汽車變速箱液壓加載試驗臺系統
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         (1)試驗臺的功能結構:變速箱是汽車中的重要部件。通常,在出廠前,都要做出廠試驗(包括空載試驗、加載試驗)。根據加載部件的不同,加載試驗分為液壓加載和電加載。當加載元件是液壓泵時,則稱為液壓加載。本試驗臺為液壓加載,用于東風變速箱有限公司的K6擋汽車變速箱的出廠加載試驗,適用的變速箱型號有17K17-0003,17813B-0003,17F40-0003等,通過加載試驗,可以鑒別被檢測變速箱的缺陷,提高變速箱的出廠合格率。
試驗臺(見圖2-39)主要由主電動機、臺體、行走小車、加載系統(包括加載液壓泵等)等部分構成。試驗臺的工作動力來自電動機,由主電機驅動變速箱,再驅動加載液壓泵,從而實現變速箱的加載。試驗臺能量轉換的過程為:電能一>電動機機械能一>液壓系統(泵、管路、溢流閥)熱能,加載能量以熱的形式消耗,所以液壓加載本質是能耗加載。 
                                                                      

                                                                                           圖2-39試驗臺結構示意圖
1-主電動機;2-臺體;3-行走小車;4-加載系統,5-潤滑油注入口;6被檢工件;7-離合器
        臺體是變速箱試驗臺中的重要部件,變速箱在臺體上的定位機構、夾緊機構及加載系的離合器、傳動軸、液壓泵等都安裝在臺體上。行走小車的作用是移動變速箱并輔助臺體定位、夾緊變速箱。變速箱在試驗過程中需要有足夠的潤滑油,以保證變速箱中的齒輪等在試驗過程中處于良好的潤滑狀態,為此試驗臺配備了潤滑系統。潤滑系統由輸油泵、注油槍、氣動油塞、濾油裝置等組成,調節氣動油塞與變速箱放油口間的距離及輸油泵的壓力可保證加載過程中變速箱中的潤滑油在保持足夠油量情況下循環注油;設備共用了5個汽缸,分別完成注油槍的前進/后退,離合器的開/合,變速箱潤滑油的封堵/排放,小車的拉出、變速箱在臺體上的鎖緊等動作。試驗臺的電氣控制采用可編程序控制器( PLC),完成系統的自動控制與安全?;?,為了方便操作,配有操作面板箱及腳踏電氣開關。
        (2)液壓加載原理
        試驗臺的液壓加載系統原理圖如圖2-40所示。試驗臺體上的電動機通過皮帶把動力傳到離合器,再通過變速箱驅動液壓泵,載荷由液壓系統設定。液壓系統為雙定量液壓泵(Pl和P2)雙回路形式,兩個回路具有相同的油路結構,即都采用插裝閥及其先導調壓閥和三位四通電磁換向閥構成加壓溢流閥,以使油路獲得穩定的輸出壓力。
        
圖  2-40

1、2一先導詞壓溢流閥;3-三位四通電磁換向閥;4一插裝閥;5-壓力表
6-放油口;7變速箱;8冷卻器; 9過濾器;l0-液位計
        以回路l為例說明系統的液壓加載的原理(回路2的加載原理與此完全相同)?;羋分腥凰耐ǖ绱嘔幌蚍?的電磁鐵1YA和3YA的三種通斷電組合(1YA通電,3YA斷電;1YA斷電,3YA通電;1YA斷電,3YA斷電),可以給系統提供三級壓力。壓力值可以通過壓力表5讀出。通過調整兩個先導調壓溢流閥1和2即可調節和設定回路壓力。
        由于電動機的轉速恒定,變速箱7等各傳動環節的變速比是固定的,對應變速箱不同的擋位,液壓泵的輸入轉速是確定的,所以定量泵供油的加載液壓回路的流量是確定的。只要側得液壓回路的壓力、流最,液壓加載功率P和扭矩T便可以分別用式(2-6)和式(2-7)算出。
P=pq/612ηv=(pt+Δp)Vn/612ηv (2-6)
T=9550P/n (2-7)
式中 P——液壓加載功率,kW;
p——液壓泵出口壓力,Pa;
q——液壓泵排量,m^3/min;
ηv——液壓泵的容積效率,無量綱;
pt——溢流閥設定壓力,Pa;
Δp——管路沿程壓力損失,Pa;
V——液壓泵排量,m^3/r;
n——液壓泵轉速,r/min;
T——扭矩,N·m。 
        壓力加載分兩級,用手動切換。作為示例,表2-14給出了17 K17型變速箱的一級加載和二級加載的功率、扭矩。
表2-I4 17K17型變速箱加載功率和扭矩 

  

1

2

3

4

5

6

一級加載

壓力1/MPa

2.5

2.5

2.5

2.5

2.5

2.5

壓力2/MPa

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

變速箱輸出轉速/r·min^-1

370

572

896

1394

2080

2623

加載功率/kW

5.41

8.65

12.97

19.46

28.11

36. 75

加載扭矩/N·m

123

123

123

123

123

123

二級加載

壓力1/MPa

2.5

2.5

2.5

2.5

2.5

2.5

壓力2/MPa

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

5.0

變速箱輸出轉速/r·min^-1

370

572

896

1394

2080

2623

加載功率/kW

10.81

1.81

12.97

19.46

28.11

36.75

加載扭矩/Nm

280

280

123

123

123

123

(3)技術特點
1)試驗臺采用液壓加載和PLC控制,通過加載試驗,可以發現汽車變速箱制造和安裝過程中的缺陷,提高變速箱產品的合格率。
2)液壓加載方案,加載功率大、成本低,其他部件的試驗也可借鑒參考使用。
3)液壓系統采用雙泵雙回路方案,插裝閥配二級先導調壓溢流閥加電磁換向閥獲取三級壓力,系統結構簡單。
(4)技術參數
試驗臺總重:約20kN。
液壓泵排量:大泵(回路1)1OOmL/r,小泵(回路2)80mL/r。
可編程序控制器(PLC): FX2N-48MR。


本文標題:汽車變速箱液壓加載試驗臺系統


分類:液壓行業知識
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