[发明专利]一种效率监测装置、推土机动力总成及推土机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种效率监测装置、推土机动力总成及推土机。

背景技术

在工程机械领域，推土机、挖掘机等机械，大都为集成机械、热机、液压和电控的综合系统。以推土机为例，其动力总成包括柴油机、液力变矩装置、中央传动轴。所述液力变矩器包括液力变矩器及齿轮箱，所述液力变矩器(Fluid Torque Converter)由泵轮、涡轮、导轮组成的液力元件，安装在发动机和齿轮箱之间，以液压油(ATF)为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。其中，柴油机和液力变矩装置的匹配的优劣直接决定了油耗、效率等整车性能。柴油机和液力变矩装置如果不匹配，会导致动力总成的工作效率低、燃油消耗率高。

随着节能减排意识的增强，推土机动力总成的优化匹配技术越来越受到重视。然而现有设计大都是在稳态下，将柴油机的特性线与液力变矩器的特性线进行稳态的匹配分析，记录归纳相应数据用于瞬态工作的匹配。但是，由于动力总成系统设计多个传动件，各传动件的变化是联动与相关的，推土机实际工作过程中的瞬态特性与稳态匹配结果存在一定的差异，仅仅采用稳态匹配数据对推土机动力部成进行瞬态工作匹配无法取得满意的效果，整体效率难以提高。

为解决上述问题，现有的科研机构设计有动力总成测试台利用台架试验采集扭矩、转速等瞬态参数用于动力总成优化匹配。但是上述测试台无法准确模拟推土机动力总成的实际状态，使采集的模拟载荷谱和实际工作中的转速、扭矩等载荷谱存在较大差异，影响了匹配的效果。在模拟过程中，由于试验空间不受限制，上述动力总成测试台能够配备体积较大的转矩转速传感器，但是，在实际作业环境当中，推土机实车上安装空间有限，加装转矩转速传感器较为困难。并且转矩转速传感器属于轴类弹性装置，测量时存在一定的滞后性，用于稳态测量不受影响，在对推土机动力总成瞬态扭矩等载荷检测过程中响应速度和测量精度有限，影响匹配速度和匹配结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对推土机的动力总成进行实时效率监测为瞬态匹配提供数据的效率监测装置。

本发明的另一目的在于提供一种推土机动力总成，包括上述效率监测装置。

本发明的再一目的在于提供一种推土机，包括上述推土机动力总成。

为达第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种效率监测装置，用于为推土机动力总成瞬态匹配提供数据，包括：

应变传感器，设置有多个，多个应变传感器分别设置于推土机动力总成的各连接轴上，用于监测采集各连接轴的瞬时应变量；

转速传感器，设置有多个，多个转速传感器分别设置于推土机动力总成的各连接轴上，用于监测采集各连接轴的瞬时转速；

发动机监测单元，用于实时监测采集柴油机的运行参数；

数据采集处理单元，分别与应变传感器、转速传感器以及发动机监测单元通信连接，通过接收并处理应变传感器、转速传感器以及发动机监测单元传送的实时数据，计算得到推土机动力总成中柴油机与中央传动轴之间各连接轴的扭矩以及连接轴之间的各扭矩传递部件的机械传递效率。

作为优选，所述应变传感器为无线传感器，所述数据采集处理单元通过数据线连接有无线信号接收器，所述应变传感器与无线信号接收器无线通信连接，所述无线信号接收器用于接收应变传感器监测而得的瞬时应变量数据，并将该瞬时应变量数据传递给数据采集处理单元。上述无线传感器与无线信号接收器的配合设置，避免了数据连接线的干涉以及数据收送的延迟，使得数据采集处理单元能够实时接收各连接轴的瞬时应变，提高了推土机动力总成瞬态匹配精度。

作为优选，所述转速传感器为磁电式传感器或霍尔式传感器，所述转速传感器与数据采集处理单元之间通过数据线传递数据信号。上述磁电式传感器或霍尔式传感器的设置，为非弹性装置，在测量时不存在滞后性，避免了转矩转速传感器响应速度和测量精度限制，与推土机动力总成瞬态匹配相适应。

为达另一目的，本发明提供了一种推土机动力总成，包括上述效率监测装置。