专利名称：通用型减速机试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种通用型减速机试验台。
背景技术：
减速机作为工程机械的重要组成部件，其生产制造质量的优劣对整车的工作性能、作业安全性、使用寿命等都会产生重要的影响。制造厂家一般对减速机中各组成零部件都会进行较严格的检验，并严格按照装配程序与工艺要求进行装配，但最终形成的减速机总成的质量如何，还得进行必要的减速机整机检验和一定时间的磨合。在减速机使用时若 出现质量问题，不但会缩短减速机的使用寿命，还容易引发整车质量事故。因此，要对减速机进行加载试验、强度试验和疲劳试验等，通过试验既可检查产品质量，同时又可通过对试验获得的参数数据进行分析对比，为产品的改进和优化提供可靠的依据。现有的减速机试验台通常通过电涡流测功机进行加载，以完成履带行走减速机加载、疲劳强度、传动效率的性能测试，但不能普遍应用于其它类型减速机的性能测试。对于一家生产多款减速机的厂商来说，特地为每款减速机都做一台可以检测其性能的试验台显然是不现实的，因为这需要耗费大量的成本、人力和空间。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提出一种通用型减速机试验台，其能够适用于不同尺寸类型的减速机。一方面，本实用新型提供了一种通用型减速机试验台，包括试验台底座、用于驱动主试减速机的驱动单元、用于设置所述主试减速机的第一安装支架以及向所述主试减速机提供加载的加载单元，其中，所述驱动单元设置在所述试验台底座上，并且所述第一安装支架与所述加载单元中至少一个位置可调整地安装在所述试验台底座上，使所述第一安装支架与所述加载单元之间的距离可调整。进一步地，本实用新型的通用型减速机试验台还包括用于调节所述第一安装支架与所述加载单元的相对位置的第一调节组件，所述第一调节组件与所述第一安装支架连接；和/或用于调节所述第一安装支架与所述加载单元的相对位置的第二调节组件，所述第二调节组件与所述加载单元连接。进一步地，所述第一调节组件包括第一滚珠丝杠和第一轴向导轨，所述第一滚珠丝杠与所述第一安装支架连接，所述第一安装支架可滑动地设置在所述第一轴向导轨上，所述第一轴向导轨固定设置在所述试验台底座上；所述第二调节组件包括第二滚珠丝杠和第二轴向导轨，所述第二滚珠丝杠与所述加载单元连接，所述加载单元可滑动地设置在所述第二轴向导轨上，所述第二轴向导轨固定设置在所述试验台底座上。进一步地，所述驱动单元包括[0012]驱动电机，所述驱动电机设置在所述试验台底座上；第一扭矩传感器，所述第一扭矩传感器与所述驱动电机的输出端连接，所述驱动电机通过所述第一扭矩传感器驱动连接所述主试减速机。进一步地，所述加载单元包括陪试减速机、加载电机和第二扭矩传感器，其中，所述陪试减速机的输出端与所述主试减速机的输出端连接，所述加载电机的输出端通过所述第二扭矩传感器驱动连接所述陪试减速机；并且所述陪试减速机与所述第二滚珠丝杠连接，并可滑动地设置在所述第二轴向导轨上。进一步地，所述驱动单元还包括第一传动轴，所述第一传动轴的一端与所述第一扭矩传感器连接，另一端用于连接所述主试减速机，并且所述第一传动轴为可伸缩式万向传动轴；和/或 所述加载单元还包括第二传动轴，所述第二传动轴的一端与所述第二扭矩传感器连接，另一端与所述陪试减速机连接，并且所述第二传动轴为可伸缩式万向传动轴。进一步地，所述加载单元还包括减速机连接件，所述陪试减速机与所述主试减速机通过所述减速机连接件同轴连接。进一步地，所述减速机连接件为柔性连接件。进一步地，所述加载单元还包括轴向加载部件和/或径向加载部件，其中，所述轴向加载部件与所述陪试减速机连接，以通过所述陪试减速机向所述主试减速机提供轴向加载；所述径向加载部件与所述减速机连接件的侧面连接，以通过所述减速机连接件向所述主试减速机提供径向加载。