一种测试装置及方法与流程

本发明属于车辆制动技术领域，尤其涉及一种测试装置及方法。

背景技术：

变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，缓速器是汽车在减速或下长坡时，启用缓速器，可以平稳减速，免去使用刹车而造成的磨损和发热的部件；但是变速器和缓速器在使用之前均需要对其性能进行测试。

现有技术中的自动液力变速器系统测试装置，只能单独对液力自动变速器进行测试；缓速器测试装置只能单独对液力缓速器进行测试。当液力缓速器集成安装到变速器上后，以上两种测试装置无法对集成到变速器上的缓速器进行测试。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种测试装置及方法，用于解决现有技术中无法对集成在变速器中的缓速器的性能进行测试的技术问题。

本发明提供一种测试装置，所述装置包括：

第一驱动部件，所述第一驱动部件与变速器的一端相连，所述变速器与缓速器集成为一体；

缓速器，所述缓速器的一端与第一转速测量部件的一端相连；

第一转速测量部件，所述第一转速测量部件的另一端与第一扭矩测量部件的一端相连；

第一扭矩测量部件，所述第一扭矩测量部件与所述第二驱动部件相连；

热交换器，所述热交换器的第一端与所述变速器的入油口相连、所述热交换器的第二端与所述变速器的油出口相连；

冷却塔，所述冷却塔的一端与所述热交换器的第三端及所述缓速器的冷却水入口相连；所述冷却塔的另一端与所述热交换器的第四端及所述缓速器的冷却水出口相连。

上述方案中，所述装置还包括：第二扭矩测量部件；其中；

所述第二扭矩测量部件的一端与所述第一驱动部件的一端相连。

上述方案中，所述装置还包括：第二转速测量部件；其中，

所述第二转速测量部件的一端与所述第二扭矩测量部件的另一端相连；

所述第二转速测量部件的另一端与所述变速器的一端相连。

上述方案中，所述装置还包括：过滤器，所述过滤器设置在所述冷却塔的一端与所述缓速器的冷却入水口之间。

上述方案中，所述装置还包括：流量计，所述流量计设置在所述冷却塔的另一端与所述缓速器的冷却出水口之间。

上述方案中，所述装置还包括：空压机，所述空压机与所述缓速器的空气输入端相连。

上述方案中，所述装置还包括：

第一压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述缓速器冷却水入口及所述冷却塔一端之间的冷却水管道上；

第二压力传感器，所述第二压力传感器设置在所述缓速器冷却水出口及所述冷却塔另一端之间的冷却水管道上。

上述方案中，所述装置还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述缓速器冷却水入口及所述冷却塔一端之间的冷却水管道上，并位于所述第一压力传感器的一侧；

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述缓速器冷却水出口及所述冷却塔另一端之间的冷却水管道上，并位于所述第二压力传感器的一侧。

