[发明专利]一种功率分流液压机械复合传动系统电加载多功能测试试验台及其应用

权利要求书

1.一种功率分流液压机械复合传动系统电加载多功能测试试验台，包括机械部分和控制部分，其特征在于：

机械部分包括：

输入端依次连接的液压传动单元动力输入端直流电动机、液压传动单元动力输入端电磁离合器、液压传动单元输入端转速扭矩传感器、被测试的液压传动单元、液压传动单元输出端转速扭矩传感器；

输入端依次连接的机械传动单元动力输入端交流变频电动机、机械传动单元动力输入端电磁离合器、机械传动单元转速扭矩传感器；

液压传动单元输出端转速扭矩传感器、机械传动单元转速扭矩传感器分别与汇流机构的输入轴传动连接；汇流机构的输出轴依次传动连接输出端转速扭矩传感器、输出端直流电动机；

控制部分包括：

工业控制计算机，与工业控制计算机分别连接的信号采集单元、可编程序控制器；

信号采集单元通过压力传感器、流量传感器与被测试的液压传动单元连接；信号采集单元还分别与液压传动单元输入端转速扭矩传感器、液压传动单元输出端转速扭矩传感器、机械传动单元转速扭矩传感器、输出端转速扭矩传感器连接；

可编程序控制器分别连接输入端PLC的D/A模块、输出端PLC的D/A模块、液压传动单元动力输入端电磁离合器、机械传动单元动力输入端电磁离合器及调速控制器；其中，输入端PLC的D/A模块分别通过液压传动单元动力输入端直流电动机调速控制器、机械传动单元动力输入端交流变频电动机变频器与液压传动单元动力输入端直流电动机、机械传动单元动力输入端交流变频电动机连接；输出端PLC的D/A模块通过输出端直流电动机调速控制器与输出端直流电动机连接；调速控制器分别与汇流机构、被测试的液压传动单元连接；

液压传动单元动力输入端直流电动机通过联轴器与液压传动单元动力输入端电磁离合器一端连接，液压传动单元输出端转速扭矩传感器与汇流机构的液压传动单元联接轴传动连接；

机械传动单元动力输入端交流变频电动机通过联轴器与机械传动单元动力输入端电磁离合器一端连接，机械传动单元动力输入端电磁离合器的另一端通过联轴器与汇流机构的机械传动单元联接轴传动连接；

汇流机构包括由行星轮系齿圈、行星轮系行星轮和行星轮系行星架组成的行星轮系，以及齿轮A和齿轮B形成的固定齿轮传动，以及离合器L1、离合器L2、离合器L3和离合器L4，以及调速控制器的执行元件；汇流机构外伸液压传动单元联接轴、机械传动单元联接轴和汇流机构输出轴；

液压传动单元动力输入端直流电动机、机械传动单元动力输入端交流变频电动机、输出端直流电动机均连接供电电源。

2.如权利要求1所述的功率分流液压机械复合传动系统电加载多功能测试试验台，其特征在于，工业控制计算机还分别连接有报警器、显示器、试验台工作状态指示灯。

3.如权利要求2所述的功率分流液压机械复合传动系统电加载多功能测试试验台，其特征在于，试验台工作状态指示灯包括红、绿、黄三种色灯。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的功率分流液压机械复合传动系统电加载多功能测试试验台的工作方法，包括以下步骤：

通过调速控制器控制汇流机构中四个离合器接合状态的工作模式：

（1）液压传动单元正向汇流传递功率模式

当离合器L2和离合器L4接合时，机械传动单元联接轴与行星轮系齿圈连接，液压传动单元联接轴通过由齿轮A和齿轮B形成固定齿轮传动始终与行星轮系太阳轮连接，汇流机构输出轴与行星轮系行星架连接，此时汇流机构输出轴的转速随液压传动单元联接轴转速的增大而增大，构成了输出转速随液压传动单元动力输入端直流电动机输出转速的增大而增大的正向汇流传动；

（2）液压传动单元反向汇流传递功率模式

当离合器L1和离合器L3接合时，机械传动单元联接轴与行星轮系行星架连接，液压传动单元联接轴通过由齿轮A和齿轮B形成固定齿轮传动始终与行星轮系太阳轮连接，汇流机构输出轴与行星轮系齿圈连接，此时汇流机构输出轴的转速随液压传动单元联接轴转速的增大而减小，构成了输出转速随液压传动单元动力输入端直流电动机输出转速的增大而减小的反向汇流传动；

（3）液压传动单元单一传递功率模式

当离合器L1和离合器L2接合时，行星轮系的传动比为1，机械传动单元联接轴不进行功率传递，液压传动单元联接轴的功率输入，汇流机构输出轴功率输出；

以及，在工业控制计算机与可编程序控制器两级控制下，液压传动单元动力输入端直流电动机和机械传动单元动力输入端交流变频电动机设置恒转速模式，输出端直流电动机模拟实际工况设置恒转矩、恒转速和恒功率三种工作模式，其中，

（1）恒转矩模式：该模式下的电动机在控制系统和控制程序的调节控制下，根据转矩的实测值的反馈与给定值进行比较调节，通过变频器和控制器按给定的控制方式自动调整，改变电动机的输出转矩，使之维持在设定值；

（2）恒转速模式：该模式下的电动机在控制系统和控制程序的调节控制下，根据转速的实测值的反馈与给定值进行比较调节，通过变频器和控制器按给定的控制方式自动调整，改变电动机的输出转速，使之维持在设定值；

（3）恒功率模式：电动机在控制系统和控制程序的调节控制下，使电动机的输出功率维持在给定值。