[发明专利]减速机试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验装置，尤其涉及一种减速机试验系统。

背景技术

减速机通过降低转速来提高输出端的扭矩，实现减速机输出端低速重载，例如挖掘机的回转减速机，其输出端的最大输出扭矩超过10000Nm。在减速机的设计制造过程中，需要对减速机进行耐久性试验，以便验证减速机的可靠性及相关性能。现有的减速机的耐久性试验有两种途径，其一是进行装整机试验，即把被测试减速机安装在整机上进行整机测试，例如挖掘机的回转减速机，将样件安装在挖掘机整机上，作往复回转动作对减速机进行试验，这种试验方法成本高，仅一台挖掘机的成本就高达数十万甚至上百万，另外试验效率过低，在整机上进行测试减速机只在回转平台启动或者制动时达到最大扭矩，试验周期超长。另外一种试验途径是使用台架试验。现有的减速机的台架试验都是使用两台电机，其中一台电机作为输入，另外一台电机做负载，以实现减速机保持在最大扭矩工况下的试验，这种试验方法需要两台电机，其价值不菲，另外两台电机的总功率巨大，可达百千瓦甚至数百千瓦，造成试验成本高昂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有减速机试验成本高、试验周期长的缺点而提供一种可降低试验成本和缩短试验周期的减速机试验系统。

本发明的技术方案是这样实现的：提供一种减速机试验系统，其包括试验台架、在试验台架上安装的回转齿圈、至少两台被测试的减速机、驱动电机，各减速机的输出端齿轮与回转齿圈相啮合，各减速机的扭矩输入端之间通过同步传动装置连接，驱动电机驱动减速机的输入轴连转动，减速机的输入轴与扭矩输入端直接或间接固定连接，在其中一台减速机的输入轴与扭矩输入端之间设置有错位扭矩加载机构用于加载和调节减速扭矩机输入端的扭矩，至少一台减速机的输入轴与扭矩输入端之间设置有扭簧。在本发明中，回转齿圈、各减速机、同步传动装置构成一个闭环系统，通过错位扭矩加载机构的错位转动能够实现减速机输出端齿轮与回转齿圈、减速机内部各啮合齿轮之间均啮合受载，并且在减速机的输入轴及输出端齿轮上具有预定的载荷，但该载荷属于该闭环系统的内部应力，不需要该闭环系统外部的应力来维持。驱动电机作为该闭环系统的外部动力，使得闭环系统克服内部摩擦力而运转，因此在该减速机试验系统中，被测试的减速机的输入轴及输出齿轮上的扭矩载荷均为闭环系统内部应力，无需外部动力提供，动力方面仅需要一台克服闭环系统内部摩擦力的驱动电机，因此相对输入扭矩和输出扭矩由各自对应的电机来提供的传动试验平台，本发明的减速机试验系统制造成本以及试验时的试验成本均比较低廉；另外本试验系统同时试验两台及以上减速机，并且能够通过错位扭矩加载机构提高试验时的输入与输出扭矩，实现加速寿命试验，缩短试验周期。减速机的输入轴与扭矩输入端直接固定连接，或者通过其他部件例如通过错位扭矩加载机构或者扭簧实现它们之间的间接固定连接，从而实现从扭矩输入端至输入轴之间的扭矩传递。至少一台减速机的输入轴与扭矩输入端之间设置有扭簧，当错位扭矩加载机构错位加载扭矩时，扭簧也随之变形，直至减速机输入轴的扭矩达到目标加载值，扭簧能够降低闭环系统的刚度，同时加载相同扭矩时，错位扭矩加载机构的错位角度行程更大，受齿轮磨损等变形引起的降扭将大大减小，提高闭环系统的稳定性，避免在试验过程中因减速机输入轴扭矩降低而停机重新加载扭矩的情况发生。

在上述的减速机试验系统中，扭簧由两端的花键连接部及位于两花键连接部之间且与之固定连接的扭簧弹性部构成。扭簧上部的花键连接部与减速机的扭矩输入端转轴连接，扭簧下部的花键连接部与减速机输入轴花键连接或与错位扭矩加载机构花键连接。扭簧与错位扭矩加载机构串接在同一减速机的输入轴与扭矩输入端之间。扭簧与错位扭矩加载机构也可以分别安装在两个不同的减速机的输入轴与扭矩输入端之间。

在上述的减速机试验系统中，还包括设置在减速机输入轴上的扭矩传感器用于测量减速机输入轴上的输入扭矩，以便准确在减速机的输入轴上加载预定的目标扭矩载荷。

在上述的减速机试验系统中，错位扭矩加载机构包括两个相互贴合的法兰盘，其中一法兰盘与减速机的输入轴固定连接，另一法兰盘与减速机输入端的转轴固定连接，两法兰盘之间由可将两法兰盘锁紧的锁紧螺栓连接。

在上述的减速机试验系统中，被测试的减速机台数较优取值为两台至八台中任一台数，所有减速机绕回转齿圈周向均布为较优的方案。