进一步地，所述加载单元还包括第二安装支架，所述陪试减速机固定设置在所述第二安装支架上，所述陪试减速机通过所述第二安装支架可滑动地设置在所述第二轴向导轨上。进一步地，所述轴向加载部件为轴向加载油缸，所述轴向加载油缸的一端与所述第二安装支架连接，另一端固定设置在所述试验台底座上；和/或所述径向加载部件包括径向加载油缸，所述径向加载油缸的一端与所述减速机连接件连接，另一端固定设置在所述第一安装支架和/或第二安装支架上。进一步地，所述轴向加载油缸与所述第二安装支架之间，以及所述径向加载油缸与所述减速机连接件之间设置有压力传感器。进一步地，所述径向加载油缸有两个，包括第一径向加载油缸和第二径向加载油缸，其中，所述第一径向加载油缸的一端与所述减速机连接件连接，另一端固定设置在所述第一安装支架上；所述第二径向加载油缸的一端与所述减速机连接件连接，另一端固定设置在所述第二安装支架上。本实用新型的本实用新型以试验台底座为基础，驱动单元、加载单元、第一安装支架均设置在试验台底座上，第一安装支架与加载单元的距离可调，以此组成一个基本的通用型减速机试验台，本实用新型的通用型减速机试验台能够适用于不同尺寸类型的减速机。

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I为本实用新型提供的一种通用型减速机试验台实施例的结构示意图；图2为图I所示的实施例的侧视示意图；图3为图I所示的实施例的俯视示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。另外，本文中所述的方向性术语如轴向、径向，除另有说明外，应当理解为是以主试减速机为参考，分别指的是主试减速机的轴向方向和径向方向。
以下结合附图，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明如图I所示，本实用新型提供一种通用型减速机试验台实施例，其包括试验台底座I、用于驱动主试减速机的驱动单元、用于设置主试减速机的第一安装支架6以及向主试减速机提供加载的加载单元，其中，驱动单元、第一安装支架6和加载单元设置在试验台底座I上，并且第一安装支架6与加载单元之间的距离可调整。本实用新型的通用型减速机试验台上的第一安装支架6用于安装主试减速机，在试验台底座I上，该第一安装支架6与加载单元之间的距离可以调整，调整后使得第一安装支架6与加载单元之间的空间允许容纳不同尺寸型号的减速机，因而，本实用新型的通用型减速机试验台能够适用于不同型号的减速机进行试验。本领技术人员应当理解的是，现有的技术中利用减速机试验台对减速机进行测试时，通常利用扭矩传感器、压力传感器等传感器对驱动扭矩或加载扭矩以及各压力值进行监测，本实用新型的通用型减速机试验台也可以利用类似传感器进行数据监测，下文将会在需要处进行讨论，此处不再赘述。如图I所示，作为一个优选的实施例，本实用新型的通用型减速机试验台包括试验台底座I ;驱动单元，驱动单元包括驱动电机3、第一扭矩传感器4、第一传动轴5 ;加载单元，加载单元包括减速机连接件7、第二安装支架8、第二传动轴
9、第二扭矩传感器10、加载电机11，以及图中未显示的陪试减速机；功能扩展后的加载单元还额外包括轴向加载油缸13,径向加载油缸14。本实用新型的通用型减速机试验台还包括用来调节第一安装支架6与加载单元之间距离的第一滚珠丝杠2、第二滚珠丝杠12以及第二轴向导轨15。该实施例中，试验台主视图的左侧部分主要是驱动单元，其中，驱动电机3和加载电机11固定设置在试验台底座I上，驱动电机3的输出端连接第一扭矩传感器4，进而连接第一传动轴5，第一传动轴5用于与设置在第一安装支架6上的主试减速机的输入端连接。