拖拉机底盘双机加载磨合试验台的制作方法

本发明涉及机电领域,尤其涉及拖拉机底盘双机加载磨合试验台。

背景技术：

现有的拖拉机底盘在线加载磨合净化工艺技术采用的是单机加载模式，且结构是下置式的，其加载电机设置在底盘后机架下方，电机两端输出轴通过链式单速比升速箱与拖拉机底盘连接，加载电机及齿轮箱下嵌于地坑内，一旦出现故障需要维修，必须花费大量人力物力整机吊出解体，且单机输出轴与底盘左右两端相连，转速始终一致，无法进行差速试验，不能模拟拖拉机转弯工况时轮速不一致的状况，达不到完全磨合的目的；其次该技术采用的是单速比链式升速箱，只能进行选档试验，不能覆盖拖拉机所有变速档位的需求；再次，该技术对磨合净化过程中出现的传动系统脱档、乱挡只能做人工判断，准确度不高。

总之，现有技术中至少存在以下缺陷：

1.单机加载电机体积大，重量大，不利于运输装配；

2.维修或维护难度大，操作不方便，浪费人力、物力、财力；

3.不能完全模拟拖拉机运行工况进行差速试验，造成拖拉机磨合运行不充分；

4.采用单速比升速箱只能选档试验，不能覆盖拖拉机传动系统所有档位，留有试验死区，存在质量风险；

5.不能准确、自动判断传动系统的脱档、乱挡；

6.采用手动方式调整位置，准确度及自动化程度不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种拖拉机底盘双机加载磨合试验台。

本发明的目的是通过如下途径实现的：一种拖拉机底盘双机加载磨合试验台，它包括机座，安装于机座上的牵引输入机构、输入升降调整机构、试件安装机构、加载机构，另设实时数据检测处理系统及plc自动控制系统,上述机构及系统分别与拖拉机底盘试件相连接；

所述的机座为水平安装的t型结构，牵引输入机构位于机座纵向部分的端部，输入升降调整机构安装于牵引输入机构及机座之间，试件安装机构位于机座纵向部分的中部及横向部分的两端，加载机构分为左加载系统及右加载系统，二者分别置于机座横向部分的两端；

所述的plc自动控制系统与牵引输入机构、加载机构电连接。

作为本方案的进一步优化,本试验台，还包括油源净化系统；

所述油源净化系统包括回油系统、过滤系统及供油系统；

所述回油系统包括接油盆、回油管道、回油箱及液位计；所述接油盆安装在后机座中间上方经回油管道与回油箱相连；所述液位计安装在回油箱上，用于感应回油箱的油位；

所述过滤系统包括过滤泵、强磁过滤器、粗过滤器、精过滤器及相关管道；所述过滤泵、强磁过滤器、粗过滤器、精过滤器经管道连接组成过滤系统，过滤泵吸油口置入回油箱内，精过滤器出油口置入供油箱内；

所述供油系统包括供油箱、供油泵、节流阀、截止阀、清洁度检测口、供油枪及管道等；所述供油泵、节流阀、截止阀、清洁度检测口、供油枪经管道连接成供油系统，供油泵吸油管置入供油箱内，供油枪接入试件进油口，检测油品清洁度时在清洁度检测口安装清洁检测仪。

作为本方案的进一步优化,所述机座为水平安放的t型结构，它包括位于机座纵向部分上的前机座、以及分别焊接于前机座上方两端的前机座上安装板和中间安装板；还包括位于机座横向部分上的后机座，以及分别焊接于后机座上方两端的后机座左安装板和后机座右安装板；上述的安装板上方均安装有滚珠线性滑轨。

作为本方案的进一步优化,所述牵引输入机构位于前机座的一端，包括输入机构安装平台、牵引电机、输入伺服推进机构、气动对接机构；

所述输入机构安装平台经滚珠线性滑轨与升降安装平台连接；

所述牵引电机固定安装于输入机构安装平台一端；

所述输入伺服推进机构安装于输入机构安装平台下方，推进丝杆座安装在升降安装平台上，推进丝母座安装在输入机构安装平台下方，推进丝杆套装在推进丝母座中，安装在推进丝杆座内，推进伺服电机与推进减速机安装在丝杆的端部；

