液压机械无级变速器传动系统实验台架技术方案

本实用新型专利技术涉及一种液压机械无级变速器传动系统实验台架，以弥补现在针对传动系统实验台架缺乏的问题。液压机械无级变速器传动系统实验台架包括由机械传动系统和实验测控系统，实验测控系统将数据采集卡采集的信息进行处理、分析由HMCVT工控上位机对机械传动系统中发动机、待测试的液压机械无级变速器、磁粉制动器进行调控。本实用新型专利技术能够通过分动器分别分析行走机构负载装置以及工作负载装置所需的转矩转速对液压机械无级变速器进行试验，对液压机械无级变速器的设计，动态特性以及性能试验具有重要意义。

Test Bench for Transmission System of Hydraulic Mechanical CVT

【技术实现步骤摘要】
液压机械无级变速器传动系统实验台架
本专利技术涉及一种实验台架，特别是一种液压机械无级变速器传动系统实验台架。
技术介绍
液压机械无级变速器综合液压和机械传动的优点，采用双功率流耦合传动方式，其特点是传动比连续可调、速比变化范围大、传递动力平稳、操纵方便，变速箱传动比在若干相衔的有级区段内无级变速,它对提高农业作业机械速度和质量、减轻劳动强度、降低作业成本都有着重要的意义。但现在大多数的实验台架是针对手动变速器和自动变速器，对于液压机械无级变速器的实验台架较少。设计一种针对液压机械无级变速器性能实验的实验台架具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种能够完成液压机械无级变速器性能试验测试、参数测量和实际工况模拟的液压机械无级变速器实验台架。液压机械无级变速器传动系统实验台架，包括机械传动系统和实验测控系统，其特征在于：机械传动系统包括动力源的发动机、动力分配的分动器、待测试的液压机械无级变速器、模拟行走机构负载装置、模拟工作负载装置以及在发动机和分动器、分动器和待测试的液压机械无级变速器、分动器与磁粉制动器、待测试的液压机械无级变速器与磁粉制动器之间分别设有转速转矩传感器；测控系统包括HMCVT工控上位机、数据采集卡、HMCVT下位机以及离合器控制装置和制动器控制装置；所述待测试的液压机械无级变速器包括变量泵-定量马达变速系统、换挡机构以及行星齿轮汇流机构；所述离合器控制装置包括油箱、滤清器、电机、油泵、溢流阀、电磁换向阀、连接油管；所述数据采集卡将采集的发动机温度压力、发动机转速转矩、输入轴转速转矩、模拟行走机构装置转速转矩、模拟工作负载装置转速转矩、以及待测试液压机械无级变速器的低压油路油压、低压油路流量、高压油路油压、高压油路流量由HMCVT工控上位机发出输出信号通过油门开度控制器控制发动机，通过HMCVT下位机控制待测试的液压机械无级变速器，通过励磁电流控制磁粉制动器。离合器控制装置包括油箱、滤清器、电机、油泵、溢流阀、电磁换向阀、连接油管。优先项，磁粉制动器模拟行走机构负载装置以及模拟工作负载装置所需转矩转速通过转速转矩传感器对模拟行走机构装置及模拟工作负载装置信号进行反馈，并通过励磁电流控制磁粉制动器模拟行走机构装置和模拟工作负载装置。优先项，本专利技术在发动机和待测试的液压机械无级变速器之间装有分动器，分动器有两路输出，一路是经过待测试的液压机械无级变速器的模拟行走机构装置磁粉制动器，模拟工作负载装置作业时不断变化的行驶阻力和牵引阻力；另一路连接模拟工作负载装置，为模拟工作负载装置提供相应的动力；在分动器和待测试的液压机械无级变速器、待测试的液压机械无级变速器与磁粉制动器、分动器与磁粉制动器之间均设有转速转矩传感器，转速转矩传感器将信号输入至数据采集卡，并通过HMCVT工控上位机数据的分析处理，对发动机和待测试的液压机械无级变速器进行控制、调节，以满足实验所需要求和实验能够顺利的完成。