一种液力综合传动系统测试系统及其测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液力综合传动系统测试系统，包括动力区模块、试验区模块、监控区模块；动力区模块包括变频器模块、制动单元、和动力监控传感器；试验区模块包括驱动电机、第一加载电机、第二加载电机和试验传感单元；监控区模块包括上位机和安全PLC；本发明专利技术还提供一种液力综合传动系统测试系统测试装置，包括用于安装液力综合传动系统的被试件安装底座，被试件安装底座左右端对称安装有第一加载机构和第二加载机构，被试件安装底座前端安装有驱动机构。本发明专利技术可以对液力综合传动系统试验进行有效测试，节省能源，并且通过科学合理的机构设计可以适应不同中心高的液力综合传动系统，信号干扰小，维护方便。

Hydraulic integrated drive system testing system and testing device thereof

The invention discloses a hydraulic transmission system integrated test system, including power module, test module, monitoring module; power area module includes a converter module and the braking unit, and power monitoring sensor; test module includes a drive motor, a first loading machine, electric motor and second load sensing unit test; monitoring module including PC Security and PLC; the invention also provides a test system of hydraulic transmission system comprehensive test device, including installation of hydraulic transmission system for comprehensive specimen mounting base, specimen installation base end are symmetrically installed the first loading mechanism and second loading mechanism, specimen mounting base is installed in the front drive mechanism. The invention can effectively test the hydraulic transmission system, comprehensive test of energy saving, and through scientific and rational design of the hydraulic mechanism can adapt to different centers of high integrated transmission system, signal interference, convenient maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种液力综合传动系统测试系统及其测试装置
本专利技术属于测试系统领域，尤其涉及一种液力综合传动系统测试系统。
技术介绍
当前大型履带车辆、矿山机械等重型机械的传动系统已经采用液力综合传动系统，该综合传动系统将液力变矩器、泵马达、变速箱等机构集成为一体，以提高传动效率和功率密度，减小体积。针对此种大型液力综合传动系统尚没有完善的测试系统可以进行详细的性能测试，包括各档位工况下传动效率、道路负载模拟、变矩器和泵马达的流量、各操纵阀的油压和换挡逻辑、温升影响、振动性能测试。此外，针对不同中心高的液力综合传动系统，需要解决在同一测试系统上试验的问题。现有该类型测试系统的功率、转速和扭矩覆盖范围比较小，一般采用弹性联轴器连接，无法适应不同中心高的被试件试验，测试系统为提供扭矩和转速覆盖范围，大多采用电机+变速箱的型式，但此种方式导致系统转动惯量增大，针对不同的工况，需要对中间传动的变速箱进行换挡操作，操作不便，同时无法实现道路负载的模拟，要进行道路复杂模拟，必须具备以下条件：1、传动系统转动惯量符合车辆最大加速度要求；2、电机可以在全转速和扭矩范围内实现无缝切换；如果中间加入传动箱，将无法实现上述条件；3、道路负载模拟需要系统具备极高的动态响应速度。因此现有该类型测试系统无法满足液力综合传动系统的测试需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种液力综合传动系统测试系统，解决液力综合传动系统的性能测试和不同中心高的问题。