一种高温齿轮试验的制造方法
【专利摘要】一种高温齿轮试验机，包括用于齿轮疲劳寿命试验测试的齿轮传动箱，待测齿轮安装在所述齿轮传动箱内，所述齿轮传动箱连接有温度控制系统，所述温度控制系统包括加热装置和温度监测装置控制模块，所述加热装置通过管路与齿轮传动箱连接，所述加热装置将加热至设定温度的润滑油通过所述管路传输至所述齿轮传动箱内对所述待测齿轮进行油浴式加热和润滑以模拟航空减速器内齿轮的工况。所述温度监测装置安装在所述加热装置上实时监测所述润滑油的温度，并将温度信息反馈至所述控制模块，实现加热温度的监测和控制。本发明可以对齿轮进行长时间高温环境下的模拟试验，试验温度高，工作时间长，更接近航空齿轮的真实工况，试验结果更为有效可信。
【专利说明】一种高温齿轮试验机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于模拟航空齿轮高温工况的试验设备，特别是一种可以精确控制试验温度的高温齿轮试验机。
【背景技术】
[0002]航空减速器齿轮是一种工作在复杂环境中的关键零件。温度对齿轮的多种力学和机械性能有着直接或者间接影响，如材料的疲劳性能、红硬性、摩擦磨损性能等。随着飞机发动机性能不断提高，发动机推重比不断增大，航空发动机减速器齿轮的工况条件也越来越苛刻，齿轮啮合表面温度最高已达到623K，因此，对齿轮耐温性能的要求也随之提高。
[0003]齿轮实际温度由本体温度和瞬时闪现温度叠加形成。影响齿轮本体温度的因素主要有:输入摩擦热，对流换热系数、环境温度、输入热流沿工作齿面分布情况、摩擦系数等。齿轮表面瞬时闪现温度是指齿轮在运转时，表面产生的瞬时变化温度。同时，航空齿轮在运转过程中会产生大量热量并形成不均匀温度场，其温度场分布情况对齿轮系统传动效率、动态性能以及承载能力等具有重要影响。工程实践表明，上述情况在重载运转齿轮中表现的尤为明显。重载齿轮因高温和不均匀温度场所造成的热变形将严重影响其承载能力和工作性能，加剧其产生的振动和噪声，缩短其使用寿命。
[0004]由于现有齿轮试验机设计未将上述对齿轮实际温度的影响因素考虑其中，因而现有齿轮试验机仅能满足车辆齿轮等低温齿轮的考核。若用于考核航空齿轮等高温齿轮则误差较大，且所得数据难以修正。因此考核齿轮在航空减速器中实际工况最简洁、直观的方法就是将齿轮置于与实际工况相近环境中进行跑合。为实现这一目标，需要在齿轮模拟试验机中创造与真实环境尽可能接近的试验环境。
[0005]现有的FZG试验机可以对温度进行简单控制。其原理为有速比相同的两对齿轮，其中一对为试验齿轮,另一对为陪试齿轮。陪试齿轮安装在一齿轮箱中，其输入轴与电机直接连接，其输出与试验齿轮箱连接，试验齿轮箱输出轴上安装有加载离合器，试验时从箱体上方喷油口对齿轮施加润滑油。油箱内设计有电热器，用以控制初始油温，同时还有冷却器，用以实现试验中油温平衡。但是FZG齿轮试验箱加热装置可实现的加热温度低，且温度控制误差较大，只能将油温控制在90 (±5) °C。因此FZG齿轮试验机试验条件远不能达到模拟航空减速器内部温度的需要，无法模拟航空减速器内真实环境。
[0006]从加热方式上来看，现有齿轮试验机的加热装置多为电阻丝加热。但是，电阻丝在使用过程中暴露出一些不容忽视的缺陷。其一、电阻丝使用寿命短，若烧断则需要整体更换，操作不便。若电阻丝在试验过程中烧断则会导致试验失败。其二、电阻丝加热均匀性差，靠近电阻丝部分的润滑油温度远高于油箱中其它部分且易高于闪点温度，若遇电阻丝裸露带电，则可能点燃润滑油，引发安全事故。其三、电阻丝加热的润滑油燃烧不充分，积碳率高。高积碳率不仅会影响试验温度等参数，还会影响润滑油的润滑性能，最终影响试验效果。此外，这种加热方式还存在着温度响应慢，加热时间短，不能提供长时间的高温工况条件等问题。[0007]更重要的是，在航空减速器中不同部位应用的齿轮其工作温度亦有差别。现有齿轮试验机采用电阻丝加热油箱的目的是确保润滑油正常工作，未考虑齿轮运转实际情况，所以齿轮试验机只能检测单一温度区间内齿轮工况，不能实现对不同部位齿轮的温度差异化试验。
