本发明专利技术涉及四轮水田动力底盘PTO变速箱领域，提供一种水田动力底盘PTO电控换挡测试装置及测试方法，包括水田动力底盘PTO主体、测试台架、PTO电控换挡模块和模拟工况负载模块，所述水田动力底盘PTO主体包括齿轮、传感器检测模块、PTO输入轴、PTO输出轴，所述PTO电控换挡模块包括至少一换挡组件和拨动传动装置，所述模拟工况负载模块包括供能直流电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器、负载电机和联轴器，所述联轴器包括第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器，用以解决无法直观判断换挡过程中的PTO输入与输出扭矩、实时转速、齿轮箱内部换挡等问题，实现提升PTO换挡装置可靠性验证效率；实现工况数据实时传输；台架结构简单可靠，设计合理，加工成本低的效果。加工成本低的效果。加工成本低的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种水田动力底盘PTO电控换挡测试装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及四轮水田动力底盘PTO变速箱领域，尤其是涉及一种水田动力底盘PTO电控换挡测试装置及测试方法领域。
技术介绍
[0002]PTO是指一种动力输出装置，又叫取力器，是将发动机的动力向汽车行驶系以外的设备输出的装置，在商用车领域有着广泛的应用，如自卸车、水泥搅拌车、矿用车辆等。在带有PTO输出的工程作业机械开发试验中，需要对PTO的性能和可靠性进行验证、考核。但现有技术的台架试验方式是用测功机与发动机的PTO直接连接，无法测量PTO输入与输出扭矩、实时转速、齿轮箱内部换档情况等。
[0003]现有技术的工程作业机械台架试验方式存在以下缺点：现有的台架试验方式在工作中不能看到变速箱内部情况，导致在开发试验过程中无法直观判断换挡过程中出现的问题，正确的对PTO进行验证和制定改进方案。并且现有的换档机构为机械式换档，无法适应目前水田动力底盘电气化发展的趋势。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是：提供一种水田动力底盘PTO电控换挡测试装置及测试方法，用以解决现有的换挡试验装置是机械式，且无法直观判断换挡过程中需要测量的PTO输入与输出扭矩、实时转速、齿轮箱内部换挡情况等问题。
[0005]一种水田动力底盘PTO电控换挡测试装置，其中包括水田动力底盘PTO主体、测试台架、PTO电控换挡模块和模拟工况负载模块，所述水田动力底盘PTO主体固定于所述测试台架上，所述水田动力底盘PTO主体包括齿轮、传感器检测模块、PTO输入轴、PTO输出轴，所述PTO电控换挡模块包括至少一换挡组件和拨动传动装置，所述模拟工况负载模块包括供能直流电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器、负载电机和联轴器，所述联轴器包括第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器；所述换挡组件带动所述拨动传动装置运动，所述拨动传动装置用于拨动所述齿轮实现所述水田动力底盘PTO主体的电动换挡；所述传感器检测模块位于所述齿轮上方，用于实时检测水田动力底盘的换挡情况；所述供能直流电机连接于所述第一扭矩传感器，用于检测模拟发动机的输入；所述第一扭矩传感器连接于所述PTO输入轴，用于检测模拟电动机在输入时所述水田动力底盘PTO主体的扭矩变化；所述负载电机连接于所述PTO输出轴，用于模拟有负载下所述水田动力底盘PTO主体的扭矩变化；所述第二扭矩传感器连接于所述PTO输出轴，用于检测所述负载电机在输出时所述水田动力底盘PTO主体的扭矩变化；所述第一联轴器连接于所述供能直流电机和所述第一扭矩传感器之间；所述第二联轴器连接于所述第一扭矩传感器和所述PTO输入轴之间；所述第三联轴器连接于所述负载电机和PTO输出轴之间；所述第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器均用于稳固同轴之间的连接。