优先项，为了准确的得出待测试的液压机械无级变速器的性能实验参数，所述的待测试的液压机械无级变速器包括液压系统、换挡机构和行星齿轮汇流机构；所述的液压系统包括变量泵-定量马达变速系统、比例电磁阀、压力阀、单向阀、流量计；所述的换挡机构包括换挡离合器；所述的行星齿轮汇流机构包括太阳轮、行星轮、齿圈组成的双行星排。附图说明图1是采棉机液压机械无级变速器传动系统实验台架控制原理图。图2是采棉机液压机械无级变速器结构原理。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，液压机械无级变速器传动系统实验系统，包括机械传动系统实验台架和实验控制装置。机械传动系统实验台架：动力源的发动机、动力分配的分动器、待测试的液压机械无级变速器、模拟行走机构负载装置、模拟工作负载装置以及在发动机和分动器、分动器和待测试的液压机械无级变速器、分动器与磁粉制动器、待测试的液压机械无级变速器与磁粉制动器之间设置的转速转矩传感器。实验控制装置包括HMCVT工控上位机、数据采集卡、HMCVT下位机以及离合器控制装置和制动器控制装置，对实验台架和待测试的液压机械无级变速器收集相关数据并根据变化进行控制。液压机械无级变速器传动系统在分动器后有两路输出，一路是经过待测试的液压机械无级变速器的模拟行走机构负载装置磁粉制动器，模拟作业时行走机构不断变化的行驶阻力和牵引阻力；另一路连接模拟工作负载装置，为模拟工作负载装置提供相应的动力。发动机准备：固定发动机支架，安装发动机；连接发动机油门，准备发动机空气温度控制系统、机油温度控制系统、发动机水温控制系统、燃油供给系统、排气系统及发动机相关线束。待测试液压机械无级变速器准备：安装并固定待测试的液压机械无级变速器，准备待测试的液压机械无级变速器变量泵-定量马达变速系统、液压供给系统、及待测试液压机械无级变速器相关线束。传动轴及连接器准备：准备发动机、分动器、待测试液压机械无级变速器、磁粉制动器以及转矩转速传感器等，联轴器连接相应部件。以待测试液压机械无级变速器及其台架为基准，先后连接发动机支架、分动器和转矩转速传感器，使发动机、分动器、待测试液压机械无级变速器，转矩转速传感器和磁粉制动器处于同一中心线。安装并固定控制系统，将发动机、转矩转速传感器和待测试的液压机械无级变速器的信号线束与数据采集卡相连；将待测试的液压机械无级变速器的控制线束与待测试的液压机械无级变速器下位机相连；数据采集卡与待测试的液压机械无级变速器下位机分别与待测试的液压机械无级变速器工控机相连。待测试的液压机械无级变速器工控机将数据采集卡的信息进行整理分析，并对发动机、待测试的液压机械无级变速器和磁粉制动器进行控制，从而完成性能实验研究。工控机通过加速踏板的位置规律变化调节发动机，发动机输出的动力通过联轴器传递至转矩转速采集仪再传递至分动器，由分动器分为两路，一路经过转速转矩传感器传至待测试的液压机械无级变速器；工控机通过控制信号控制待测试的液压机械无级变速器的离合器和制动器的接入与断开来控制变速器的换段；待测试的液压机械无级变速器调速后的动力再经联轴器传递至转矩转速传感器最终传递至车辆模拟行走机构负载装置的磁粉制动器；另一路是由分动器通过转速转矩传感器与模拟工作负载装置相连，转速转矩传感器向数据采集卡反馈信号，待测试的液压机械无级变速器工控机经过励磁电流控制模拟工作负载装置。液压机械无级变速器传动系统实验台架通过磁粉制动器模拟车辆负载以及工作作业工况，利用测控系统采集发动机、待测试的液压机械无级变速器以及转速转矩传感器的输出数据，通过待测试的液压机械无级变速器的液压系统及测控系统控制离合器和制动器的工作状态并调节变量泵的排量比以达到对整个系统传动比的调节，实现HMCVT对发动机动力和负载环境无级调速匹配。