所述气动对接机构安装在输入机构安装平台的另一端，经对接工装与试件对接。

作为本方案的进一步优化,所述的输入升降调整机构包括升降伺服系统、升降导柱机构、升降安装平台及升降机构安装底板；

所述升降伺服系统安装在升降机构安装底板轴线上，2台顶升机分别安装在升降机构安装底板轴线前端与后端，顶升机的升降顶杆顶部经法兰螺栓与升降安装平台下方连接；4件升降导柱机构导向套分别安装在前机座上安装板以纵横中心线为对称轴线的四角位置，导柱顶端法兰经螺栓安装在升降安装平台下方。

作为本方案的进一步优化,所述试件安装机构安装于中间安装板上，它包括底盘轮边安装机构、底盘前端安装机构及宽度调整机构；

所述底盘轮边安装机构包括左调整平台、左托轮机构、右调整平台及右托轮机构；所述左调整平台经滚珠线性滑轨安装在后机座左安装板上方；所述左托轮机构安装在左调整平台内侧；所述右调整平台经滚珠线性导轨安装在后机座右安装板上方；所述右托轮机构安装在右调整平台内侧；

所述底盘前端面安装机构包括前端面安装底板、前端面支撑座、前端面安装高度调整工装及前端面安装长度调整机构；所述前端面安装底板安装在机座中间安装板前端，以滚珠线性滑轨连接；所述前端面支撑座安装在前端面安装底板上；所述前端面安装高度调整工装安装在前端面支撑座上，按试件高度更换高度调整工装；所述前端面安装长度调整机构安装在机座中间安装板上的一端，与中间安装板螺栓固联，通过丝杆、丝母座与前端面安装底板相连接，通过伺服电机驱动减速机控制前端面安装长度的调整，中间安装板上装有滚珠线性导轨，前端面安装底板通过装在滚珠线性导轨上的滑块与中间安装板连接；

所述宽度调整机构包括左右双头螺杆、左旋丝母座、右旋丝母座、左/右丝杆支座；所述左右双头螺杆左旋端套装在左旋丝母座内；右旋端套装在右旋丝母座内；所述左右双头螺杆、左右螺杆支撑座安装在后机座上方，宽度调整伺服电机安装在左右双头螺杆的一端。

作为本方案的进一步优化,所述plc自动控制系统还包括电能回馈节能控制系统，该电能回馈节能系统中，电能从所述驱动变频器的整流单元经直流单元流向逆变单元，为牵引电机提供部分电能带动拖拉机底盘传动系统；所述拖拉机底盘传动系统的能量由加载交流电机经加载变频器的逆变单元返回直流单元，供驱动变频器的逆变单元使用，构成电能回馈系统。

作为本方案的进一步优化,所述双机加载机构包括左加载系统及右加载系统；

安装在左调整平台上的左加载系统，包括左加载输出对接机构、左双速比加载升速箱、左变频加载电机；

安装在右调整平台上的右加载系统，包括右加载输出对接机构、右双速比加载升速箱、右变频加载电机；

左变频电机通过联轴器与左加载升速箱输入端相连接，左加载升速箱输出端通过花键与左加载输出对接机构相连，右加载系统与左加载系统以相同的结构对称分布。

作为本方案的进一步优化,所述plc自动控制系统包括用于实时数据采集系统的上位机及用于plc控制系统的下位机；

所述上位机包括装有labview开发软件的计算机控制系统，计算机控制系统通过以太网与下位机进行实时通讯；且所述上位机的计算机控制系统与牵引电机及加载交流电机电连接；

所述下位机通过485总线与左加载变频器、右加载变频器、驱动变频器进行实时通讯；所述驱动变频器通过交流三相四线接口与牵引电机电连接；所述左加载变频器通过交流三相四线接口与左加载电机电连接；所述右加载变频器通过交流三相四线接口与右加载电机电连接；