第一安装支架6可以设置在第一轴向导轨(图中未出)上,第一轴向导轨固定设置在试验台底座I上，并且第一安装支架6与第一滚珠丝杠2连接，第一滚珠丝杠2还连接有为其提供动力源的电机。试验台主视图的右侧部分主要是加载单元，加载单元的各组成构件与前述驱动单元的组成构件基本对称。最右侧是加载电机11，加载电机11的输出端通过第二扭矩传感器10与第二传动轴9连接，第二传动轴9又连接至设置在第二安装支架8上的陪试减速机(图中未示出)的输入端，陪试减速机的输出端通过减速机连接件7于上述的主试减速机的输出端连接。同样，第二安装支架8可滑动地设置在第二轴向导轨15上，第二轴向导轨15固定设置在试验台底座I上，第二安装支架8还与试验台的最右端的第二滚珠丝杠12连接，试验台还设置有驱动第二滚珠丝杠12的电机。作为一种替代方案，该第二轴向导轨15与上述第一轴向导轨可以是一个整体的导轨，该整体导轨设置在试验台底座I上，第一安装支架6和第二安装支架8均设置在该整体导轨上。加载单元还包括设置在侧面的轴向加载部件和径向加载部件，如本文开始所述，
本文中的轴向和径向均是指主试减速机轴向和径向，即图I中的左右方向为轴向，图2中的左右方向为径向。在本实施例中，轴向加载和径向加载均采用油缸加载，其中，如图3所示，轴向加载油缸13的缸体固定设置在试验台底座I (图3中省略试验台底座I)上，轴向加载油缸13的活塞杆与第二安装支架8固定连接；径向加载油缸14有两个，包括第一径向加载油缸和第二径向加载油缸，其中，第一径向加载油缸的一端(例如活塞杆端)与减速机连接件7连接，另一端(例如缸体端)固定设置在第一安装支架6上，第二径向加载油缸的一端(例如活塞杆端)与减速机连接件7连接，另一端(例如缸体端)固定设置在第二安装支架8上。本实施例中优选减速机连接件7是连接盘或连接筒结构，使主试减速机和陪试减速机同轴连接，减速机连接件7包括连接两减速机的内部连接体，和套设在外部的外部连接体，外部连接体可以绕内部连接体旋转，类似轴承结构，内部连接体用于连接两减速机，外部连接体用于连接径向加载油缸14。此外，轴向加载油缸13与第二安装支架8之间，径向加载油缸14与减速机连接件7之间还安装设置有压力传感器，用以检测加载油缸施加的压力。试验前，根据待测试的主试减速机的类型和尺寸，确定与之匹配的陪试减速机的类型和尺寸，并确定两减速机的安装空间需求，然后通过电机驱动第一滚珠丝杠2和/或第二滚珠丝杠12，来调整第一安装支架6和第二安装支架8的之间的距离，待调整到合适的距离后，在第一安装支架6上安装主试减速机，在第二安装支架8上安装陪试减速机，安装后，将主试减速机的输出端与陪试减速机的输出端用减速机连接件7连接。试验时，启动驱动电机3，驱动电机3输出预定的动力，并通过第一扭矩传感器4和第一传动轴5传递给设置在第一安装支架6上的主试减速机，带动主试减速机转动；另一侦1J,加载电机11启动，输出预定的加载力矩，通过第二扭矩传感器10和第二传动轴9传递给设置在第二安装支架8上的陪试减速机，陪试减速机通过减速机连接件7向主试减速机施加阻碍其转动的加载扭矩。试验过程中的驱动电机I的驱动力扭矩由第一扭矩传感器4检测，加载电机11的加载扭矩由第二扭矩传感器10检测。驱动电机优选由交流变频器控制，转速无级可调，以实现输出扭矩连续可调。实验过程中，由于驱动电机3、加载电机11、减速机等的转动都会产生振动，振动过大时会影响各部件的连接状况，尤其是使各部件产生轴向误差时会影响正常的工作，为此，本实用新型的减速机连接件7优选柔性连接件，该柔性连接件主要是相对现有的刚性的连接盘或连接筒结构相对的，柔性连接件不像刚性的连接件那样，对两端连接的减速机等结构的位置关系要求很严格(例如，刚性连接筒要求两减速机必须是直线同轴)，而是允许两端连接的减速机在一定范围内的轴向偏差，因而，在主试减速机和陪试减速机运转出现轴向的偏差时，减速机连接件7同样可以适应，并保持两减速机正常同步转动。