (respectively, in positions A and C).

Нейтральная позиция гидрораспределителя управления 9 используется для второстепенных целей, например, при испытании передач без нагрузки, при настройке стенда и т.п. В этом случае электромагнитный гидрораспределитель управления 9 переключается в нейтральную позицию вручную при отключенных электромагнитах. При этом гидроаккумуляторы 10 и 11 в работе стенда не участвуют. The neutral position of the control valve 9 is used for secondary purposes, for example, when testing gears without load, when setting up the stand, etc. In this case, the electromagnetic control valve 9 switches to the neutral position manually with the electromagnets off. At the same time, hydraulic accumulators 10 and 11 do not participate in the operation of the stand.

Claims (1)

Стенд для испытания передач, включающий приводной электродвигатель и приводной гидромотор с маховиком и центробежной муфтой, соединенные через трансмиссию с испытуемой и технологической передачами, нагрузочный гидронасос, присоединенный через трансмиссию к технологической передаче, гидрораспределители с электромагнитами и гидроаккумуляторы, отличающийся тем, что он снабжен разгонным механизмом, состоящим из разгонного гидронасоса, присоединенного через трансмиссию к испытуемой передаче, и двухпозиционного электромагнитного гидрораспределителя, который при переключении позиций попеременно соединяет с гидроаккумуляторами либо разгонный, либо нагрузочный гидронасосы, а также снабжен двумя гидроаккумуляторами с датчиками давления и электромагнитным гидрораспределителем управления с возможностью взаимодействия датчиков давления с электромагнитами обоих гидрораспределителей. Gear test bench, including a drive motor and a hydraulic motor with a flywheel and a centrifugal clutch, connected via a transmission to the test and technological gears, a load hydraulic pump connected via a transmission to the technological gear, hydraulic control valves with electromagnets and hydraulic accumulators, characterized in that it is equipped with an accelerating mechanism consisting of an accelerating hydraulic pump connected via a transmission to the test gear and a two-position electromagnetic hydr a valve, which, when switching positions, alternately connects either accelerating or loading hydraulic pumps to the hydraulic accumulators, and is also equipped with two hydraulic accumulators with pressure sensors and an electromagnetic control valve with the possibility of pressure sensors interacting with the electromagnets of both hydraulic distributors.