本发明还提供一种测试方法，所述测试方法应用在权利要求1至8所述的测试装置上，当测试所述缓速器的空载性能参数时，所述方法包括：

利用截止阀将所述缓速器的冷却水量调节至最大值，控制所述变速器的第一档位为空挡；

控制换挡系统的离合器及制动器为分离状态；

根据预设的液压系统的油压设置所述第一驱动部件的第一转速，并控制所述第一转速保持稳定；

调节第二驱动部件的第二转速及所述缓速器的第二档位，在不同的所述第二转速及对应的所述第二档位下测量所述缓速器的力矩。

上述方案中，当测试所述热交换器的热传性能参数时，所述方法还包括：

控制所述第一驱动部件及所述第二驱动部件为关闭状态；

控制所述第一档位为空挡，控制所述第二档位为0；

调节所述热交换器中的冷却水流量，在不同流量下测试所述缓速器的冷却水入口压力值及所述缓速器的冷却水出口压力值；

根据所述缓速器的冷却水入口压力值及所述缓速器的冷却水出口压力值之间的压力差值确定所述缓速器的压降。

本发明提供了一种测试装置及方法，所述装置包括：第一驱动部件，所述第一驱动部件与变速器的一端相连，所述变速器与缓速器集成为一体；缓速器，所述缓速器的一端与第一转速测量部件的一端相连；第一转速测量部件，所述第一转速测量部件的另一端与第一扭矩测量部件的一端相连；第一扭矩测量部件，所述第一矩测量部件与所述第二驱动部件相连；热交换器，所述热交换器的第一端与所述变速器的入油口相连、所述热交换器的第二端与所述变速器的油出口相连；冷却塔，所述冷却塔的一端与所述热交换器的第三端及所述缓速器的冷却水入口相连；所述冷却塔的另一端与所述热交换器的第四端及所述缓速器的冷却水出口相连；如此，在需要对缓速器性能进行测试时，只需在第一驱动部件的转速保持稳定的情况下，调节第二驱动部件的转速及缓速器的档位，在不同的所述第二转速及所述第二档位下，测量所述缓速器的力矩；而当需要对热交换器的传热性能参数进行测试时，只需调节所述热交换器中的冷却水流量，在不同流量下测试所述缓速器的冷却水入口压力值及所述缓速器的冷却水出口压力值；即可以根据压力差值确定所述热交换器的传热性能参数。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的测试装置整体结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的测试方法流程示意图。

具体实施方式

为了可以对集成在变速器中的缓速器的性能进行测试，本发明提供了一种测试装置及方法，所述装置包括：第一驱动部件，所述第一驱动部件与变速器的一端相连，所述变速器与缓速器集成为一体；缓速器，所述缓速器的一端与第一转速测量部件的一端相连；第一转速测量部件，所述第一转速测量部件的另一端与第一扭矩测量部件的一端相连；第一扭矩测量部件，所述第一扭矩测量部件与所述第二驱动部件相连；热交换器，所述热交换器的第一端与所述变速器的入油口相连、所述热交换器的第二端与所述变速器的油出口相连；冷却塔，所述冷却塔的一端与所述热交换器的第三端及所述缓速器的冷却水入口相连；所述冷却塔的另一端与所述热交换器的第四端及所述缓速器的冷却水出口相连。

下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

实施例一

本实施例提供一种测试装置，如图1所示，所述装置包括：第一驱动部件1、变速器2、缓速器3、第一转速测量部件4、第一扭矩测量部件5、第二驱动部件6、热交换器7及冷却塔8；其中，

所述第一驱动部件1与变速器2的一端相连，所述变速器2与缓速器3集成为一体；所述第一驱动部件1具体可以为驱动电机。

所述缓速器3的一端与第一转速测量部件4的一端相连；所述第一转速测量部件4具体为转速测量仪，用于测量所述缓速器3的转速。

所述第一转速测量部件4的另一端与第一扭矩测量部件5的一端相连；所述第一扭矩测量部件5与所述第二驱动部件6相连；所述第一扭矩测量部件5具体为扭矩测量仪，用于测量所述缓速器3的力矩；所述第二驱动部件6为驱动电机。

所述热交换器7的第一端与所述变速器2的入油口相连、所述热换器7的第二端与所述变速器7的油出口相连；用于进行油水热交换。

所述冷却塔8的一端通过管路分别与所述热交换器7的第三端及所述缓速器3的冷却水入口相连；所述冷却塔8的另一端通过管路分别与所述热交换器7的第四端及所述缓速器3的冷却水出口相连；其中，所述冷却塔8用于为所述热交换器7及所述缓速器3提供冷却水。

这里，所述装置还包括：第二扭矩测量部件9及第二转速测量部件10；其中，所述第二扭矩测量部件9的一端与所述第一驱动部件1的一端相连；所述第二转速测量部件10的一端与所述第二扭矩测量部件9的另一端相连；所述第二转速测量部件10的另一端与所述变速器2的一端相连。所述第二扭矩测量部件9具体为扭矩测量仪，所述第二转速测量部件10具体为转速测量仪。