所述plc自动控制系统与牵引输入机构、双机加载机构经导电电线、电缆进行电连接；所述实时数据检测处理系统与试件经线束传感元件连接；磨合试验时，所述输入升降调整机构、牵引输入机构、试件安装机构、双机加载机构、油源净化系统、实时数据检测处理系统及plc自动控制系统分别与拖试件相连接。

本发明一种拖拉机底盘双机加载磨合试验台是轮式拖拉机底盘传动系统带负载运行磨合的专用设备，使用两台交流电机作为负载，齿式联轴器输入，利用拖拉机底盘前端面动力输入定位作为定位基准，加载部位两侧的托轮作为后面输出轴的基准，利用两侧的托轮高度确定输入轴高度，调整牵引输入机构高度来调整底盘水平位置，达到磨合拖拉机底盘的传动系统的目的，本发明应用交流电机作为负载，加载交流电机发电通过逆变单元回馈牵引电机，实现加载过程的能量回馈，从而达起到高效节能的效果。

本发明拖拉机底盘双机加载磨合试验台通过使用自动控制系统中的加载变频器对两台加载交流电机扭矩的大小进行控制，达到控制加载负载的目的，模拟各种道路工况的空载、负载运行状况，达到有效、彻底磨合其传动系统并排除故障的作用。

本发明拖拉机底盘双机加载磨合试验台，根据拖拉机型号选择对应的拖拉机前端面支撑座上的高度调整工装、爪式离合器，并将底盘定位在试验台的底盘前端面安装机构上，启动自动化控制柜，采用自动加载磨合技术，同时自动检测底盘脱档、乱挡现象，实现传动系统扭矩、转速、脱档、乱挡的自动检测记录，并启动液压净化系统，以高压力、大流量的专用净化油对拖拉机底盘进行磨合清洁净化，消除、净化传动系统内的装配加工垃圾，净化油经底盘、磁过滤器、粗、精过滤器后，可循环使用。

与现有技术比较，本发明拖拉机底盘双机加载磨合试验台具有如下优点：

1.拖拉机底盘双机加载磨合试验台是一项新的工艺技术，该种试验设备在原来的拖拉机及汽车底盘负荷磨合试验台基础上不断改进、创新，将单一加载电机变成双机加载，避免了加载不均匀，运行不平稳等问题，特别解决了不能模拟拖拉机弯道运行工况进行差速试验的问题，使拖拉机传动系统的磨合更有效。

2.本发明结构由下置式变为上置式，解决了安装、维护、维修等诸多问题，一是安装过程中不需要挖地钻孔，二是加载系统出现故障时不需要整机吊装解体，省时、省力，提高了效率。

3.采用双速比升速箱，磨合过程覆盖了拖拉机传动系统所有档位，磨合彻底，排除了质量隐患，提高了整车稳定性。

4.采用plc自动化控制技术，可以数字控制加载载荷，在加载磨合的同时检测传动系统脱档、乱挡问题，及时下线处理、解决，大大的降低了产品返修率，减少了售后服务成本及质量成本。

5.手动调整位置改为伺服调整，提高了准确度。

6.采用液压净化技术，通过强磁过滤、粗过滤、精过滤，清除传动系统中的金属垃圾和纤维垃圾，提高了设备的清洁度，消除了拖拉机的潜在质量隐患，提高了拖拉机的使用寿命。

7.电能回馈技术，通过数字控制实现加载过程中的能量回馈，在加载磨合过程中加载产生的电能通过系统逆变处理回馈到控制系统为试验台提供电源，节能30%-60%最高节能率为78.85%，数据经国家农业部农业机械鉴测总站测试鉴定；

8.拖拉机底盘双机加载磨合试验台将拖拉机在线加载磨合净化工艺提升到另一个高度，不但节约了资源、能源、场地，而且提高了整机使用的可靠性、稳定性，降低了成本，同时消除了售后磨合清洗带来的环境污染，是一项集加载、磨合、净化、检测为一体的节能降耗防污染的自动化新型技术。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明总装俯视结构示意图；

