專利名稱：無級變速器油泵性能檢測試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種油泵性能檢測試驗裝置，尤其是一種用于檢測汽車無級 變速器油泵在不同工作條件下的性能參數的試驗裝置。
背景技術：
國內汽車行業對于無級變速方面的研究一直未取得較大的進步，主要是由 于在關鍵零部件性能要求及測試理論與方法方面，尤其是在極限條件附近的性 能及模擬極限工作環境方面一直未有較大突破，對于無級變速關鍵零部件油泵 性能測試主要基于通用性方面，而對于高速、高溫及強扭矩力條件下的油泵性 能參數的測試難度較大，尤其是測試控制精度及測試的重復性方面很難全面保 證，另外由于檢測參數較多，存在著測試過程復雜，自動化程度不高，操作人 員勞動量較大，手動檢測操作的準確度較低等缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，其可按照 試驗要求對油泵性能進行自動化測試，并且通過優化系統結構及合理選用元器 件，保證測試及控制的精度和重復性，并能按照預定測試方案，實現測試過程 的完全自動化。
本發明實現其目的所采用的技術方案是 一種無級變速器油泵性能檢測試 驗裝置，包括試驗工作臺、液壓部分和控制部分，液壓部分與試驗工作臺管路 連接，控制部分與試驗工作臺和液壓部分線路連接，所述的試驗工作臺具有機 架，機架上設置有驅動電機、傳動軸和被測油泵，傳動軸與被測油泵之間設置 有扭矩儀，驅動電機帶動傳動軸轉動，實現被測油泵輸入軸的轉動。為減少驅動電機工作帶來的振動，所述的驅動電機與傳動軸通過皮帶傳動 連接。
為求安裝牢固，連接可靠，所述的被測油泵通過油泵安裝支座固定在機架 上，傳動軸通過軸承支座固定在機架上，扭矩儀通過扭矩儀支座固定在機架上， 傳動軸與扭矩儀相連接，扭矩儀通過聯軸器與被測油泵的輸入軸相連接。
為實現對被測油泵的油量、油溫和油壓的控制和調節，所述的液壓部分與 被測油泵管路連接，液壓部分包括主油箱、設于主油箱內的加熱器，與主油箱 連接的溫度傳感器、比例溢流閥和流量計。
為求高溫條件下的實驗穩定，設于主油箱內的加熱器具有可檢測加熱器自 身表面溫度的傳感器，用以控制加熱器表面溫度，與主油箱連接的溫度傳感器， 用于測試液壓油的溫度，由此實現對液壓油溫的雙閉環控制。
為了更好地控制被測油泵的工作速度，所述的驅動電機連接有變頻器，同 時在驅動電機的輸出軸端連接有旋轉編碼器，由此實現對油泵工作速度的雙閉 環控制。
本發明的有益效果是本發明采用了機電液相結合的方式，來實現對汽車 用無級變速器油泵的性能測試，可以檢測無級變速器油泵在不同溫度、不同轉 速、不同扭矩以及不同負載壓力下的諸如負載流量、泄漏流量和容積效率等主 要性能參數，測試精度高，并能按預定的測試方案，實現測試過程的完全自動 化。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 圖l是本發明的結構示意圖。
圖2是本發明的液壓部分原理圖。圖3是本發明的控制部分原理框圖。
圖4是本發明測試過程的主要流程示意圖。
圖中l.液壓部分2.控制部分3.機架4.驅動電機5.旋轉編碼器 6.傳動軸 7.被測油泵 8.扭矩儀 9.油泵安裝支座 10.軸承支座 11.扭矩儀支座 12.皮帶 13.聯軸器 14.防振地墊 15.吸油口濾網 16.溫度傳感器17.壓力傳感器 18.壓力表19.比例溢流閥20.安全壓力閥 21.流量計22.主油箱23.空氣過濾器24.上、下液位繼電器25.加熱器 26.水冷卻器27.滲漏油箱28.輔助油泵
具體實施例方式
現在結合附圖和優選實施例對本發明作進一步的說明。這些附圖均為簡化 的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關 的構成。
如圖1所示的一種無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，包括試驗工作臺、 液壓部分1和控制部分2，液壓部分l與試驗工作臺管路連接，控制部分2與 試驗工作臺和液壓部分1線路連接。