进一步地，为了过滤冷却水中的杂质，所述装置还包括：过滤器11，所述过滤器11设置在所述冷却塔8与所述缓速器3的冷却入水口之间。具体设置在在所述冷却塔8与所述缓速器3冷却水入口之间的冷却水管道上。

为了可以测得冷却水的流量，所述装置还包括：流量计12，所述流量计12设置在所述冷却塔8与所述缓速器3的冷却出水口之间；具体设置在所述冷却塔8与所述缓速器3的冷却出水口之间的冷却管道上。

这里，为了可以测得缓速器3的冷却水出口压力机冷却水入口压力，所述装置还包括：第一压力传感器13及第二压力传感器14；其中，

所述第一压力传感器13设置在所述缓速器3冷却水入口及所述冷却塔8一端之间的冷却水管道上；所述第二压力传感器14设置在所述缓速器3冷却水出口及所述冷却塔8另一端之间的冷却水管道上。

为了可以对所述缓速器3进行超温保护功能测试，所述装置还包括：第一温度传感器15及第二温度传感器16；其中，

所述第一温度传感器15设置在所述缓速器3冷却水入口及所述冷却塔8一端之间的冷却水管道上，并位于所述第一压力传感器12的一侧；

所述第二温度传感器16设置在所述缓速器3冷却水出口及所述冷却塔8另一端之间的冷却水管道上，并位于所述第二压力传感器13的一侧。

当然，为了可以控制冷却水流量，所述装置还包括：截止阀，所述截止阀具体包括：第一截止阀17及第二截止阀18；其中，所述第一截止阀17设置在所述缓速器3冷却水入口及所述冷却塔8一端之间的冷却水管道上，并最靠近所述冷却塔8的一端。

所述第二截止阀18设置在所述缓速器3冷却水出口及所述冷却塔8另一端之间的冷却水管道上，并最靠近所述冷却塔8的另一端。

这里，为了可以控制缓速器3运行，所述装置还包括：空压机19；所述空压机19与所述缓速器3的空气输入端相连。

实际应用中，当测试所述缓速器的空载性能时，利用截止阀将所述缓速器的冷却水量调节至最大值，控制所述变速器的第一档位为空挡；控制换挡系统的离合器及制动器为分离状态；根据预设的液压系统的油压设置所述第一驱动部件的第一转速，并使得所述第一转速保持稳定；调节第二驱动部件的第二转速及所述缓速器的第二档位，在不同的所述第二转速及所述第二档位下测量所述缓速器的力矩。

当测试所述缓速器的车载性能时，利用截止阀将所述缓速器的冷却水量调节至与装车装态时的冷却水量一致，控制所述变速器的第一档位为空挡；控制换挡系统的离合器及制动器为分离状态；按照预设的液压系统的油压控制所述第一驱动部件的第一转速，并使得所述第一转速保持稳定；调节第二驱动部件的第二转速及所述缓速器的第二档位，在不同的所述第二转速及所述第二档位下测量所述缓速器的力矩。

当测试所述热交换器的热传性能时，控制所述第一驱动部件及所述第二驱动部件为关闭状态；控制所述第一档位为空挡，控制所述第二档位为最小档位；调节所述热交换器中的冷却水流量，在不同流量下测试所述缓速器的冷却水入口压力值及所述缓速器的冷却水出口压力值；根据所述缓速器的冷却水入口压力值及所述缓速器的冷却水出口压力值之间的压力差值确定所述热交换器的传热性能。

实施例二

相应于实施例一，本实施例还提供一种测试方法，应用在实施例一所述的测试装置上，当测试所述缓速器的空载性能时，如图2所示，所述方法包括：

S201，利用截止阀将所述缓速器的冷却水量调节至最大值，控制所述变速器的第一档位为空挡。

本步骤中，需要测试所述缓速器的空载性能时，首先利用截止阀将冷却水量调节至最大值，控制所述变速器的第一档位为空挡。其中，所述空载性能一般是指缓速器的空载力矩。

具体可以将第一截止阀或第二截止阀控制为全开状态(一般是控制第二截止阀全开)，使得冷却水量最大，并将所述变速器的第一档位设置为空挡。这里，所述冷却水量的流量一般是200L/min±20L/min。