[0008]现有齿轮试验机由于不能有效地模拟航空减速器内齿轮的实际工况条件，试验齿轮工况与实际工况相差较大，固此试验数据的误差较大。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是提供一种可以控制试验温度的齿轮试验机，以解决现有齿轮试验机所提供的工况条件与齿轮实际工况条件差距过大，造成测量的数据误差大的问题。
[0010]为了实现上述目的，本发明提供了一种高温齿轮试验机，包括用于齿轮试验测试的齿轮传动箱，待测齿轮安装在所述齿轮传动箱内，其中，所述齿轮传动箱连接有温度控制系统，所述温度控制系统包括加热装置和温度监测装置控制模块，所述加热装置通过管路与齿轮传动箱连接，所述加热装置将加热后的润滑油通过所述管路传输至所述齿轮传动箱内对所述待测齿轮进行油浴式加热和润滑以模拟航空减速器齿轮工况，所述温度监测装置安装在所述加热装置上实时监测所述润滑油的温度以控制所述加热装置的加热温度。
[0011]上述的齿轮试验机，其中，所述加热装置包括加热箱体、吸油管、油泵和多组PTC加热片组，所述加热箱体上设置有加油口、出油口和回油口，所述油泵安装在所述出油口上方，所述吸油管设置于所述加热箱体内并穿过所述出油口与所述油泵连接，所述油泵通过所述管路与所述齿轮传动箱连接，所述齿轮传动箱通过管路与所述回油口连接，所述多组PTC加热片组分别安装在所述加热箱体内壁、箱底和箱内隔板上。
[0012]上述的齿轮试验机，其中，所述温度控制系统还包括冷却装置，所述冷却装置通过冷却管路与所述加热装置连接，所述冷却管路上安装有用于控制所述冷却管路中润滑油流量和冷却油箱制冷量的冷却机组以控制和调节润滑油温度。
[0013]上述的齿轮试验机，其中，所述温度监测装置包括多个油箱温度传感器，所述多个油箱温度传感器设置于所述加热箱体内，用于实时采集所述加热箱体内温度数据，并且分别对应于所述多组PTC加热片组设置。
[0014]上述的齿轮试验机，其中，所述温度监测装置还包括齿轮箱温度传感器，所述齿轮箱温度传感器安装在所述齿轮传动箱的上部以实时采集所述齿轮传动箱内的温度数据。
[0015]上述的齿轮试验机，其中，所述温度控制系统还包括控制模块，所述多个油箱温度传感器及所述多组PTC加热片组分别与所述控制模块连接，每个所述油箱温度传感器分别对应一组所述PTC加热片组，所述油箱温度传感器分别采集所述PTC加热片的温度数据并上传至所述控制模块，所述控制模块根据所述温度数据分别控制所述多组PTC加热片组加热或断开，以精确控制润滑油的温度。
[0016]上述的齿轮试验机，其中，所述齿轮箱温度传感器与所述控制模块连接，所述齿轮箱温度传感器采集所述齿轮传动箱的齿轮温度数据并上传至所述控制模块，所述控制模块根据所述温度数据和所述齿轮温度数据分别控制所述多组PTC加热片组加热或断开，以精确控制润滑油的温度。[0017]上述的齿轮试验机，其中，所述齿轮箱温度传感器设置一保护温度控制模块。当齿轮传动箱内的齿轮温度数据高于所述保护温度时，所述控制模块关闭全部所述多组PTC加热片组并控制冷却油箱制冷量并加速润滑油的冷却循环以降低润滑油温度。
[0018]上述的齿轮试验机，其中，所述多个油箱温度传感器分别设置控温上限和控温下限，当所述油箱温度传感器测得的温度数据高于所述控温上限时，所述控制模块关闭对应的所述PTC加热片组，当所述油箱温度传感器测得的温度数据低于所述控温下限时，所述控制模块打开对应的PTC加热片组。
[0019]本发明的技术效果在于:
