扭矩加載裝置及使用該裝置的拖拉機試驗臺的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種扭矩加載裝置及使用該裝置的拖拉機試驗臺。該扭矩加載裝置，包括調速型耦合器，調速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應的扭矩加載器連接的動力輸出軸。本發明克服了現有拖拉機實驗臺直接采用扭矩加載器加載的不足，通過改變調速型耦合器的速比，可實現與實際相符合的滑轉狀態，對拖拉機工作環模擬的相似度高，對拖拉機性能研究與提高有重要意義。本發明的扭矩加載裝置不僅適用于拖拉機試驗臺，對所有的非路面車輛的整車實驗、動力系統及相關部件實驗都有一定的通用性。
【專利說明】扭矩加載裝置及使用該裝置的拖拉機試驗臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種扭矩加載裝置及使用該裝置的拖拉機試驗臺。
【背景技術】
[0002]隨著農業生產的不斷發展，農業機械尤其是大馬力拖拉機越來越多的投入生產當中，農業機械化的產業目標對拖拉機性能的要求越來越高。
[0003]拖拉機試驗臺是用于研究測試拖拉機性能的試驗裝置。拖拉機試驗臺，包括整車試驗臺、動力系統及其他部件試驗臺。申請公布號為CN103175693的中國專利文件中公布的混合動力四驅拖拉機試驗臺是一種常見的拖拉機試驗臺，該試驗臺所采用的加載裝置為測功機，該測功機在工作時直接與拖拉機的輪軸連接，這與拖拉機的實際運行環境與狀態有較大的差別，因此，導致了對試驗對象的評價與實際狀況存在較大的差別，限制了對拖拉機性能研究與提高的發展。
[0004]為了滿足農業機械化的產業目標對拖拉機性能的要求,打破傳統的試驗方案,建立一套全新的拖拉機試驗臺加載系統是十分必要的，對拖拉機技術的發展及農業生產的發展都存在重要的意義。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種扭矩加載裝置，以解決現有的拖拉機試驗臺對拖拉機工作環境模擬的相似度差的問題。本發明還提供了一種使用上述扭矩加載裝置的拖拉機試驗臺。
[0006]為了實現上述目的，本發明的扭矩加載裝置采用如下技術方案:扭矩加載裝置，包括調速型耦合器，所述調速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應的扭矩加載器連接的動力輸出軸。
[0007]所述調速型耦合器為液力耦合器。
[0008]所述調速型耦合器的動力輸入軸連接有升速箱。
[0009]所述調速型耦合器的動力輸出軸連接有扭矩加載器。
[0010]所述扭矩加載器與調速型耦合器之間、調速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處分別設有轉矩轉速傳感器。
[0011]為了實現上述目的，本發明的拖拉機試驗臺采用如下技術方案:拖拉機試驗臺，包括扭矩加載裝置，所述扭矩加載裝置包括調速型耦合器，所述調速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應的扭矩加載器連接的動力輸出軸。
[0012]所述調速型耦合器為液力耦合器。
[0013]所述調速型耦合器的動力輸入軸連接有升速箱。
[0014]所述調速型耦合器的動力輸出軸連接有扭矩加載器。
[0015]所述扭矩加載器與調速型耦合器之間、調速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處分別設有轉矩轉速傳感器。[0016]本發明的有益效果:由于扭矩加載裝置包括調速型耦合器，調速型耦合器具有在動力傳遞時速度可調、轉矩不變的特點，因而，通過改變調速型耦合器的速比(輸入、輸出轉速)，在試驗中可實現與實際相符合的滑轉狀態，對拖拉機工作環模擬的相似度高。本發明克服了現有拖拉機實驗臺直接采用扭矩加載器加載的不足，解決了現有的拖拉機試驗臺對拖拉機工作環境模擬的相似度差的問題。本發明的扭矩加載裝置不僅適用于拖拉機試驗臺，對所有的非路面車輛的整車實驗、動力系統及相關部件實驗都有一定的通用性。
[0017]進一步的，通過變化升速箱的檔位，可實現被測動力裝置輸入動力的轉矩轉速與調速型耦合器之間的性能匹配，進而通過升速箱、調速型耦合器可實現被測動力裝置的動力輸入與扭矩加載器提供負載之間的匹配，可進一步提高了對拖拉機工作環境模擬的相似度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是扭矩加載裝置的實施例1的工作原理方框圖；
圖2是扭矩加載裝置的實施例1的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本發明的扭矩加載裝置的實施例1，如圖1-2所示:扭矩加載裝置包括底板1、升速箱4、調速型耦合器7和扭矩加載器10、轉矩轉速傳感器和聯軸器。