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种液力综合传动系统测试系统，包括动力区模块、试验区模块、监控区模块；所述动力区模块包括变频器模块、制动单元、和动力监控传感器，变频器模块包括第一变频器、第二变频器、第三变频器；所述试验区模块包括驱动电机、第一加载电机、第二加载电机和试验传感单元；所述监控区模块包括上位机和安全PLC；所述第一变频器与驱动电机相连，第二变频器与第一加载电机相连，第三变频器与第二加载电机相连；所述制动单元包括制动电阻，制动电阻分别与第一加载电机和第二加载电机相连，用于对第一加载电机和第二加载电机制动时的电能进行消耗；所述动力监控传感器包括第一温度传感器，用于对动力区模块内的温度进行采集并发送至上位机；所述驱动电机通过等速球笼万向联轴器与被测液力综合传动系统的输入端相连，所述第一加载电机、第二加载电机均通过弹性膜片联轴器与被测液力综合传动系统的负载端相连；所述试验传感单元包括扭矩转速传感器、压力传感器、第二温度传感器、流量传感器；所述上位机通过现场总线分别与动力监控传感器、试验传感单元相连，所述安全PLC通过现场总线与变频器模块相连。进一步地，所述试验区模块还包括三轴振动传感器，分别安装在被测液力综合传动系统的输入端轴承支承处和两输出端轴承支承处，实时测量内部振动状态，并通过旋转类机械故障诊断系统检测内部传动机构的故障和装配质量。进一步地，所述扭矩转速传感器采用扭矩法兰实现对被测液力传动系统输入端和负载端扭矩转速的实时测量，并分别与所述上位机、变频器模块、安全PLC相连；所述压力传感器采用油压传感器对被测液力综合传动系统的油压进行实时测量；所述第二温度传感器采用热电偶温度传感器对被测液力综合传动系统的油温进行实时测量；所述流量传感器采用流量计对被测液力综合传动系统的实时流量进行测量。进一步地，所述驱动电机、第一加载电机、第二加载电机均采用低惯量电机，驱动电机的转动惯量低于8kg.m2，第一加载电机和第二加载电机的转动惯量低于11kg.m2。进一步地，所述试验传感单元中的扭矩转速传感器、压力传感器、第二温度传感器、流量传感器均与信号隔离器相连，用于消除接地环流干扰和电磁干扰。进一步地，所述第一变频器、第二变频器、第三变频器均由整流单元和逆变单元组成，所述第一变频器、第二变频器、第三变频器中的逆变单元分别与驱动电机、第一加载电机、第二加载电机相连；所述第一变频器、第二变频器、第三变频器中的直流母线连接在一起，构成内部电封闭结构，所述第一加载电机、第二加载电机产生的电能回馈到驱动电机。本专利技术还提供一种液力综合传动系统测试系统测试装置，包括用于安装液力综合传动系统的被试件安装底座，被试件安装底座左右端对称安装有第一加载机构和第二加载机构，被试件安装底座前端安装有驱动机构；所述第一加载机构包括加载电机安装底座和安装在被试件安装底座左端的被试件负载端安装支架；所述加载电机安装底座表面依次安装有加载电机、第一传感器安装支架和第一轴承座；所述加载电机通过第一过渡法兰与第一扭矩转速传感器输入端连接，第一扭矩转速传感器输出端与第一弹性膜片联轴器输入端连接，第一弹性膜片联轴器输出端与第一轴承座输入端连接，第一轴承座输出端与第二弹性膜片联轴器输入端连接，第二弹性膜片联轴器输出端与被试件负载输入端连接；所述第二加载机构和第一加载机构结构相同；所述驱动机构包括驱动电机安装底座和安装在被试件安装底座前端的被试件输入端安装支架；所述驱动电机安装底座表面依次安装有驱动电机、第二传感器安装支架和第二轴承座；所述驱动电机通过第二过渡法兰与第二扭矩转度传感器输入端连接，第二扭矩转度传感器输出端与第三弹性膜片联轴器输入端连接，第三弹性膜片联轴器输出端与第二轴承座输入端连接，第二轴承座输出端通过输入端法兰与球笼等速万向联轴器输入端连接，球笼等速万向联轴器输出端与被试件驱动输入端连接。进一步地，所述第一扭矩转速传感器的测量定子部分通过第一传感器安装支架固定在加载电机安装底座上，第二扭矩转度传感器的测量定子部分通过第二传感器安装支架固定在加载电机安装底座上。进一步地，所述第一扭矩转速传感器输出端与第一弹性膜片联轴器输入端之间以及第二扭矩转度传感器输出端与第三弹性膜片联轴器输入端之间均通过过渡轴相连。进一步地，所述第二弹性膜片联轴器输出端与被试件负载输入端之间通过花键套相连。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术变频器部分采用电封闭结构，进行大功率液力综合传动系统试验，节省能源；2、本专利技术通过科学合理的机构设计可以适应不同中心高的液力综合传动系统；3、本专利技术可以对测试系统的早期失效故障和装配质量进行有效检测；4、本专利技术采用实时以太网Ethercat通讯，极大地提高了通讯速率，信号干扰小，维护方便；5、本专利技术通过采用低惯量电机，可以进行有效的道路负载模拟；6、本专利技术中的扭矩转速传感器采用三种信号同时输出，分别进入到不同的系统，既提高了系统的响应速度，也提高的安全性；7、本专利技术的控制系统采用冗余设计，极大地提高了系统的安全性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的系统架构图；图2是本专利技术中的变频控制原理图；图3是本专利技术中测试装置的结构示意图；图4是本专利技术中测试装置的局部结构示意图；图5是本专利技术中测试装置的局部结构示意图。