[发明专利]变矩器变速箱试验台及试验方法

权利要求书

1.一种变矩器变速箱试验台，其特征在于，包括拖动电机、抬高箱、变矩器传动轴、变速箱传动轴、转矩转速测量传感器、增速器和加载电机；

所述拖动电机与抬高箱的输入端刚性连接；

所述变矩器传动轴的两端分别通过万向节与抬高箱的输出端和变矩器连接；

所述转矩转速测量传感器的两端安装有法兰盘Ⅰ和法兰盘Ⅱ；

所述变速箱传动轴的两端分别通过万象节与变速箱和法兰盘Ⅰ连接；

所述增速器的输出端与法兰盘Ⅱ刚性连接，输入端与加载电机刚性连接。

2.根据权利要求1所述的变矩器变速箱试验台，其特征在于，万向节为等速万向节。

3.根据权利要求2所述的变矩器变速箱试验台，其特征在于，变速箱传动轴的水平夹角为0度，变矩器传动轴的水平夹角为2度。

4.根据权利要求3所述的变矩器变速箱试验台，其特征在于，刚性连接为法兰盘连接。

5.根据权利要求4所述的变矩器变速箱试验台，其特征在于，还包括为变矩器和变速箱提供传动油的液压站以及用于对变矩器和变速箱的传动油进行散热的传动油散热器。

6.根据权利要求5所述的变矩器变速箱试验台，其特征在于，还包括抬高箱固定架、变矩器传动轴安装架、变矩器变速箱固定架和变速箱传动轴安装架；

抬高箱安装在抬高箱固定架上；

变矩器传动轴安装架上设置有护罩Ⅰ，变矩器传动轴穿过护罩Ⅰ；

变速箱传动轴安装架上设置有护罩Ⅱ，变速箱传动轴穿过护罩Ⅱ；

变矩器变速箱安装在变矩器变速箱固定架上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的变矩器变速箱试验台，其特征在于，还包括风扇模拟系统；

所述风扇模拟系统包括用于模拟发动机驱动风扇的模拟风扇、风扇马达、风扇泵和液压油箱；

模拟风扇由风扇马达驱动；

风扇泵的进口与液压油箱连接，为风扇马达泵送液压油；

风扇马达的回油接回液压油箱。

8.根据权利要求7所述的变矩器变速箱试验台，其特征在于，风扇模拟系统还包括高压过滤器和安全阀；

高压过滤器安装在风扇泵和风扇马达之间；

安全阀的进口安装在风扇泵和高压过滤器之间，出口接回液压油箱。

9.根据权利要求8所述的变矩器变速箱试验台，其特征在于，风扇模拟系统还包括防空蚀阀、散热器和回油滤芯；

防空蚀阀与风扇马达并联；

散热器的进口与风扇马达的出口连接，出口与回油滤芯的进口连接，散热器并联有止回阀；

回油滤芯接入液压油箱；

从回油滤芯引入液压油箱的油管上接有液压油扩油器，液压油箱上接有油箱呼吸器。

10.一种变矩器变速箱的试验方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的变矩器变速箱试验台进行，包括基本性能试验方法

和实用性能试验方法：

基本性能试验方法包括定输入扭矩牵引试验、定道路负载条件下的性能试验、定输出扭矩负载条件下的反拖试验和空载运行损失试验；

定输入扭矩牵引试验的试验程序：

在牵引运转工况下试验，在输出转速等于零或接近于零的状况下，逐渐提高输入转速，直至输入扭矩达到这次试验的规定值；然后在保持输入扭矩不变的情况下，将输出转速以选定的级差逐次提高，直至达到实际使用中和设备在该档上的最高车速相对应的输出转速值；再使输出转速以与上述过程相同的级差逐次降低至零或接近于零，以几种输入扭矩进行上述试验；

定输入扭矩牵引试验中输入扭矩的取法：

选取几个扭矩作为输入扭矩，这些扭矩值应能反映被试双变典型使用工况下的输入扭矩范围，最大输入扭矩可取实际匹配发动机标定扭矩的90%，部分输入扭矩按最大输入扭矩的75%、50%和25%确定，在进行双变性能对比试验时，最大输入扭矩应取该液力变速器设计最大输入扭矩的90%；若无设计最大输入扭矩数据，可均取其所匹配发动机中最大的标定扭矩的90%；