进一步地，本实施例中的第一传动轴5和/或第二传动轴9均优选采用伸缩式万向传动轴，伸缩式万向传动轴可以消除电机高转速带来的振动，以及各部件之间的轴向误差。同时，本实施例中的两个扭矩传感器均优选为法兰扭矩传感器，而且扭矩传感器与传动轴之间的采用安全剪切销连接，当传动路径中的冲击力过大时，安全剪切销断开，保证整个传动系统的安全。安全剪切销也可以设置在传动轴与减速机之间的连接处。实验过程中，需对主试减速机进行轴向和径向加载，以模拟减速机在实际工况中的各种轴向、径向载荷，为了满足此需求本实施例中的轴向加载油缸13和径向加载油缸14可以提供轴向加载和径向加载。轴向加载油缸13利用伸缩活塞杆，向与其连接的第二安装 支架8输出轴向加载力，该加载力经过陪试减速机、减速机连接件7传递至主试减速机。径向加载油缸14利用伸缩活塞杆向减速机连接件7施加径向力，减速机连接件7与主试减速机和陪试减速机固定连接，进一步地将径向加载力传递至主试减速机。需要说明的是，一方面，本实用新型的径向加载油缸14 一端与安装支架(安装支架6和/或8 )连接，另一端与减速机连接件7连接，而减速机连接件7与两个减速机固连，这样径向加载油缸14和减速机就采用了同一安装支架，使得径向加载力与径向加载油缸14反作用力成为安装支架的内力，不会损坏本实施例的其他部件；另一方面，本发明的上述实施例虽然列举轴向加载油缸13和径向加载油缸14的数量，但是，本领域技术人员应当理解在实现轴向和径向加载的基础上，本发明不对加载油缸的数量进行限定，例如使用一个径向加载油缸14时，也可以通过在径向加载油缸14两端设置合适的连接结构(如U型或Y型连接件)，使其缸体端同时与第一安装支架6和第二安装支架8连接，并且同时其活塞杆端能够与减速机连接件7的适当部位连接，以保持加载系统的稳定性。该实施例中优选有两个径向加载油缸14分别设置在第一、第二安装支架上，另一端分别对应设置在减速机连接件7的两连接端处，这样可以使得施加给减速机连接件7径向加载力更加平衡。需要说明的是，径向加载油缸的数量可以根据不同的测试需要重新选择；同理，轴向加载油缸的数量也是可选的。如上述的连接关系中的讨论，轴向加载油缸13和径向加载油缸14都连接有压力传感器，用来检测其各自的实际加载力。此外，有些测试需要主试减速机特定部位的温度，如轴承外壳温度变化，可以在轴承外壳设置稳定度传感器；本实施例优选采用红外无线热电偶温度传感器来检测轴承外壳温度，利用高强度磁铁吸在其表面，随之一起转动。以上所述为本实用新型提供的一种最优选的通用型减速机试验台实施例，除上述已经讨论的可选实施方案外，其他部件也有可选的配置方案，例如I、上述优选实施例中采用两个滚珠丝杠分别调节两个安装支架的轴向位置，即第一滚珠丝杠2用于调节第一安装支架6的位置，第二滚珠丝杠12用于调节第二安装支架8的位置，根据试验台的设计需求，也可以配置一个滚珠丝杠作为调节组件，来调节第一安装支架6或第二安装支架8的位置；此外，作为调节组件的可选方案，还可以采用齿轮齿条结构来代替上述的滚珠丝杠结构，本领域技术人员能够想到的其他等同的结构形式，只要能够实现调节第一安装支架6和加载单元之间的位置即可用于本实用新型的通用型减速机试验台，并属于本实用新型权利要求保护的范围；2、为了减少整个实验系统的振动和消除各连接部件之间的轴向误差，尤其是振动导致的轴向误差，上述优选实施例中，第一扭矩传感器4与主试减速机之间设置了伸缩式万向传动轴(第一传动轴5)进行连接，第二扭矩传感器10与陪试减速机之间也设置了伸缩式万向传动轴(第二传动轴9)进行连接，伸缩式万向传动轴在一定允许两端的连接部件在转动时存在轴向的相对移动，或者存在匹配上轴向误差；然而，如果能够采用其他方式控制该通用型减速机试验台上的部件的振动或误差，或者在振动或误差不影响试验进行的情况下，该伸缩式万向传动轴可以相应地替换或取消；3、上述优选实施例中的轴向加载部件和径向加载部件均采用液压油缸，也可以选用其他动力输出机构，如电动机、气压缸等；4、上述实施例中的驱动电机和加载电机均可以选用瑞士 ABB变频系统，同时两者·采用共直流母线的电封闭。