发动机的试验台架及曲轴前端输出的试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机的试验台架以及曲轴前端输出的试验装置。
【背景技术】
[0002]在发动机技术领域，正常情况下，发动机通过曲轴后端连接的飞轮向整车输出动力，即发动机采用后端动力输出，此时，曲轴的前端为自由端，不连接负载。但是，在工程机械以及农用机械领域，需要在发动机的曲轴前端连接专用负载，满足某些特殊工况的使用需求，如农用玉米收割机的发动机在其曲轴前端连接有收割机。
[0003]当发动机曲轴前端连接负载时，通常需要通过皮带进行动力传输，而皮带传动连接必然会对曲轴产生横向拉力，导致曲轴前端承受较大的横向弯矩，存在断轴、轴瓦偏磨的风险。
[0004]但是，现有技术中，不管发动机前端是否需要连接专用负载，均直接匹配发动机，不存在任何试验校正；当发动机不能满足前端输出需求时，就容易出现断轴和轴瓦偏磨的情况。
[0005]因此，如何另辟蹊径，设计一种发动机的试验台架以及曲轴前端输出的试验装置，以验证发动机的使用可靠性，避免在发动机运行过程中出现断轴和轴瓦偏磨等情况，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种发动机的试验台架及曲轴前端输出的试验装置，能够验证发动机的使用可靠性，避免出现断轴和轴瓦偏磨等情况。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机曲轴前端输出的试验装置，包括第一测功机和连接轴，所述连接轴的一端与发动机的曲轴前端通过皮带传动连接，另一端与所述第一测功机连接；所述第一测功机通过所述连接轴对曲轴前端加载，以模拟曲轴前端输出的负载。
[0008]本发明的试验装置，以其连接轴与发动机的曲轴前端通过皮带传动连接，并通过连接轴与第一测功机连接，则第一测功机相当于曲轴前端的负载，皮带传动和连接轴相当于曲轴前端输出的连接件。可见，本发明的试验装置能够真实有效地模拟发动机前端输出的工况，从而验证发动机前端输出的可靠性；由于本发明可以直接通过第一测功机获取曲轴前端的输出功率和扭矩，且通过模拟曲轴前端输出，可以获取最大皮带张紧力和最小皮带张紧力，从而为发动机的性能优化以及整车匹配提供数据支持。
[0009]可选地，还包括过渡支撑，所述过渡支撑包括轴承盖和至少两个圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承和所述轴承盖由内而外依次套装在所述连接轴上；处于所述连接轴左/右端的所述圆锥滚子轴承分别朝向左/右端渐缩。
[0010]可选地，所述第一测功机与所述连接轴通过联轴器连接，所述联轴器为内部安装有多组弹性胶圈的柱销式联轴器。
[0011]可选地，还包括顶紧组件，所述顶紧组件朝向远离曲轴的方向抵顶所述第一测功机和所述连接轴，以张紧所述皮带。
[0012]可选地，所述顶紧组件包括顶紧螺栓和防松螺母，所述第一测功机和所述连接轴均具有支撑座，所述顶紧螺栓抵顶所述支撑座靠近曲轴的侧面，并在所述皮带张紧后通过所述防松螺母固定。
[0013]可选地，所述顶紧螺栓为细牙螺栓。
[0014]可选地，还包括用于张紧所述皮带的张紧轮。
[0015]可选地，还包括可升降的张紧轮底座，所述张紧轮安装在所述张紧轮底座上；所述张紧轮底座通过升降调节所述张紧轮的高度，以张紧或放松所述皮带。
[0016]本发明还提供一种发动机的试验台架，包括用于支撑发动机的支腿，所述支腿高度可调，还包括上述任一项所述的发动机曲轴前端输出的试验装置。
[0017]由于本发明的试验台架包括上述任一项所述的试验装置，故上述任一项的试验装置所产生的技术效果均适用于本发明的试验台架，此处不再赘述。
[0018]可选地，还包括第二测功机，所述第二测功机与发动机的飞轮连接，以模拟曲轴后端输出的负载。
【附图说明】
[0019]图1为本发明所提供发动机的试验台架在一种【具体实施方式】中的正面结构示意图；
[0020]图2为图1中A-A方向的剖面结构示意图；
[0021]图3为图1所示试验台架的俯视图。
[0022]图1-3 中:
[0023]第一测功机1、连接轴2、发动机3、皮带4、过渡支撑5、联轴器6、顶紧组件7、顶紧螺栓71、防松螺母72、张紧轮8、张紧轮底座9、支腿10、第二测功机11
【具体实施方式】
[0024]本发明的核心是提供一种发动机的试验台架及曲轴前端输出的试验装置，能够验证发动机的使用可靠性，避免出现断轴和轴瓦偏磨等情况。
