变速箱在线检测试验台及检测方法技术

一种变速箱在线检测试验台及检测方法。目前传统的汽车变速箱检测负载侧大多为能耗型负载，不能实现能量循环使用。本发明专利技术组成包括：触摸屏（1），所述的触摸屏分别通过以太网、RS232串口线与可编程逻辑控制器PLC（2）、RS232/CAN通信转换器（21）连接，所述的可编程逻辑控制器PLC分别通过控制线与水冷却系统（3）、油冷却系统（4）连接，所述的油冷却系统通过油冷回路与变速箱（10）连接，所述的水冷却系统通过水冷回路分别与负载电机控制器II（5）、负载电机II（8）连接，所述的负载电机控制器II通过母线与直流电源（13）连接，所述的直流电源分别通过母线与驱动电机控制器（17）、负载电机控制器I（16）连接。本发明专利技术用于变速箱在线检测试验台。

【技术实现步骤摘要】
变速箱在线检测试验台及检测方法
：本专利技术涉及一种变速箱在线检测试验台及检测方法。
技术介绍
：汽车变速箱是汽车传动系统的主要组成之一，是一种用于来协调发动机转速和车轮实际行驶速度的变速装置，其性能的优劣直接影响着汽车行驶的安全性和燃油经济性，变速箱作为传递动力的齿轮装置在机械传动中具有重要的作用；由于变速箱本身机械结构复杂、自动化程度高、工作环境恶劣等原因，变速箱容易受到温度、湿度、振动等条件的影响而出现故障，即使是新变速箱也可能由于装配、加工误差等原因出现故障；目前传统的汽车变速箱检测负载侧大多为能耗型负载，不能实现能量循环使用。现有技术对变速箱的试验主要包括两类:一类是在新产品开发阶段，对设计出的变速箱进行性能试验，检测所设计的产品能否达到设计要求;另一类是变速箱在线交检试验台，即对已经投产的变速箱产品在生产线上组装完成后进行在线检测，用于检查成品总成状态，发现变速箱可能在整车上出现的问题，如换挡卡顿、异响、齿轮高频噪音等。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种变速箱在线检测试验台及检测方法。上述的目的通过以下的技术方案实现：一种变速箱在线检测试验台，其组成包括：触摸屏，所述的触摸屏分别通过以太网、RS232串口线与可编程逻辑控制器PLC、RS232/CAN通信转换器连接，所述的可编程逻辑控制器PLC分别通过控制线与水冷却系统、油冷却系统连接，所述的油冷却系统通过油冷回路与变速箱连接，所述的水冷却系统通过水冷回路分别与负载电机控制器II、负载电机II连接，所述的负载电机控制器II通过母线与直流电源连接，所述的直流电源分别通过母线与驱动电机控制器、负载电机控制器I连接。所述的变速箱在线检测试验台，所述的水冷却系统分别与负载电机I、驱动电机、所述的负载电机控制器I、所述的驱动电机控制器连接，所述的RS232/CAN通信转换器分别通过CAN总线与所述的负载电机控制器II、所述的驱动电机控制器、所述的负载电机控制器I连接。所述的变速箱在线检测试验台，所述的变速箱安装在液压平台I上，所述的液压平台I下方具有档位控制并且与所述的可编程逻辑控制器PLC连接，所述的变速箱右侧与液压平台II上的转矩传感器连接，所述的变速箱左侧分别与液压平台III上的转矩传感器、液压平台Ⅳ上的转矩传感器连接。所述的变速箱在线检测试验台，所述的液压平台II上的转矩传感器通过联轴器与所述的负载电机II连接，所述的负载电机II通过电缆与所述的负载电机控制器II连接，所述的负载电机II将位置信号通过旋转编码器反馈到负载电机控制器II中。所述的变速箱在线检测试验台，所述的液压平台III上的转矩传感器通过联轴器与所述的负载电机I连接，所述的负载电机I通过电缆与所述的负载电机控制器I连接，所述的负载电机I将位置信号通过旋转编码器反馈到负载电机控制器I中。