[0020]升速箱4、調速型耦合器7、扭矩加載器10、轉矩轉速傳感器設置在底板I上。扭矩加載器10為加載電機。調速型耦合器7為液力耦合器。調速型耦合器7具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應的扭矩加載器10連接的動力輸出軸。調速型耦合器7的動力輸入軸與升速箱4連接，調速型耦合器7的動力輸入軸通過升速箱4與被測動力裝置傳動連接，調速型耦合器7的動力輸出軸與扭矩加載器10連接。被測動力裝置產生的動力經升速箱4、調速型耦合器7傳遞至扭矩加載器10。轉矩轉速傳感器包括第一轉矩轉速傳感器2、第二轉矩轉速傳感器5和第三轉矩轉速傳感器8。聯軸器包括第一聯軸器3、第二聯軸器6和第三聯軸器9。第一轉矩轉速傳感器2和第一聯軸器3設置于升速箱4的動力輸入端處，第二轉矩轉速傳感器5和第二聯軸器6設置于調速型耦合器7與升速箱4之間，第三轉矩轉速傳感器8和第三聯軸器9設置于扭矩加載器10與調速型耦合器7之間。
[0021]扭矩加載裝置還包括控制系統。控制系統包括CAN總線，CAN是控制器局域網絡(Controller Area Network)的簡稱。CAN總線上連接有整車控制器、試驗臺控制器、與升速箱連接的升速箱控制器、與液力耦合器連接的液力耦合器控制器以及與加載電機連接的加載電機控制器。轉矩轉速傳感器與CAN總線電連接。
[0022]控制系統的工作原理:實驗臺控制器通過CAN總線接收轉矩轉速傳感器采集的數據及整車控制器的信號，并向升速箱控制器、液力耦合器控制器、加載電機控制器發出控制信號。升速箱控制器接收實驗臺控制器的控制信號，控制升速箱4變換檔位，實現被測動力裝置輸入動力的轉矩轉速與調速型耦合器之間的性能匹配。液力耦合器控制器接收實驗臺控制器的控制信號及整車控制器傳遞的滑轉率信號，控制調速型耦合器的輸入、輸出轉速，實現拖拉機的滑轉。加載電機控制器接收實驗臺控制器的控制信號實現對拖拉機負載的控制。
[0023]在使用時，被測動力裝置輸入的動力通過第一轉矩轉速傳感器2、第一聯軸器3輸入升速箱4，升速箱4輸出變速后的動力經第二轉矩轉速傳感器5、第二聯軸器6輸入調速型耦合器7，調速型耦合器7根據滑轉率及實驗臺控制器信號對動力進行調速并經第三轉矩轉速傳感器8、第三聯軸器9傳至扭矩加載器10。
[0024]本發明利用調速型耦合器動力傳遞時速度可調、轉矩不變的特點，通過滑轉率控制調速型耦合器的速比，在拖拉機實驗中實現與實際相符合的滑轉狀態，對實驗對象進行實驗。本發明通過升速箱、調速型耦合器實現了動力輸入與加載電機提供負載之間的匹配。綜上所述，本發明克服了現有拖拉機實驗臺直接采用扭矩加載器加載的不足，動力輸入、負載的匹配與滑轉狀態的實現對拖拉機性能研究與提高有重要意義。本發明的扭矩加載裝置，不僅適用于拖拉機實驗臺，對所有的非路面車輛整車實驗、動力系統及相關部件實驗都有一定的通用性。
[0025]在其它實施例中，還可以省去升速箱，扭矩加載器直接與被測動力裝置連接。
[0026]在其它實施例中，還可以省去扭矩加載器。
[0027]在其它實施例中，還可以省去扭矩加載器與調速型耦合器之間、調速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處的轉矩轉速傳感器。
[0028]在其它實施例中，還可以省去控制系統。
[0029]在其它實施例中，扭矩加載器還可以為馬達或測功機。
[0030]本發明的拖拉機控制臺的實施例，該拖拉機控制臺包括扭矩加載裝置，該扭矩加載裝置的結構與上述本發明的扭矩加載裝置的實施例的結構相同，在此不再重復贅述。
【權利要求】
1.扭矩加載裝置，其特征在于:包括調速型耦合器，所述調速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應的扭矩加載器連接的動力輸出軸。
2.根據權利要求1所述的扭矩加載裝置，其特征在于:所述調速型耦合器為液力耦合器。
3.根據權利要求1或2所述的扭矩加載裝置，其特征在于:所述調速型耦合器的動力輸入軸連接有升速箱。
4.根據權利要求3所述的扭矩加載裝置，其特征在于:所述調速型耦合器的動力輸出軸連接有扭矩加載器。
5.根據權利要求4所述的扭矩加載裝置，其特征在于:所述扭矩加載器與調速型耦合器之間、調速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處分別設有轉矩轉速傳感器。
6.拖拉機試驗臺，包括扭矩加載裝置，其特征在于:所述扭矩加載裝置包括調速型耦合器，所述調速型耦合器具有用于與被測動力裝置傳動連接的動力輸入軸和用于與相應的扭矩加載器連接的動力輸出軸。
7.根據權利要求6所述的拖拉機試驗臺，其特征在于:所述調速型耦合器為液力耦合器。
8.根據權利要求6或7所述的拖拉機試驗臺，其特征在于:所述調速型耦合器的動力輸入軸連接有升速箱。
9.根據權利要求8所述的拖拉機試驗臺，其特征在于:所述調速型耦合器的動力輸出軸連接有扭矩加載器。
10.根據權利要求9所述的拖拉機試驗臺，其特征在于:所述扭矩加載器與調速型耦合器之間、調速型耦合器與升速箱之間以及升速箱的動力輸入端處分別設有轉矩轉速傳感器。
【文檔編號】G01M17/007GK103822788SQ201410069163
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】周志立, 侯海源, 徐立友, 郭志強, 時輝, 王春光, 王粉粉, 方樹平 申請人:河南科技大學
專業數控銑床產品供應商
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