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。如图1所示的一种液力综合传动系统测试系统，包括动力区模块、试验区模块、监控区模块；动力区模块包括变频器模块、制动单元、和动力监控传感器，变频器模块包括第一变频器、第二变频器、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液力综合传动系统测试系统，其特征在于：包括动力区模块、试验区模块、监控区模块；所述动力区模块包括变频器模块、制动单元、和动力监控传感器，变频器模块包括第一变频器、第二变频器、第三变频器；所述试验区模块包括驱动电机、第一加载电机、第二加载电机和试验传感单元；所述监控区模块包括上位机和安全PLC；所述第一变频器与驱动电机相连，第二变频器与第一加载电机相连，第三变频器与第二加载电机相连；所述制动单元包括制动电阻，制动电阻分别与第一加载电机和第二加载电机相连，用于对第一加载电机和第二加载电机制动时的电能进行消耗；所述动力监控传感器包括第一温度传感器，用于对动力区模块内的温度进行采集并发送至上位机；所述驱动电机通过等速球笼万向联轴器与被测液力综合传动系统的输入端相连，所述第一加载电机、第二加载电机均通过弹性膜片联轴器与被测液力综合传动系统的负载端相连；所述试验传感单元包括扭矩转速传感器、压力传感器、第二温度传感器、流量传感器；所述上位机通过现场总线分别与动力监控传感器、试验传感单元相连，所述安全PLC通过现场总线与变频器模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种液力综合传动系统测试系统，其特征在于：包括动力区模块、试验区模块、监控区模块；所述动力区模块包括变频器模块、制动单元、和动力监控传感器，变频器模块包括第一变频器、第二变频器、第三变频器；所述试验区模块包括驱动电机、第一加载电机、第二加载电机和试验传感单元；所述监控区模块包括上位机和安全PLC；所述第一变频器与驱动电机相连，第二变频器与第一加载电机相连，第三变频器与第二加载电机相连；所述制动单元包括制动电阻，制动电阻分别与第一加载电机和第二加载电机相连，用于对第一加载电机和第二加载电机制动时的电能进行消耗；所述动力监控传感器包括第一温度传感器，用于对动力区模块内的温度进行采集并发送至上位机；所述驱动电机通过等速球笼万向联轴器与被测液力综合传动系统的输入端相连，所述第一加载电机、第二加载电机均通过弹性膜片联轴器与被测液力综合传动系统的负载端相连；所述试验传感单元包括扭矩转速传感器、压力传感器、第二温度传感器、流量传感器；所述上位机通过现场总线分别与动力监控传感器、试验传感单元相连，所述安全PLC通过现场总线与变频器模块相连。2.根据权利要求1所述的一种液力综合传动系统测试系统，其特征在于：所述试验区模块还包括三轴振动传感器，分别安装在被测液力综合传动系统的输入端轴承支承处和两输出端轴承支承处，实时测量内部振动状态。3.根据权利要求1所述的一种液力综合传动系统测试系统，其特征在于：所述扭矩转速传感器采用扭矩法兰实现对被测液力传动系统输入端和负载端扭矩转速的实时测量，并分别与所述上位机、变频器模块、安全PLC相连；所述压力传感器采用油压传感器对被测液力综合传动系统的油压进行实时测量；所述第二温度传感器采用热电偶温度传感器对被测液力综合传动系统的油温进行实时测量；所述流量传感器采用流量计对被测液力综合传动系统的实时流量进行测量。4.根据权利要求1所述的一种液力综合传动系统测试系统，其特征在于：所述驱动电机、第一加载电机、第二加载电机均采用低惯量电机，驱动电机的转动惯量低于8kg.m2，第一加载电机和第二加载电机的转动惯量低于11kg.m2。5.根据权利要求1所述的一种液力综合传动系统测试系统，其特征在于：所述试验传感单元中的扭矩转速传感器、压力传感器、第二温度传感器、流量传感器均与信号隔离器相连，用于消除接地环流干扰和电磁干扰。6.根据权利要求1所述的一种液力综合传动系统测试系统，其特征在于：所述第一变频器、第二变频器、第三变频器均由整流单元和逆变单元组成，所述第一变频器、第二变频器、第三变频器中的逆变单元分别与驱动电机、第一加载电机、第二加载电机相连；所述第一变频器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张余斌，布图格奇，徐川川，
申请(专利权)人：安徽精科检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34