所述的变速箱在线检测试验台，所述的液压平台Ⅳ上的转矩传感器通过联轴器与所述的驱动电机连接，所述的驱动电机通过电缆与所述的驱动电机控制器连接，所述的驱动电机将位置信号通过旋转编码器反馈到驱动电机控制器中。一种变速箱在线检测试验台及检测方法，该方法包括如下步骤：首先将被测的变速箱从生产组装线移至检测台，通过液压平台I进行定位、对中、固定的一系列机械动作，然后驱动电机、负载电机I、负载电机II分别与变速箱输入端和输出端接合，采用一台驱动电机模拟发动机作为动力输入，两台负载电机在变速箱输出轴施加负转矩模拟实际工况，通过检测系统检测、记录、判定试验数据，若测试数据不合格则被测变速箱退出到指定区域；通过触摸屏发送指令实现对所有电气控制、运行参数的设定，完成各单元的启动、运行和停机；触摸屏通过CAN总线向电机控制器发送指令，实现在允许转速、功率范围内，依据给定的速度指令恒速运行；在允许转矩、功率范围内，依据给定的转矩指令恒转矩运行；控制系统能够按照逻辑要求完成对低压开关的分/合闸、电机控制器的启停，实现转矩、转速等运行参数设置及超限保护；系统采用模块化设计，各部分均具备自检功能，开机后通过自检判断各单元状态正常与否，自检完成后，自动在触摸屏界面上显示系统各开关机主要人工接线点的状态，供操作参考及线路连接状态确认，系统运行过程中可定时自检，确保系统稳定运行；通过触摸屏后台的信息处理系统，对各控制单元提供的数据及时进行处理和传递，当系统发生通信中断、指令丢失等异常情况时能紧急停机，对重要信息能够在操作界面显示；信息处理系统具有过程监控能力，如遇故障，执行相应的警示和保护功能，系统同时自动记录和保存故障信息；信息处理系统可下载、编辑、修改和运行各单元的控制程序，实现系统的自检与初始化，完成状态校核、试验运行方式、运行目标点或曲线设定、保护参数与限制参数的设置、通信管理等，在线显示各电机控制器、电机、变速箱等主要设备的工作情况和运行参数，将主要参数以波形图、数据表的形式给出；试验台设有多个急停按钮，在出现故障时，可在监控诊断程序的辅助下，对试验台实行急停，切除故障，保证试验台安全运行。在主电路突然断电的情况下，试验台可保证控制系统持续供电，实现相应的保护操作，保证人身和设备安全，并记录故障信息；系统可完成自我保护，将所有故障自动分类并按照优先级编码，判断出设备能否重启，便于排除假故障，保证设备有效运行，当检测数不可恢复故障时，根据故障等级激活相应的保护程序。有益效果：1.本专利技术设计的试验台针对变速箱产品在生产线上组装完成后进行在线检测，具有自动化程度高、运行稳定且有效提升单台产能等特点，传统的变速箱检测负载侧大多为能耗型负载，本专利技术采用了能量回馈技术代替传统的能耗式技术，实现了能量的闭环使用。本专利技术的检测试验台将多方通信协议集成于同一平台，实现对测试系统各反馈信号的实时同步采集，对台架电气传动系统的实时控制，利用EasyBuilderPro组态软件开发触摸屏系统界面，操作、修改方便，易于扩展与移植。本专利技术的试验台采取模块化设计，便于相同电压等级下对试验台进行扩容，实验中负载电机工作在发电机状态，交流电能经负载电机控制器变换后回馈到直流电源，实现了能量循环使用。本专利技术的试验台可完成在线加载并检测变速箱的各项技术指标、记录不同档位的转矩、速度、温升等过程的数据、试验台数据可以与生产线数据实时交换。本专利技术在试验过程中，驱动电机工作于电动状态，直流电源为驱动电机控制器提供能量；负载电机工作于发电状态，发出的电能通过负载电机控制器回馈给直流电源，系统所消耗的电能仅是三台电机的热损耗、控制器的元器件损耗、传动系统的机械损耗以及电源本身的损耗，采用了能量回馈技术代替传统的能耗式技术，实现了能量的闭环使用。附图说明：附图1是本专利技术的结构示意图。