[0020]I)本发明采用PTC加热的方式，PTC材料是一种新型热敏电阻材料，它本身具有热敏、无噪声、使用寿命长、加热速度快的特点。本发明采用PTC加热方式。在试验中，若某一PTC加热片故障，该区域其它加热片可进行温度补偿。维护时仅需更换故障的加热片，操作方便。另外PTC加热方式还有一大优点，若遇PTC加热片得不到充分散热，且温度到达居里温度后，功率会急剧下降，此时加热片的表面温度维持在其居里温度左右，不会造成加热片附近的润滑油过烧，缓解使用电阻丝加热时常见的润滑油积碳问题，保证试验机能够长时间正常运行，因此本发明的齿轮试验机安全系数高、维护方便。可以对齿轮进行长时间的加热，试验温度高，试验时间长，更接近航空齿轮的真实工作环境，试验结果更为可信；
[0021]2) PTC加热片可控温度区间大，可以对不同部位的齿轮进行差异化的试验。在实际应用中，不同部位齿轮的工作温度并不相同，因此对于齿轮要求也并不相同。本发明中齿轮试验机可以通过温控系统将齿轮温度设定在PTC加热片居里温度下任意温度(±1°C )，从而实现齿轮在真实工作环境下工作的模拟；
[0022]3)由于本发明采取了 PTC阵列控制的方法，PTC材料本身具有性能稳定、升温迅速、受电源电压波动影响小等特性，且其制成的加热器，具有热阻小、换热效率高等显著优点。所以PTC阵列加热的方法响应快，精度高，能形成在线温度闭环控制，故本发明的控温系统控温精度高，大幅度提高了温度控制精度及均匀性，油温分布均匀性比现有设备提高30%以上，温度的控制精度可达±1°C左右，可以实现润滑油温度的定量控制；
[0023]4)本发明可通过前期测试性试验，对齿轮温度和润滑油温度之间的关系进行测量，得出相应经验公式并输入计算机后，通过电脑进行控制，实现对齿轮表面温度的自动控制，从而提高工作效率。
[0024]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明一实施例的齿轮试验机结构示意图；
[0026]图2为本发明另一实施例的齿轮试验机结构示意图；
[0027]图3为本发明一实施例的温度控制示意图；
[0028]图4为本发明一实施例的加热箱体中PTC加热片组设置示意图(顶面)；
[0029]图5为本发明一实施例的加热箱体中PTC加热片组设置示意图(侧面)；
[0030]图6为本发明另一实施例的加热箱体中PTC加热片组设置示意图(侧面)。
[0031]其中，附图标记
[0032]I 齿轮传动箱[0033]2待测齿轮
[0034]3温度控制系统
[0035]31加热装置
[0036]311加热箱体
[0037]312 吸油管
[0038]313 加热油泵
[0039]314 PTC加热片组
[0040]315 加油口
[0041]316 出油口
[0042]317 回油口
[0043]32 温度监测装置
[0044]321 油箱温度传感器
[0045]322 齿轮箱温度传感器
[0046]33 管路
[0047]34 冷却装置
[0048]341 冷却管路`
[0049]35 控制模块
[0050]A、B、C、D 加热片组阵列
【具体实施方式】
[0051]下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0052]参见图1，图1为本发明一实施例的齿轮试验机结构示意图。本发明的齿轮试验机，包括用于齿轮试验测试的齿轮传动箱1，待测齿轮2安装在所述齿轮传动箱I内，所述齿轮传动箱I连接有温度控制系统3，所述温度控制系统3包括加热装置31和温度监测装置32，所述加热装置31通过管路33与齿轮传动箱I连接，所述加热装置31可将加热后的润滑油通过所述管路33传输至所述齿轮传动箱I内对所述待测齿轮2进行油浴式加热和润滑以模拟航空减速器内齿轮的工作环境，所述温度监测装置32安装在所述加热装置31上实时监测所述润滑油的温度以控制所述加热装置31的加热温度。上述温度优选为2600C _280°C，温度误差范围1°C。