利用此液压机械无级变速器传动系统实验台架可以完成以下试验：液压机械无级传动的原理、理论特性、设计分析方法、动态特性、控制系统等相关实验，变速箱空载损耗实验、变速箱连续无级调速实验、传动效率实验、转速转矩特性实验、换段品质研究、液压闭合回路系统控制实验、发动机与液压机械无级传动系统的匹配实验以及采棉机采摘台对液压机械无级传动系统动态特性最后说明的是,以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施方式对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.液压机械无级变速器传动系统实验台架，包括机械传动系统和实验测控系统，其特征在于：所述机械传动系统包括动力源的发动机、动力分配的分动器、待测试的液压机械无级变速器、模拟行走机构负载装置、模拟工作负载装置以及在发动机和分动器、分动器和待测试的液压机械无级变速器、分动器与磁粉制动器、待测试的液压机械无级变速器与磁粉制动器之间分别设有转速转矩传感器；所述测控系统包括HMCVT工控上位机、数据采集卡、HMCVT下位机以及离合器控制装置和制动器控制装置；所述待测试的液压机械无级变速器包括变量泵‑定量马达变速系统、换挡机构以及行星齿轮汇流机构；所述离合器控制装置包括油箱、滤清器、电机、油泵、溢流阀、电磁换向阀、连接油管；所述数据采集卡将采集的信息传递至HMCVT工控上位机；所述HMCVT工控上位机将采集的信息分析、整理，发出输出信号通过油门开度控制器控制发动机，通过HMCVT下位机控制待测试的液压机械无级变速器，通过励磁电流控制磁粉制动器。

【技术特征摘要】
1.液压机械无级变速器传动系统实验台架，包括机械传动系统和实验测控系统，其特征在于：所述机械传动系统包括动力源的发动机、动力分配的分动器、待测试的液压机械无级变速器、模拟行走机构负载装置、模拟工作负载装置以及在发动机和分动器、分动器和待测试的液压机械无级变速器、分动器与磁粉制动器、待测试的液压机械无级变速器与磁粉制动器之间分别设有转速转矩传感器；所述测控系统包括HMCVT工控上位机、数据采集卡、HMCVT下位机以及离合器控制装置和制动器控制装置；所述待测试的液压机械无级变速器包括变量泵-定量马达变速系统、换挡机构以及行星齿轮汇流机构；所述离合器控制装置包括油箱、滤清器、电机、油泵、溢流阀、电磁换向阀、连接油管；所述数据采集卡将采集的信息传递至HMCVT工控上位机；所述HMCVT工控上位机将采集的信息分析、整理，发出输出信号通过油门开度控制器控制发动机，通过HMCVT下位机控制待测试的液压机械无级变速器，通过励磁电流控制磁粉制动器。2.根据权利要求1所述的液压机械无级变速器传动系统实验台架，其特征在于：所述测控系统将发动机温度压力、发动机转速转矩、输入轴转速转矩、模拟行走机构装置转速转矩、模拟工作负载装置转速转矩、以及待测试的液压机械无级变速器的低压油路油压、低压油路流量、高压油路油压、高压油路流量传递至数据采集卡，由数据采集卡将采集信息传递至HMCVT工控上位机；所述测控系统通过液压系统排量控制装置、离合器控制装置、制动器控制装置调控待测试的液压机械无级变速器。3.根据权利要求1所述的液压机械无级变速器传动系统实验台架，其特征在于：所述磁粉制动器模拟行走机构负载装置以及模拟工作负...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪向东，鲍明喜，王琦，康施为，赵新，李申，齐庆征，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：新型
国别省市：新疆,65