然后控制换挡系统的离合器及制动器为分离状态，防止行星排转速过高导致轴承损坏。

S202，根据预设的液压系统的油压设置所述第一驱动部件的第一转速，并控制所述第一转速保持稳定。

根据预设的液压系统的油压设置所述第一驱动部件的第一转速，使得所述第一转速可以为液压系统有足够的油压为变速器提供润滑，并控制第一转速保持稳定。其中，所述第一转速一般是1000rpm±5rpm，从变速器输出轴方向来看，所述第一驱动部件的转动方向为逆时针。

S203，调节第二驱动部件的第二转速及所述缓速器的第二档位，在不同的所述第二转速及对应的所述第二档位下测量所述缓速器的力矩。

本步骤中，当所述第一转速设置好后，首先需要先测量所述缓速器的空载力矩，判断所述缓速器是否安装正确。具体地，将所述缓速器的档位设置为0，第二转速设置为1000rpm±5rpm，转速方向和力矩方向均为逆时针，测量所述缓速器的输出力矩。其中，测得所述输出力矩为80N.m，说明缓速器的安装正确，可以进行下一步测试。

当所述缓速器安装正确时，测量所述缓速器的空载性能；具体地，控制所述缓速器的第二档位为最小档位，调节第二驱动部件的第二转速，在不同的所述第二转速测量所述缓速器的力矩。且从变速器输出轴方向来看，所述缓速器的转速方向及力矩方向均为逆时针。

所述缓速器的档位共有4档，在每一档位下分别设置不同的第二转速，在不同的第二转速及对应的第二档位下测量缓速器的输出力矩。这里，所述第二转速及对应的第二档位下的设置参数如表1所示：

表1

由表1可以看出，缓速器的每个档位都对应9种不同的第二转速，第二转速的值从300直至2800，并且每个转速持续两分钟，这样就可以测得各个第二档位制动力矩与所述第二转速之间的关系。

当需要测试车载状态下缓速器的性能参数时，只需将冷却水量调节到与装车装态一致后，按照上述方法进行测试即可。

这里，还可以对热交换器的性能参数进行测试，其中，所述热交换器的性能参数包括：热交换器冷却水流量和压降的关系及热交换器传热能力。

具体地，测试热交换器冷却水流量和压降的关系时，控制所述第一驱动部件及所述第二驱动部件为关闭状态；控制所述第一档位为空挡，控制所述第二档位为0；调节所述热交换器中的冷却水流量，在不同流量下测试所述缓速器的冷却水入口压力值及所述缓速器的冷却水出口压力值，根据所述缓速器的冷却水入口压力值及所述缓速器的冷却水出口压力值之间的压力差值确定所述缓速器的压降。

当需要测试热交换器传热能力(冷却功率)时，将冷却水流量调到最大，将变速器设为空挡；控制第一驱动电机的转速为1000r/min±5r/min，转速方向为逆时针，第二驱动电机的转速为最大制动力矩的转速点+200r/min±5r/min、转速方向和力矩方向为逆时针；将缓速器的第二档位设为4档；测量所述缓速器的制动力矩、缓速器冷却水流量、冷却水入口温度、冷却水出口温度；并持续10min。

将冷却水流量调到180L/min±5L/min，持续20min。试验过程中力矩无明显下降，减少冷却水流量20L/min进行试验，直到试验过程出现力矩明显下降。

通过该试验可测得缓速器达到标称制动力矩的最小流量。其中，热交换器的制动功率可以根据公式(1)计算；冷却能力可以根据公式(2)计算。

在公式(1)中，N_r为制动功率，kW；M_r制动力矩，N.m；n为第二转速，r/min。

H＝CQρ(t₁-t₂)……………………………(2)

在公式(2)中：H为冷却功率，kW；t₁为缓速器冷却水出口处的温度，K；t₂为缓速器冷却水进口处的温度，K；Q为缓速器的冷却水出口的水流量，m³/s；C为水的比热容，J/kg·K；ρ为水的密度，871kg/m3。