[0053]本实施例中，所述加热装置31包括加热箱体311、吸油管312、加热油泵313和多组PTC加热片组314，所述PTC加热片组314分别包括多个PTC加热片，所述加热箱体311上设置有加油口 315、出油口 316和回油口 317，所述加热油泵313安装在所述出油口 316上方，所述吸油管312设置于所述加热箱体311内并穿过所述出油口 316与所述加热油泵313连接，所述加热油泵313通过所述管路33与所述齿轮传动箱I连接，所述齿轮传动箱I通过管路33与所述回油口 317连接，所述多组PTC加热片组314分别安装在所述加热箱体311内壁上。
[0054]参见图2，图2为本发明另一实施例的齿轮试验机结构示意图。本发明的另一实施例中，所述温度控制系统3还可包括冷却装置34，所述冷却装置34通过冷却管路341与所述加热装置31连接，所述冷却管路341上安装有控制所述冷却管路341中润滑油的流量及制冷量的冷却装置，用以控制调节润滑油的温度。试验时，若润滑油温度处于设定控温上限(Tl)与设定控温下限(To)之间时，关闭部分PTC加热片组314，使油温稳定；若油温超过设置控温上限(Tl )，则再次关闭一定数量的PTC加热片组314，进一步减少加热量，目的是使油温缓慢降低并进入设定温度范围；若润滑油温度超过设定控温上限20°C或与润滑油闪点温度的差值不到10°C (选取两者中数值较低者，确保试验安全)时，则关闭所有PTC加热片组314并打开冷却装置34，并根据润滑油的实际温度调节冷却装置34中冷却油箱制冷量及润滑油流量。
[0055]参见图3，图3为本发明一实施例的温度控制示意图。本实施例中，所述温度监测装置32包括多个油箱温度传感器321，所述多个油箱温度传感器321分别与所述多组PTC加热片组314对应设置于所述加热箱体311内，以实时采集所述加热箱体311内的温度数据。在另一实施例中，所述温度监测装置32还可包括齿轮箱温度传感器322，所述齿轮箱温度传感器322安装在所述齿轮传动箱I的上部以实时采集所述齿轮传动箱I内的温度数据。因考虑润滑油在油路传输期间，温度会有一定的下降，因此在设定加热温度时需在齿面要求温度的基础上添加相应的温度补偿值，以提高试验准确率。将试验齿轮箱喷油口温度作为试验模拟的齿轮工作环境温度，因此，定义温度补偿值为加热箱体311内平均油温与齿轮传动箱I的喷油口油温度的差值。所以:
[0056]加热箱体设定加热温度=齿轮传动箱喷油口油温+温度补偿值
[0057]所述温度控制系统3还包括控制模块35，所述多个油箱温度传感器321、所述多组PTC加热片组314及所述冷却机组34均与所述控制模块35连接，每个所述多组PTC加热片组314的PTC加热片均对应设置所述油箱温度传感器321，所述油箱温度传感器321分别采集所述PTC加热片的温度数据并上传至所述控制模块35，所述控制模块35根据所述温度数据分别控制所述冷却油箱制冷量和/或控制所述多组PTC加热片组314加热或断开，以精确控制润滑油的温度。其中，所述齿轮箱温度传感器322与所述控制模块35连接，所述齿轮箱温度传感器322采集所述齿轮传动箱I的齿轮温度数据并上传至所述控制模块35，所述控制模块35根据所述温度数据和所述齿轮温度数据分别控制所述冷却油箱制冷量和/或控制所述多组PTC加热片组314加热或断开，以精确控制润滑油的温度。其中，所述齿轮箱温度传感器322设置一保护温度控制模块，当齿轮传动箱I内的齿轮温度数据高于所述保护温度时，所述控制模块35关闭部分所述多组PTC加热片组314和/或控制所述冷却油箱制冷量并加速润滑油的冷却循环以降低润滑油温度。