試驗裝置的主體部分試驗工作臺具有機架3，機架3下部位置設置有驅動 電機4，該驅動電機4連接設在控制部分2的變頻器，同時在驅動電機4的輸 出軸端連接有旋轉編碼器5，旋轉編碼器5檢測到的驅動電機4的轉速直接反 饋到變頻器，與測試所需的轉速比較后以調整輸出頻率，實現對驅動電機4轉 速的閉環控制，在機架3上分別設有傳動軸6和被測油泵7，傳動軸6與被測 油泵7之間還設置有扭矩儀8，其中被測油泵7通過油泵安裝支座9固定在機 架3上，傳動軸6通過軸承支座10固定在機架3上，扭矩儀8通過扭矩儀支 座11固定在機架3上，驅動電機4的輸出軸通過皮帶12傳動與傳動軸6的輸入端相連接，為滿足測試速度要求，該皮帶12傳動為增速傳動，同時采用皮
帶12傳動可減少由于驅動電機4運轉產生的振動對被測油泵7的影響，傳動 軸6與扭矩儀8相連接，然后扭矩儀8通過聯軸器13與被測油泵7的輸入軸 相連接，這樣傳動軸6的轉速也即是被測油泵7的實際工作轉速，通過與傳動 軸6連接的扭矩儀8，能測試出被測油泵7工作狀態時的扭矩及實際工作轉速， 機架3與安裝地面之間設置有防振地墊14，可避免剛性接觸帶來的振動。
為實現對被測油泵7的油量、油溫和油壓的控制和調節，被測油泵7與液 壓部分1管路連接。
如圖2所示的是無級變速器油泵性能檢測試驗裝置的液壓原理圖，被測油 泵7由驅動電機4帶動，并通過扭矩儀8測量轉速及扭矩，被測油泵7輸入的 液壓油由高密度的吸油口濾網15過濾，保證無雜質進入液壓系統，損壞精密 元器件，被測油泵7輸出的液壓油的溫度及壓力由溫度傳感器16及壓力傳感 器17檢測并送入控制部分2的計算機控制系統，同時有壓力表18直接數值顯 示，便于自動測試過程中操作人員觀察。高精度的比例溢流閥19根據壓力傳 感器17的數值動態調節被測油泵7的負載壓力，比例溢流閥19的控制由計算 機控制系統的PLC輸出電流信號通過閥體控制器實現，安全壓力閥20在系統 壓力超限后，流量計21測試穩定的被測油泵7在特定負載壓力下的流量信號， 并輸入計算機控制系統。液壓油進入主油箱22，通過空氣過濾器23能保證系 統液壓油無雜質進入，主油箱22的箱體外表面有液位指示標識，同時有上、 下液位繼電器24，低于或者高于設定液位即輸出報警信號；設于主油箱22內 的加熱器25具有可檢測加熱器自身表面溫度的傳感器，用以控制加熱器25表 面溫度，實時監測其表面溫度，防止表面溫度超過試驗用油的燃點后油變質， 與主油箱22連接的溫度傳感器16，用于測試液壓油的溫度，通過與設定溫度對比，由控制部分2的PLC輸出電流信號控制智能晶閘管實現對實驗油溫的雙 閉環控制；主油箱22具有電磁水閥控制的水冷卻器26，當試驗中液壓油溫度 過高而不符合要求需要冷卻時，控制部分2的PLC輸出開關量信號，常閉的電 磁水閥打開，水通過冷卻管道對試驗液壓油進行冷卻。被測油泵7的滲漏油通 過專用孔接入軟管，并通過流量計21測量滲漏量，信號接入計算機系統，滲 漏油流入滲漏油箱27，滲漏油箱27有上、下液位繼電器24，當滲漏油箱27 內油位超過設定油位時，由PLC輸出開關量信號，啟動滲漏油箱27所配的輔 助油泵28的電機，經輔助油泵28將液壓油抽入主油箱22，當滲漏油箱27液 壓油液位低于設定值后輔助油泵28停止運轉。
如圖3所示的是本發明的控制部分2原理框圖，箭頭代表了信號傳輸的方 向，同一虛線框內代表了同一類型的信號或相同控制方式的單元，計算機控制 系統有人機交換接口、性能檢測程序和智能通訊卡，性能檢測程序包含各類子 程序，負責試驗過程的智能控制與試驗數據的預處理及記錄，通訊模塊與PLC 通訊模塊相連接，起信號傳輸的作用，計算機控制系統有市電供電和不間斷電 源，以保證系統掉電后人際交換通暢。根據程序設定，被測油泵7在不同的溫 度條件下有不同的負載檔位，在不同負載下有不同的轉速，以邏輯順序完成相 應的控制，PLC模擬量輸出模塊根據設定的溫度以及模擬量輸入模塊檢測到的 加熱器25表面溫度，輸出相應的電流信號，通過智能晶閘管控制加熱器25工 作，并當溫度到達設定值后，由PLC模擬量輸出模塊輸出電流信號通過溢流閥 控制器控制比例溢流閥19，以達到設定的某一負載壓力，然后PLC通過變頻器 控制驅動電機4，通過驅動電機4帶動被測油泵7運轉工作，驅動電機4的轉 速按照從小到大依次實現，到達某一設定值后，程序綜合檢測所有控制參數， 符合設定條件后記錄所有參數，其中檢測的模擬量信號有被測油泵7的工作壓力、進口壓力、主油箱22溫度、被測油泵7輸出口溫度以及加熱器25表面溫 度；高速計數模塊檢測的脈沖信號有被測油泵7的輸出流量、滲漏流量、扭矩 儀8檢測的工作扭矩信號以及工作速度信號；PLC檢測的開關量信號主要有主 油箱22和滲漏油箱27的上、下液位繼電器24、吸油口濾網15堵塞報警信號 以及安全壓力閥20信號等;PLC輸出的開關量控制信號主要有檢測到滲漏油箱 27油位過限后啟動或停止輔助油泵28，冷卻水閥的控制信號，各種信號過限 后的積極保護以及聲光報警信號。