图2为本发明总装正视结构示意图；

图3为本发明总装侧视结构示意图；

图4为本发明中机架俯视结构示意图；

图5为本发明中机架侧视结构示意图；

图6为本发明中牵引输入机构结构示意图；

图7为本发明中升降调整机构结构示意图；

图8为本发明中左加载系统结构示意图；

图9为本发明中油源净化系统结构示意图；

图10为本发明中电控部分方框示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种拖拉机底盘双机加载磨合试验台，它包括机座1，安装于机座1上的牵引输入机构2、输入升降调整机构36、试件安装机构3、加载机构22，另设实时数据检测处理系统66及plc自动控制系统67,上述机构及系统分别与拖拉机底盘试件14相连接；

所述的机座1为水平安装的t型结构，牵引输入机构2位于机座1纵向部分的端部，输入升降调整机构36安装于牵引输入机构2及机座1之间，试件安装机构3位于机座1纵向部分的中部及横向部分的两端，加载机构22分为左加载系统7及右加载系统20，二者分别置于机座1横向部分的两端；

所述的plc自动控制系统67与牵引输入机构2、加载机构22电连接。

如图9所示，所述油源净化系统包括回油系统、过滤系统及供油系统；

所述回油系统包括接油盆54、回油管道55、回油箱56及液位计57；所述接油盆54安装在后机座28中间上方经回油管道55与回油箱56相连；所述液位计57安装在回油箱56上，用于感应回油箱的油位；

所述过滤系统包括过滤泵58、强磁过滤器59、粗过滤器60、精过滤器61及相关管道；所述过滤泵58、强磁过滤器59、粗过滤器60、精过滤器61经管道连接组成过滤系统，过滤泵58吸油口置入回油箱56内，精过滤器61出油口置入供油箱内；

所述供油系统包括供油箱63、供油泵62、节流阀、截止阀、清洁度检测口、供油枪及管道等；所述供油泵62、节流阀、截止阀、清洁度检测口、供油枪经管道连接成供油系统，供油泵62吸油管置入供油箱63内，供油枪接入试件进油口，检测油品清洁度时在清洁度检测口安装清洁检测仪。

如图4、5所示，所述机座1为水平安放的t型结构，它包括位于机座1纵向部分上的前机座41、以及分别焊接于前机座41上方两端的前机座上安装板43和中间安装板30；还包括位于机座1横向部分上的后机座28，以及分别焊接于后机座28上方两端的后机座左安装板23和后机座右安装板27；上述的安装板上方均安装有滚珠线性滑轨。

如图6所示，所述牵引输入机构2位于前机座41的一端，包括输入机构安装平台49、牵引电机51、输入伺服推进机构44、气动对接机构52；

所述输入机构安装平台49经滚珠线性滑轨与升降安装平台38连接；

所述牵引电机51固定安装于输入机构安装平台49一端；

所述输入伺服推进机构44安装于输入机构安装平台49下方，推进丝杆座47安装在升降安装平台38上，推进丝母座50安装在输入机构安装平台49下方，推进丝杆48套装在推进丝母座50中，安装在推进丝杆座47内，推进伺服电机45与推进减速机46安装在丝杆的端部；

所述气动对接机构52安装在输入机构安装平台49的另一端，经对接工装与试件14对接。

如图7所示，所述的输入升降调整机构36包括升降伺服系统37、升降导柱机构40、升降安装平台38及升降机构安装底板35；

所述升降伺服系统37安装在升降机构安装底板35轴线上，2台顶升机分别安装在升降机构安装底板35轴线前端与后端，顶升机的升降顶杆39顶部经法兰螺栓与升降安装平台下方38连接；4件升降导柱机构导向套42分别安装在前机座上安装板43以纵横中心线为对称轴线的四角位置，导柱顶端法兰经螺栓安装在升降安装平台38下方。