当然，本实施例还可以测试超温保护功能，测试不同冷却流量下，油温超过规定值时保护功能启动时间。

具体地，将冷却水流量调节到200L/min±5L/min，冷却水入口温度控制到+25℃～+35℃；变速器设为空挡，第一驱动电机的转速调节为1000r/min±5r/min，转速方向为逆时针，第二驱动电机的转速方向和力矩方向为逆时针，第二驱动电机的转速调节为最高转速的80％；将缓速器调节到4挡；记录缓速器制动力矩随时间的变化，超温时指示灯亮，试验停止；300s超温指示灯不亮，试验亦停止，试验重复3次。

另外，本实施例还可以测试缓速器不工作时，输出轴端力矩随转速的变化规律。具体地，将冷却水流量调到最大，关闭缓速器，变速器设为空挡，第一驱动电机的转速调节为1000r/min±5r/min，转速方向为逆时针，第二驱动电机的转速方向和力矩方向为逆时针，第二转速从400r/min±5r/min增加至2800r/min±5r/min、每间隔200r/min为一个转速工况，每个转速持续2min；测量各个转速下缓速器输出轴的输出力矩。

在较高第二转速下长时间运行测试，测试缓速器不工作，缓速器输入轴转速达到较高转速(最高转速的80％)长时间运行的能力。具体地将冷却水流量调到最大；关闭缓速器，变速器设为空挡；调节第一驱动电机的转速为1000r/min±5r/min，转速方向为逆时针(从变速器输出轴方向看)；第二驱动电机的转速方向和力矩方向为逆时针(从变速器输出轴方向看)，第二转速调节为最高转速的80％，持续4h，观测缓速器有无异常。

本实施例还可以测试缓速器不工作，缓速器输入轴转速达到最高转速时，运转是否平稳。具体将冷却水流量调到最大；关闭缓速器，变速器设为空挡；调节第一驱动电机的转速为1000r/min±5r/min，转速方向为逆时针；第二驱动电机的转速方向和力矩方向为逆时针，分别调节第二转速为2800r/min±5r/min、2900r/min±5r/min、3000r/min±5r/min，持续30min，观测缓速器有无异常。

本发明实施例提供的至少一个实施例带来的有益效果是：

本发明提供了一种测试装置及方法，所述装置包括：第一驱动部件，所述第一驱动部件与变速器的一端相连，所述变速器与缓速器集成为一体；缓速器，所述缓速器的一端与第一转速测量部件的一端相连；第一转速测量部件，所述第一转速测量部件的另一端与第一扭矩测量部件的一端相连；第一扭矩测量部件，所述第一扭矩测量部件与所述第二驱动部件相连；热交换器，所述热交换器的第一端与所述变速器的入油口相连、所述热交换器的第二端与所述变速器的油出口相连；冷却塔，所述冷却塔的一端与所述热交换器的第三端及所述缓速器的冷却水入口相连；所述冷却塔的另一端与所述热交换器的第四端及所述缓速器的冷却水出口相连；如此，在需要对缓速器性能进行测试时，只需在第一驱动部件的转速保持稳定的情况下，调节第二驱动部件的转速及缓速器的档位，在不同的所述第二转速及所述第二档位下，测量所述缓速器的力矩；而当需要对热交换器的传热性能参数进行测试时，只需调节所述热交换器中的冷却水流量，在不同流量下测试所述缓速器的冷却水入口压力值及所述缓速器的冷却水出口压力值；即可以根据压力差值确定所述热交换器的压降；另外，还可以利用该测试装置测试缓速器车载状态下的性能参数、热交换器传热能力、超温保护功能、缓速器不工作时，输出轴端力矩随转速的变化规律、测试缓速器不工作，缓速器输入轴转速达到较高转速(最高转速的80％)长时间运行的能力及测试缓速器不工作，缓速器输入轴转速达到最高转速时，运转是否平稳的各项测试；实现了对集成在变速器中的缓速器全方位测试的目的。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。