圖4是本發明測試過程的主要工作流程示意圖。在試驗項目設定方面主要 包括溫度設定、負載壓力設定及被測油泵7轉速的設定，每個控制量參數按照 從小到大依次達到，并且依次按照溫度、負載壓力、電機轉速的順序控制相應 的執行單元，條件滿足后記錄各類參數，并適時檢測系統的運行狀態，直到控 制狀態達到設定的最高溫度條件下最大負載壓力及油泵最高轉速，記錄下所有 的參數，完成測試工作，并聲光報警提示。
本發明所述的試驗裝置進行自動化測試的工作流程為
(1) 測試人員安裝好被測試油泵7，檢査并試運行試驗裝置；
(2) 打開控制程序逐次設定測試環境，如不同的溫度、不同的油泵轉速以 及不同的負載壓力等。
(3) 完成設定后，驅動電機4上電，開始測試，整個測試過程項目多，自 動測試遵循從低溫到高溫，從低速到高速，負載壓力從低壓到高壓的邏輯順序 逐級自動進行。
(4) 項目測試完成，輸出聲光信號提示，并智能掉電保護。
(5) 取出數據分析，手動掉電，完成測試，卸載被測油泵7。
權利要求
1. 一種無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，其特征是包括試驗工作臺、液壓部分(1)和控制部分(2)，液壓部分(1)與試驗工作臺管路連接，控制部分(2)與試驗工作臺和液壓部分(1)線路連接，所述的試驗工作臺具有機架(3)，機架(3)上設置有驅動電機(4)、傳動軸(6)和被測油泵(7)，傳動軸(6)與被測油泵(7)之間設置有扭矩儀(8)，驅動電機(4)帶動傳動軸(6)轉動，實現被測油泵(7)輸入軸的轉動。
2. 根據權利要求1所述的無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，其特征是所述的驅動電機(4)與傳動軸(6)通過皮帶(12)傳動連接。
3. 根據權利要求1所述的無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，其特征是所述的被測油泵(7)通過油泵安裝支座(9)固定在機架(3)上，傳動軸(6)通過軸承支座(10)固定在機架(3)上，扭矩儀(8)通過扭矩儀支座(11)固定在機架(3)上，傳動軸(6)與扭矩儀(8)相連接，扭矩儀(8)通過聯軸器(13)與被測油泵(7)的輸入軸相連接。
4. 根據權利要求1所述的無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，其特征是所述的液壓部分(1)與被測油泵(7)管路連接，液壓部分(1)包括主油箱(22)、設于主油箱(22)內的加熱器(25)，與主油箱(22)連接的溫度傳感器(16)、比例溢流閥(19)和流量計(21),以實現對被測油泵(7)的油量、油溫和油壓的控制和調節。
5. 根據權利要求4所述的無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，其特征是所述的加熱器(25)具有可檢測加熱器(25)自身表面溫度的傳感器。
6. 根據權利要求1所述的無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，其特征是所述的驅動電機(4)連接有變頻器，驅動電機(4)的輸出軸端連接有旋轉編碼器(5)。
全文摘要
本發明公開了一種無級變速器油泵性能檢測試驗裝置，用于檢測汽車無級變速器油泵在不同工作條件下的性能參數。包括試驗工作臺、液壓部分和控制部分，液壓部分與試驗工作臺管路連接，控制部分與試驗工作臺和液壓部分線路連接，所述的試驗工作臺具有機架，機架上設置有驅動電機、傳動軸和被測油泵，傳動軸與被測油泵之間設置有扭矩儀，驅動電機帶動傳動軸轉動，實現被測油泵的轉動。本發明采用了機電液相結合的方式，可以檢測無級變速器油泵在不同溫度、不同轉速、不同扭矩以及不同負載壓力下的諸如負載流量、泄漏流量和容積效率等主要性能參數，測試精度高，并能按預定的測試方案，實現測試過程的完全自動化。
文檔編號F04B51/00GK101487465SQ20091002454
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月20日 優先權日2009年2月20日
發明者鵬 孫, 朱留存, 滕孝來, 王世杰, 旸 趙 申請人:朱留存