[0058]所述多个油箱温度传感器321分别设置控温上限和控温下限，当所述油箱温度传感器321测得的温度数据高于所述控温上限时，所述控制模块35关闭对应的所述PTC加热片组314和/或控制所述冷却油箱加速润滑油的冷却循环，当所述油箱温度传感器321测得的温度数据低于所述控温下限时，所述控制模块35打开对应的PTC加热片组314。
[0059]工作时，通过前期测试性试验，对齿轮的温度、润滑油温度之间的关系进行测量，得出相应的算式，输入计算机中，实现对齿轮表面温度的自动控制。在加热箱体311的正上方开一加油口 315，连接输油管路，通过加热油泵313将加热后的润滑油泵入齿轮传动箱I内，对待测齿轮2进行油浴式加热和润滑。
[0060]润滑油通过加热油泵313从加热箱体311中导出，连入一油冷机组中，该油冷机组的型号优选为MC0-385-01K，再通过一油泵导回加热箱体311中。油冷机组所用的冷却油泵为可调节功率的，可以控制冷却装置34中油的流量和制冷量从而实现控制润滑油的温度。
[0061]外加润滑油储存在一外部油箱中，通过加热油泵313进行油循环。润滑油通过设在加热箱体311内表面的多处PTC加热片组314阵列，对加热箱体311内润滑油进行加热。其PTC加热片组314阵列最高可将加热箱体311中的润滑油温度加热至280°C。
[0062]在一实施例中，每个PTC阵列可都对应设置一个控制单元，然后每个控制单元都把采集的数据传输到控制模块35进行分析，对齿轮试验机控制程序进行分析，控制模块35根据分析结果调整PTC加热片组加热量，从而实现使润滑油的温度控制在一个比较小的精度范围内。
[0063]其温度监测装置32安装在加热箱体311中，通过分布在加热箱体311各处的多点探头和齿轮传动箱2上部的油箱温度传感器321，进行信号采集。信号经计算机分析处理后对温度监测装置32、加热装置31和冷却装置34进行闭环智能控制，形成在线温度闭环控制。在试验前为齿轮传动箱I的齿轮箱温度传感器322设置一保护温度控制模块，当齿轮传动箱I内的齿轮箱温度传感器322监测到待测齿轮2的温度高于其保护温度时，控制模块35控制冷却油箱加大制冷量，从而加速润滑油的冷却循环，降低润滑油温度。在加热箱体311内部多处设置油箱温度传感器321，为每一油箱温度传感器321设置控温上限和控温下限，当油箱温度传感器321测得的润滑油温度高于控温上限时，控制模块35关闭相应的PTC加热片组314阵列，当油箱温度传感器321测得的润滑油温度低于控温下限，控制模块35打开相应的PTC加热阵列。
[0064]试验时，打开齿轮传动箱1，将试验待测齿轮2与陪试齿轮安装在齿轮传动轴上。打开加热装置31，对加热箱体311内的润滑油进行加热，待加热箱体311内润滑油温度稳定后，打开冷却装置34，对润滑油的温度进行调节。润滑油温度稳定到控温范围内时，开始齿轮试验，并对齿轮温度进行监测，控制模块当齿轮传动箱I内的齿轮箱温度传感器322监测到待测齿轮2的温度高于保护温度时，齿轮箱温度传感器322发出信号，控制模块35提高冷却油箱制冷量并加速润滑油的冷却循环，降低润滑油温度。
[0065]下面详细说明一待测齿轮2的测试过程:
[0066]本实施例中，待测齿轮2为一渐开线直齿轮，其齿数为29，法向模量为3.63，螺旋角为6o2' 51"，螺旋方向为左旋。该齿轮所用润滑油为长城4010合成航空润滑油，该润滑油的闪点温度为264°C。试验的齿轮工作温度为230°C左右。加热箱体311底面尺寸为400mm*300mm ;PTC 加热片的尺寸为 100mm*60mm。
[0067]参见图4-6，图4为本发明一实施例的加热箱体中PTC加热片组设置示意图(顶面)，图5为本发明一实施例的加热箱体中PTC加热片组设置示意图(侧面)，图6为本发明另一实施例的加热箱体中PTC加热片组设置示意图(侧面)。图4中为PTC加热片的排列方式，将加热箱体311分为A、B、C、D四个阵列，每个阵列设置有相应的油箱温度传感器321并通过控制模块35进行控制。