[0025]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0026]本发明提供了一种发动机的试验台架，用于验证发动机3的使用可靠性，为发动机3的性能优化以及整车匹配提供依据。请参考图1，本发明的试验台架可以包括用于支撑发动机3的支腿10，该发动机3的支腿10可以设置为高度可调的支腿10，以调节发动机3的高度；发动机3的曲轴后端连接有飞轮，并通过飞轮向整车输出动力，曲轴前端通常为自由端，在本发明中，曲轴前端连接有发动机曲轴前端输出的试验装置，以便对曲轴前端的动力输出进行模拟验证，详见后文关于试验装置的描述。
[0027]请结合图2，本发明进一步提供了一种发动机曲轴前端输出的试验装置，包括连接轴2和第一测功机1，连接轴2的一端与发动机3的曲轴前端通过皮带4传动连接，另一端与第一测功机I连接，则曲轴前端的动力通过皮带4传动至连接轴2，然后通过连接轴2传递至第一测功机1，此时的第一测功机I相当于曲轴前端的负载。由于第一测功机I可以通过连接轴2对曲轴前端加载，且第一测功机I能够根据曲轴前端的输出功率输出与其对应的反向作用力，从而可以通过第一测功机I检测曲轴前端的驱动能力，验证发动机3前端输出的可靠性，进而根据曲轴前端的输出能力匹配相应的负载。
[0028]采用本发明的试验装置，一方面，第一测功机I的加载能够与曲轴前端的输出功率同步等量变化，故可以通过第一测功机I直接验证曲轴前端的实际输出功率和扭矩。
[0029]另一方面，可以通过第一测功机I逐步加载，然后在一定载荷下运行一段时间，再进行拆检，通过检测工具检测不同载荷下曲轴和轴瓦的磨损情况。
[0030]再者，在输出功率一定的情况下，可以逐步增加皮带张紧力，并在每个张紧力下运行一段时间后进行拆检，当检测发现曲轴断裂和轴瓦偏磨时，可以通过测力件获取此时的皮带张紧力，作为极限皮带张紧力，即最大皮带张紧力。还可以检测该输出功率下的最小皮带张紧力，即使皮带4打滑的临界张紧力。最大皮带张紧力和最小皮带张紧力所形成的区间即为皮带张紧力的有效范围。也就是说，采用本发明的试验装置，在进行发动机3与整车负载匹配时，能够确定曲轴前端皮带张紧力的有效范围。
[0031]可以理解，为实现曲轴前端与连接轴2的皮带4传动连接，曲轴前端以及连接轴2均设有皮带轮，然后将皮带4套装在两者的皮带轮上，以便通过皮带4实现两者之间的动力传递。
[0032]进一步，本发明的试验装置还可以包括过渡支撑5，过渡支撑5可以包括轴承盖和至少两个圆锥滚子轴承，可以将圆锥滚子轴承套装在连接轴2上，然后再将轴承盖套装在圆锥滚子轴承上，即圆锥滚子轴承和轴承盖由内而外依次套装在连接轴2上，以便对连接轴2进行支撑定位。
[0033]其中，本文中所述的内外以连接轴2为参照，在连接轴2的径向，靠近连接轴2中心的方向为内，远离连接轴2中心的方向为外。
[0034]同时，圆锥滚子轴承可以设置在连接轴2的两端，定义连接轴2在其轴向的两个端部分别为左端和右端，则若干圆锥滚子轴承可以分别设置在连接轴2的左端和右端；处于左端的圆锥滚子轴承可以朝向左端渐缩，处于右端的圆锥滚子轴承可以朝向右端渐缩。由于曲轴前端与连接轴2通过皮带4传动连接，皮带4张紧后会对连接轴2产生较大的径向力，此时，处于两端的圆锥滚子轴承能够承受部分径向力，以部分消除由曲轴前端通过皮带4传递至连接轴2和第一测功机I的径向力，从而保护连接轴2和第一测功机1，降低两者承受的横向弯矩。
[0035]又进一步，第一测功机I与连接轴2可以通过联轴器6连接，如图1所示，联轴器6可以为柱销式联轴器；同时，可以在联轴器6的内部安装多组弹性胶圈，以有效降低发动机3变负荷以及第一测功机I加载所产生的冲击，起到缓冲作用。此时，第一测功机1、联轴器6以及连接轴2必然同轴设置。
[0036]请进一步结合图3，本发明的试验装置还可以包括顶紧组件7，顶紧组件7能够朝向远离曲轴的方向抵顶第一测功机I和连接轴2，从而张紧皮带4，以便曲轴前端与连接轴2之间通过皮带4传动连接。顶紧组件7相当于提供了一个与皮带4的横向拉力相反的横向作用力，以便朝向远离曲轴的方向抵顶第一测功机I和连接轴2，从而将第一测功机I和连接轴2的横向定位，避免两者在皮带4的横向拉力作用下靠近曲轴运动而导致皮带4松脱。其中，本文所述的横向是指在平行于地面或者试验台架底面的平面内垂直于曲轴的方向。
[0037]更为具体地，顶紧组件7可以包括顶紧螺栓71和防松螺母72，同时，第一测功机I和连接轴2均可以设置支撑座