驱动电机作为电动机，加载电机作为发电机，所产生的电能再提供给驱动动机，可大大节约试验成本。综上所述，本实用新型的本实用新型以试验台底座为基础，以调节组件、驱动单元、加载单元、安装支架为主体，第一安装支架与加载单元的距离可调，以转速扭矩传感器检测输入转速、加载扭矩，以无线热电偶传感器记录试验中减速机的温升，以压力传感器记录液压油缸加载的实际加载力，组成一个完整的通用型减速机试验台。试验台主要通过控制驱动电机转速、加载电机扭矩来模拟减速机的各种实际运行工况，并通过测量转速、输入扭矩、输出扭矩以及相关参数和一定周期的试验来测试和考核减速机的转动、疲劳强度和寿命等性能指标。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种通用型减速机试验台，其特征在于，包括试验台底座(I)、用于驱动主试减速机的驱动单元、用于设置所述主试减速机的第一安装支架(6)以及向所述主试减速机提供加载的加载单元，其中，所述驱动单元设置在所述试验台底座(I)上，并且所述第一安装支架(6)与所述加载单元中至少一个位置可调整地安装在所述试验台底座上，使所述第一安装支架(6)与所述加载单元之间的距离可调整。
2.根据权利要求I所述的通用型减速机试验台，其特征在于，还包括 用于调节所述第一安装支架(6)与所述加载单元的相对位置的第一调节组件，所述第一调节组件与所述第一安装支架(6)连接；和/或 用于调节所述第一安装支架(6)与所述加载单元的相对位置的第二调节组件，所述第二调节组件与所述加载单元连接。
3.根据权利要求2所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述第一调节组件包括第一滚珠丝杠(2)和第一轴向导轨，所述第一滚珠丝杠(2)与所述第一安装支架(6)连接，所述第一安装支架(6)可滑动地设置在所述第一轴向导轨上，所述第一轴向导轨固定设置在所述试验台底座(I)上； 所述第二调节组件包括第二滚珠丝杠(12)和第二轴向导轨(15)，所述第二滚珠丝杠(12)与所述加载单元连接，所述加载单元可滑动地设置在所述第二轴向导轨(15)上，所述第二轴向导轨(15)固定设置在所述试验台底座(I)上。
4.根据权利要求3所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述驱动单元包括 驱动电机(3 )，所述驱动电机(3 )设置在所述试验台底座(I)上； 第一扭矩传感器(4)，所述第一扭矩传感器(4)与所述驱动电机(3)的输出端连接，所述驱动电机(3)通过所述第一扭矩传感器(4)驱动连接所述主试减速机。
5.根据权利要求4所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述加载单元包括陪试减速机、加载电机(11)和第二扭矩传感器(10)，其中，所述陪试减速机的输出端与所述主试减速机的输出端连接，所述加载电机(11)的输出端通过所述第二扭矩传感器(10)驱动连接所述陪试减速机；并且 所述陪试减速机与所述第二滚珠丝杠(12)连接，并可滑动地设置在所述第二轴向导轨(15)上。