附图2是本申请的通信系统结构框图。附图3是本申请的动力系统能量传递框图。具体实施方式：实施例1：一种变速箱在线检测试验台，其组成包括：触摸屏1，所述的触摸屏分别通过以太网、RS232串口线与可编程逻辑控制器PLC2、RS232/CAN通信转换器21连接，所述的可编程逻辑控制器PLC分别通过控制线与水冷却系统3、油冷却系统4连接，所述的油冷却系统通过油冷回路与变速箱10连接，所述的水冷却系统通过水冷回路分别与负载电机控制器II5、负载电机II8连接，所述的负载电机控制器II通过母线与直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变速箱在线检测试验台，其组成包括：触摸屏，其特征是：所述的触摸屏分别通过以太网、RS232串口线与可编程逻辑控制器PLC、RS232/CAN通信转换器连接，所述的可编程逻辑控制器PLC分别通过控制线与水冷却系统、油冷却系统连接，所述的油冷却系统通过油冷回路与变速箱连接，所述的水冷却系统通过水冷回路分别与负载电机控制器II、负载电机II连接，所述的负载电机控制器II通过母线与直流电源连接，所述的直流电源分别通过母线与驱动电机控制器、负载电机控制器I连接。

【技术特征摘要】
1.一种变速箱在线检测试验台，其组成包括：触摸屏，其特征是：所述的触摸屏分别通过以太网、RS232串口线与可编程逻辑控制器PLC、RS232/CAN通信转换器连接，所述的可编程逻辑控制器PLC分别通过控制线与水冷却系统、油冷却系统连接，所述的油冷却系统通过油冷回路与变速箱连接，所述的水冷却系统通过水冷回路分别与负载电机控制器II、负载电机II连接，所述的负载电机控制器II通过母线与直流电源连接，所述的直流电源分别通过母线与驱动电机控制器、负载电机控制器I连接。2.根据权利要求1所述的变速箱在线检测试验台，其特征是：所述的水冷却系统分别与负载电机I、驱动电机、所述的负载电机控制器I、所述的驱动电机控制器连接，所述的RS232/CAN通信转换器分别通过CAN总线与所述的负载电机控制器II、所述的驱动电机控制器、所述的负载电机控制器I连接。3.根据权利要求2所述的变速箱在线检测试验台，其特征是：所述的变速箱安装在液压平台I上，所述的液压平台I下方具有档位控制并且与所述的可编程逻辑控制器PLC连接，所述的变速箱右侧与液压平台II上的转矩传感器连接，所述的变速箱左侧分别与液压平台III上的转矩传感器、液压平台Ⅳ上的转矩传感器连接。4.根据权利要求3所述的变速箱在线检测试验台，其特征是：所述的液压平台II上的转矩传感器通过联轴器与所述的负载电机II连接，所述的负载电机II通过电缆与所述的负载电机控制器II连接，所述的负载电机II将位置信号通过旋转编码器反馈到负载电机控制器II中。5.根据权利要求2或3所述的变速箱在线检测试验台，其特征是：所述的液压平台III上的转矩传感器通过联轴器与所述的负载电机I连接，所述的负载电机I通过电缆与所述的负载电机控制器I连接，所述的负载电机I将位置信号通过旋转编码器反馈到负载电机控制器I中。6.根据权利要求2或3所述的变速箱在线检测试验台，其特征是：所述的液压平台Ⅳ上的转矩传感器通过联轴器与所述的驱动电机连接，所述的驱动电机通过电缆与所述的驱动电机控制器连接，所述的驱动电机将位置信号通过旋转编码器反馈到驱动电机控制器中。7.一种利用权利要求1-6之一所述的变速箱在线检测试验台的检测方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凯，王旭东，刘金凤，金宁治，耿新，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23