[0068]第一阵列A中，PTC加热片温度调节方式如下:
[0069]当所需加热量为可加热量的100%，则打开所有PTC加热片；
[0070]当所需加热量为可加热量的50%，则间隔的打开相应的PTC加热片；
[0071]当所需加热量为可加热量的30%，则打开底部的5片PTC加热片；
[0072]当所需减少的加热量为30%，则关闭底部的5片PTC加热片；[0073]当所需减少的加热量为50%，则间隔的关闭相应的PTC加热片；
[0074]当所需减少的加热量为100%，则关闭所有PTC加热片。
[0075]第二阵列B中，PTC加热片温度调节方式如下:
[0076]当所需加热量为可加热量的100%，则打开所有PTC加热片；
[0077]当所需加热量为可加热量的50%，则间隔的打开相应的PTC加热片；
[0078]当所需加热量为可加热量的30%，则打开2片不相邻的PTC加热片；
[0079]当所需减少的加热量为30%，则关闭2片不相邻的PTC加热片；
[0080]当所需减少的加热量为50%，则间隔的关闭相应的PTC加热片；
[0081]当所需减少的加热量为100%，则关闭所有PTC加热片。
[0082]第三阵列C中，PTC加热片温度调节方式如下:
[0083]当所需加热量为可加热量的100%，则打开所有PTC加热片；
[0084]当所需加热量为可加热量的50%，则间隔的打开相应的PTC加热片；
[0085]当所需加热量为可加热量的30%，则打开2片不相邻的PTC加热片；
[0086]当所需减少的加热量为30%，则关闭2片不相邻的PTC加热片；
[0087]当所需减少的加热量为50%，则间隔的关闭相应的PTC加热片；
[0088]当所需减少的加热量为100%，则关闭所有PTC加热片。
[0089]第四阵列D中，PTC加热片温度调节方式如下:
[0090]当所需加热量为可加热量的100%，则打开所有PTC加热片；
[0091]当所需加热量为可加热量的50%，则间隔的打开相应的PTC加热片；
[0092]当所需加热量为可加热量的30%，则打开3片不相邻的PTC加热片；
[0093]当所需减少的加热量为30%，则关闭3片不相邻的PTC加热片；
[0094]当所需减少的加热量为50%，则间隔的关闭相应的PTC加热片；
[0095]当所需减少的加热量为100%，则关闭所有PTC加热片。
[0096]可见，本发明能更快、更灵敏和准确地控制试验箱的温度。
[0097]其中，PTC排列方式可根据其尺寸不同进行更换。
[0098]其中，具体的操作过程为:
[0099]I)打开计算机，通过控制模块35为润滑油油箱设定加热控温上限(Tl)和控温下限(To)，本实施例中，例如控温上限优选为235°C ;控温下限为225°C ；
[0100]2)通过控制模块35发送加热指令到加热片阵列，开启加热片对加热箱体311内的润滑油进行加热；
[0101]3)通过控制模块35打开齿轮箱温度传感器322，齿轮箱温度传感器322将其所测得的齿面温度信息返回至控制模块35 ；
[0102]4)由控制模块35分析和判断齿轮箱温度传感器322返回的信号，根据实际测量获得的温度与设定值之间的差距大小参照前述步骤调节加热片阵列中加热片的启用数量。若润滑油温度超过设定控温上限20°C或与润滑油闪点温度的差值不到10°C (选取两者中数值较低者，确保试验安全)时，则关闭所有加热片。同时，打开冷却装置34并根据润滑油的实际温度设定冷却系统中冷却油箱制冷量；
[0103]5)若测得油温已降至设定的温度上下限范围内，则关闭冷却装置34，重新开启相应加热片稳定温度；[0104]6)若测得油温低于设定控温下限时，根据实际测量温度与设定控温下限温度的温差大小打开适量加热片。