6.根据权利要求5所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述驱动单元还包括第一传动轴(5)，所述第一传动轴(5)的一端与所述第一扭矩传感器(4)连接，另一端用于连接所述主试减速机，并且所述第一传动轴(5)为可伸缩式万向传动轴；和/或 所述加载单元还包括第二传动轴(9)，所述第二传动轴(9)的一端与所述第二扭矩传感器(10)连接，另一端与所述陪试减速机连接，并且所述第二传动轴(9)为可伸缩式万向传动轴。
7.根据权利要求6所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述加载单元还包括减速机连接件(7)，所述陪试减速机与所述主试减速机通过所述减速机连接件(7)同轴连接。
8.根据权利要求7所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述减速机连接件(7)为柔性连接件。
9.根据权利要求7所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述加载单元还包括轴向加载部件和/或径向加载部件，其中，所述轴向加载部件与所述陪试减速机连接，以通过所述陪试减速机向所述主试减速机提供轴向加载； 所述径向加载部件与所述减速机连接件(7)的侧面连接，以通过所述减速机连接件(7)向所述主试减速机提供径向加载。
10.根据权利要求9所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述加载单元还包括第二安装支架(8)，所述陪试减速机固定设置在所述第二安装支架(8)上， 所述陪试减速机通过所述第二安装支架(8)可滑动地设置在所述第二轴向导轨(15)上。
11.根据权利要求10所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述轴向加载部件为轴向加载油缸(13),所述轴向加载油缸(13)的一端与所述第二安装支架(8)连接,另一端固定设置在所述试验台底座(I)上；和/或 所述径向加载部件包括径向加载油缸(14)，所述径向加载油缸(14)的一端与所述减速机连接件(7 )连接，另一端固定设置在所述第一安装支架(6 )和/或第二安装支架(8 )上。
12.根据权利要求11所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述轴向加载油缸(13)与所述第二安装支架(8)之间，以及所述径向加载油缸(14)与所述减速机连接件(7)之间设置有压力传感器。
13.根据权利要求12所述的通用型减速机试验台，其特征在于，所述径向加载油缸(14)有两个,包括第一径向加载油缸和第二径向加载油缸,其中， 所述第一径向加载油缸的一端与所述减速机连接件(7)连接，另一端固定设置在所述第一安装支架(6)上； 所述第二径向加载油缸的一端与所述减速机连接件(7)连接，另一端固定设置在所述第二安装支架(8)上。
专利摘要本实用新型公开了一种通用型减速机试验台，包括试验台底座、用于驱动主试减速机的驱动单元、用于设置主试减速机的第一安装支架以及向主试减速机提供加载的加载单元，其中，驱动单元设置在试验台底座上，并且第一安装支架与加载单元中至少一个位置可调整地安装在试验台底座上，使所述第一安装支架与所述加载单元之间的距离可调整。本实用新型以试验台底座为基础，驱动单元、加载单元、第一安装支架均设置在试验台底座上，第一安装支架与加载单元的距离可调，以此组成一个基本的通用型减速机试验台，本实用新型的通用型减速机试验台能够适用于不同尺寸类型的减速机。
文档编号G01M13/02GK202710308SQ20122031635
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者谈斌, 胡成祥, 刘建平, 周青 申请人:索特传动设备有限公司