定输入扭矩牵引试验中试验点的取法：

选取的试验点应尽可能使输出转速按等间隔变化，但在双变的最高效率点、转换点和低速比区，试验点需密集，而在偶合范围试验点松散；

定道路负载条件下的性能试验的试验程序：

在牵引运转工况下试验，在保持输出扭矩不变的条件下，I档从输出转速等于零或接近于零开始，其余档从输出转速等于或小于在该输出扭矩下换入低一档的最低转速开始，以选定的级差逐次提高输出转速，直至达到设备以该档在相应于该输出扭矩的模拟道路负载下行驶的最高车速所对应的输出转速值；再使输出转速以上述选定的级差逐次降低至初始值，以几种输出扭矩值进行上述试验；

定道路负载条件下的性能试验中输出扭矩的取法：

根据设备的行驶速度和行驶阻力特性，选取几个扭矩作为输出扭矩，这些扭矩值的范围应能包括被试双变典型使用情况下相应于道路负载要求的整个输出扭矩范围，每种扭矩值所取的输出转速范围应与设备道路负载的要求相一致；

定道路负载条件下的性能试验中试验点的取法：

试验点的数目以能完整地反映出特性曲线的形状为准，所选的试验点原则上应使输出转速按等间隔变化；

定输出扭矩负载条件下的反拖试验的试验程序：

在反拖运转工况下试验，在保持输出扭矩不变的条件下，输入转速从某一转速值开始，以选定的级差逐次提高，直至达到预定值；再以上述选定的级差逐次降低至初始值，以几种输出扭矩值进行上述试验；

定输出扭矩负载条件下的反拖试验中输出扭矩的取法：

根据发动机怠速油门下的转速和制动扭矩关系特性，选取几个扭矩作为输出扭矩，扭矩值应能包括该双变典型使用情况下所匹配发动机的制动扭矩范围，每种扭矩值所取的输出转速范围应为发动机制动扭矩所对应的转速范围；

定输出扭矩负载条件下的反拖试验中试验点的取法：

试验点的数目以能完整地反映出特性曲线的形状为准，所选的试验点原则上应使输出转速按等间隔变化；

空载运行损失试验在液力变速器包括空档和倒档在内的全部档位上进行，试验程序：

在牵引空载运转工况下试验，输入转速从发动机怠速转速开始，以选定的级差逐次提高，直至达到发动机最高转速：再以上述选定的级差逐次降低至初始值；

空载运行损失试验中试验点的取法：

试验点的数目以能完整地反映出特性白线的形状为准，所选的试验点原则上应使输入转速按等间隔变化；

实用性能试验方法包括发动机全油门扭矩条件下的性能试验、模拟行驶道路负载条件下的性能试验和以发动机制动扭矩为负载的反拖扭矩试验；

发动机全油门扭矩条件下的性能试验的试验程序

在牵引运转工况下试验，输入扭矩和输入转速按所匹配发动机在油门全开下输入到液力变速器输入轴的扭矩特性曲线来调节，试验时1档从双变输出转速等于零或接近于零开始，其它档从油门全开时换入低一档的转速开始，以选定的级差逐次提高输出转速，直至包括整个车速范围，再使输出转速以上述选定的级差逐次降低至初始值；

发动机全油门扭矩条件下的性能试验中试验点的取法：

试验点的数目以能完整地反映出特性曲线的形状为准，所选的试验点原则上应使输出转速按等间隔变化，但在双变的最高效率点、转换点和低速比区，试验点密集；

模拟行驶道路负载条件下的性能试验的试验程序：

在牵引运转工况下试验，输出转速和扭矩按设备在平路上等速行驶时与车速和行驶阻力所对应的输出转速和扭矩的关系曲线来调节，试验从输出转速等于零或接近于零开始，以选定的级差逐次提高输出转速，直至达到该档的最高车速所对应的输出转速值，再使输出转速以上述选定的级差逐次降低至零或接近于零；

模拟行驶道路负载条件下的性能试验中试验点的取法：

试验点的数目以能完整地反映出特性曲线的形状为准，所选的试验点原则上应使输出转速按等间隔变化；

以发动机制动扭矩为负载的反拖扭矩试验的试验程序：

在反拖运转工况下试验，输出扭矩和转速按所匹配发动机在怠速油门位置时的制动扭矩与转速关系曲线来调节，以选定的级差逐次提高输入转速，直至达到预定值；再使输出转速以上述选定的级差逐次降低至初始值；

各试验中特性数据按下列各式计算：

式中：

k───扭矩比；

M2───变速箱输出扭矩，N·m；

M1───变矩器输入扭矩，N·m；

η───效率；

n2───变速器输出转速，r/min;

n1───变矩器输入转速，r/min。