所述试件安装机构安装于中间安装板30上，它包括底盘轮边安装机构15、底盘前端安装机构31及宽度调整机构24；

所述底盘轮边安装机构15包括左调整平台11、左托轮机构25、右调整平台16及右托轮机构26；所述左调整平台11经滚珠线性滑轨安装在后机座左安装板23上方；所述左托轮机构25安装在左调整平台11内侧；所述右调整平台16经滚珠线性导轨安装在后机座右安装板27上方；所述右托轮机构26安装在右调整平台16内侧；

所述底盘前端面安装机构31包括前端面安装底板32、前端面支撑座33、前端面安装高度调整工装34及前端面安装长度调整机构29；所述前端面安装底板32安装在机座中间安装板30前端，以滚珠线性滑轨连接；所述前端面支撑座33安装在前端面安装底板32上；所述前端面安装高度调整工装34安装在前端面支撑座33上，按试件高度更换高度调整工装；所述前端面安装长度调整机构29安装在机座中间安装板30上的一端，与中间安装板30螺栓固联，通过丝杆、丝母座与前端面安装底板相连接，通过伺服电机驱动减速机控制前端面安装长度的调整，中间安装板上装有滚珠线性导轨，前端面安装底板通过装在滚珠线性导轨上的滑块与中间安装板连接；

所述宽度调整机构24包括左右双头螺杆6、左旋丝母座5、右旋丝母座21、左/右丝杆支座13；所述左右双头螺杆6左旋端套装在左旋丝母座5内；右旋端套装在右旋丝母座21内；所述左右双头螺杆、左右螺杆支撑座安装在后机座上方，宽度调整伺服电机4安装在左右双头螺杆的一端。

如图8所示，所述双机加载机构包括左加载系统7及右加载系统20；

安装在左调整平台11上的左加载系统7，包括左加载输出对接机构10、左双速比加载升速箱8、左变频加载电机9；

安装在右调整平台16上的右加载系统20，包括右加载输出对接机构17、右双速比加载升速箱19、右变频加载电机18；

左变频电机通过联轴器与左加载升速箱输入端相连接，左加载升速箱输出端通过花键与左加载输出对接机构相连，右加载系统与左加载系统以相同的结构对称分布。

如图10所示，所述plc自动控制系统65包括用于实时数据采集系统的上位机66及用于plc控制系统的下位机67；

所述上位机66包括装有labview开发软件的计算机控制系统，计算机控制系统通过以太网与下位机进行实时通讯；且所述上位机的计算机控制系统与牵引电机及加载交流电机电连接；

所述下位机通过485总线与左加载变频器69、右加载变频器68、驱动变频器70进行实时通讯；所述驱动变频器70通过交流三相四线接口与牵引电机51电连接；所述左加载变频器69通过交流三相四线接口与左加载电机9电连接；所述右加载变频器68通过交流三相四线接口与右加载电机18电连接；

所述plc自动控制系统65与牵引输入机构2、双机加载机构22经导电电线、电缆进行电连接；所述实时数据检测处理系统66与试件14经线束传感元件连接；磨合试验时，所述输入升降调整机构36、牵引输入机构2、试件安装机构3、双机加载机构22、油源净化系统64、实时数据检测处理系统66及plc自动控制系统65分别与拖试件14相连接。

所述plc自动控制系统还包括电能回馈节能控制系统，该电能回馈节能系统中，电能从所述驱动变频器的整流单元经直流单元流向逆变单元，为牵引电机提供部分电能带动拖拉机底盘传动系统；所述拖拉机底盘传动系统的能量由加载交流电机经加载变频器的逆变单元返回直流单元，供驱动变频器的逆变单元使用，构成电能回馈系统。

工作时,将所述拖拉机底盘试件安装在拖拉机底盘双机加载磨合试验台上，启动该试验台后，自动控制系统自动对底盘分档进行加载磨合，同时启动油源净化系统，液压油泵汲取净化油经流量控制阀、压力控制阀以高压力、大流量对拖拉机底盘进行磨合清洁净化，在磨合过程中通过自动控制系统对拖拉机底盘进行检验检测，净化油经强磁过滤、粗、精过滤等三级过滤后循环使用。所述净化油由柴油、润滑油、thif-305油性洗涤剂按比例3：2：1组成。