[0105]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种高温齿轮试验机，包括用于齿轮试验测试的齿轮传动箱，待测齿轮安装在所述齿轮传动箱内，其特征在于，所述齿轮传动箱连接有温度控制系统，所述温度控制系统包括加热装置和温度监测装置，所述加热装置通过管路与齿轮传动箱连接，所述加热装置将加热后的润滑油通过所述管路传输至所述齿轮传动箱内对所述待测齿轮进行油浴式加热和润滑以模拟航空减速器内齿轮的工况，所述温度监测装置安装在所述加热装置上实时监测所述润滑油的温度以控制所述加热装置的加热温度。
2.根据权利要求1所述的齿轮试验机，其特征在于，所述加热装置包括加热箱体、吸油管、加热油泵和多组PTC加热片组，所述PTC加热片组分别包括多个PTC加热片，所述加热箱体上设置有加油口、出油口和回油口，所述加热油泵安装在所述出油口上方，所述吸油管设置于所述加热箱体内并穿过所述出油口与所述加热油泵连接，所述加热油泵通过所述管路与所述齿轮传动箱连接，所述齿轮传动箱通过管路与所述回油口连接，所述多组PTC加热片组分别安装在所述加热箱体内壁、箱底和箱内隔板上。
3.根据权利要求1或2所述的齿轮试验机，其特征在于，所述温度控制系统还包括冷却装置，所述冷却装置通过冷却管路与所述加热装置连接，所述冷却管路上安装有用于控制所述冷却管路中的润滑油流量和冷却油箱制冷量的冷却机组以控制调节润滑油的温度。
4.根据权利要求2所述的齿轮试验机，其特征在于，所述温度监测装置包括多个油箱温度传感器，所述多个油箱温度传感器分别对应于所述多组PTC加热片组设置于所述加热箱体内以实时采集所述加热箱体内的温度数据。
5.根据权利要求4所述的齿轮试验机，其特征在于，所述温度监测装置还包括齿轮箱温度传感器，所述齿轮箱温度传感器安装在所述齿轮传动箱的上部以实时采集所述齿轮传动箱内的温度数据。
6.根据权利要求5所述的齿轮试验机，其特征在于，所述温度控制系统还包括控制模块，所述多个油箱温度传感器、所述多组PTC加热片组及所述冷却机组分别与所述控制模块连接，每个所述多组PTC加热片组的PTC加热片分别对应设置所述油箱温度传感器，所述油箱温度传感器分别采集所述PTC加`热片的温度数据并上传至所述控制模块，所述控制模块根据所述温度数据分别控制所述冷却油箱制冷量和/或控制所述多组PTC加热片组加热或断开，以精确控制润滑油的温度。
7.根据权利要求6所述的齿轮试验机，其特征在于，所述齿轮箱温度传感器与所述控制模块连接，所述齿轮箱温度传感器采集所述齿轮传动箱的齿轮温度数据并上传至所述控制模块，所述控制模块根据所述温度数据和所述齿轮温度数据分别控制所述冷却油箱制冷量和/或控制所述多组PTC加热片组加热或断开，以精确控制润滑油的温度。
8.根据权利要求7所述的齿轮试验机，其特征在于，所述齿轮箱温度传感器设置一保护温度控制模块，当齿轮传动箱内的齿轮温度数据高于所述保护温度时，所述控制模块关闭部分所述多组PTC加热片组和/或控制所述冷却油箱制冷量及所述润滑油流量以降低润滑油温度。
9.根据权利要求8所述的齿轮试验机，其特征在于，所述多个油箱温度传感器分别设置一控温上限和一控温下限，当所述油箱温度传感器测得的温度数据高于所述控温上限时，所述控制模块关闭对应的所述PTC加热片组和/或控制所述冷却油箱制冷量及所述润滑油流量以降低润滑油温度，当所述油箱温度传感器测得的温度数据低于所述控温下限时，所述控制模块打开对 应的PTC加热片组以提高润滑油温度。
【文档编号】G01M13/02GK103759938SQ201410012792
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】金杰, 邱维维, 张昕, 王月 申请人:北京机械工业自动化研究所