[0006]进一步地，所述齿轮包括主齿轮和副齿轮，所述换挡组件包括第一换挡组件和第
二换挡组件，所述拨动传动装置包括第一拨动传动装置和第二拨动传动装置，所述第一换挡组件驱动所述第一拨动传动装置用于拨动所述主齿轮的换档，所述第二换挡组件驱动所述第二拨动传动装置用于拨动所述副齿轮的换档。有利于通过拨动传动装置来实现自动换挡，不同的换挡组件作用在不同齿轮之间实现不同挡位之间的切换。
[0007]进一步地，所述主齿轮中的两个齿轮是轴向运动的，其他齿轮是固定不动的，所述副齿轮中的一个齿轮是轴向运动的，其他齿轮是固定不动的。有利于控制齿轮的移动位置，通过调节特定的齿轮位置实现六个挡位的组合变换。
[0008]进一步地，所述主齿轮和所述副齿轮组合成多个不同挡位。有利于多挡位的组成，有利于水田动力底盘PTO适用于复杂的水田路面工况。
[0009]进一步地，所述第一换挡组件包括第一换挡步进电机支架和第一换挡步进电机，所述第二换挡组件包括第二换挡步进电机支架和第二换挡步进电机，所述第一换挡步进电机支架固定于所述测试台架上靠近主齿轮的一侧，所述第二换挡步进电机支架固定于所述测试台架上靠近副齿轮的一侧，所述第一换挡步进电机驱动所述第一拨动传动装置运动，所述第二换挡步进电机驱动所述第二拨动传动装置运动。有利于将不同的换挡步进电机支架安装在不同位置，有利于直观观察换挡过程中的工况。
[0010]进一步地，第一拨动传动装置包括第一蜗杆、第一蜗轮、第一蜗轮轴、第一拨叉轴和第一拨叉，第二拨动传动装置包括第二蜗杆、第二蜗轮、第二蜗轮轴、第二拨叉轴和第二拨叉；所述第一换挡步进电机的输出轴与所述第一蜗杆固定连接，所述第一蜗杆与所述第一蜗轮装设连接，所述第一蜗轮与所述第一蜗轮轴固定，所述第一蜗轮轴和所述第一拨叉轴固定连接，所述第一拨叉轴上间隙配合所述第一拨叉；所述第二换挡步进电机的输出轴与所述第二蜗杆固定连接，所述第二蜗杆与所述第二蜗轮装设连接，所述第二蜗轮与所述第二蜗轮轴固定，所述第二蜗轮轴和所述第二拨叉轴固定连接，所述第二拨叉轴上间隙配合所述第二拨叉。有利于融合蜗轮蜗杆结构和拨叉实现拨动传动装置的自动换挡。
[0011]进一步地，所述蜗轮上设有蜗轮凹槽，所述拨叉设有拨叉凸槽，所述蜗轮凹槽的位置对应所述拨叉凸槽的位置并配合连接，用于所述拨叉的换挡。有利于拨叉和蜗轮的精准安装，实现精准换挡。
[0012]进一步地，还包括工控屏，所述工控屏为固定于所述水田底盘PTO主体上的或为可移动携带的人机交互装置，所述第一扭矩传感器及所述第二扭矩传感器均连接于所述工控屏并将信号传递至工控屏，所述工控屏用于实时监测所述水田动力底盘PTO主体的挡位。有利于用户在试验测试过程中，能够通过工控屏进行监测或干涉。
[0013]进一步地，所述工控屏预设有换挡逻辑，用于指示所述水田动力底盘PTO电动换挡试验模式。有利于加快试验过程中的挡位识别，提升换挡试验效率。
[0014]优选地，一种水田动力底盘PTO电控换挡测试方法，根据所述的水田动力底盘PTO电动换挡测试装置，其特征在于，包括以下步骤：
[0015]步骤一，所述供能直流电机通过带动第一联轴器工作为待测的PTO输入轴提供转速，此时PTO主体处于空挡状态，所述PTO输出轴无转动；
[0016]步骤二，进入PTO主挡两挡位换挡试验模式,通过工控屏与第一换挡步进电机连接控制，第一换挡步进电机旋转带动第一蜗杆，第一蜗杆又带动装设的第一蜗轮旋转，第一蜗轮的螺线凹槽与第一拨叉的凸槽装设配合，在第一蜗轮的转动下第一拨叉做直线往复运
动，将第一换挡步进电机的转动量通过蜗轮蜗杆结构转换成第一拨叉的位移量，第一拨叉拨动主齿轮进行PTO主挡位换挡试验，试验完毕PTO主体复位为空挡状态；
[0017]步骤三，进入PTO副挡三挡位换挡试验模式,通过工控屏与第二换挡步进电机连接控制，第二换挡步进电机旋转带动第二蜗杆，第二蜗杆又带动装设的第二蜗轮旋转，第二蜗轮的螺线凹槽与第二拨叉的凸槽装设配合，在第二蜗轮的转动下第二拨叉做直线往复运动，将第二换挡步进电机的转动量通过蜗轮蜗杆结构转换成第二拨叉的位移量，第二拨叉拨动副齿轮进行PTO副挡位换挡试验，试验完毕PTO主本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水田动力底盘PTO电控换挡测试装置，其特征在于，包括水田动力底盘PTO主体、测试台架、PTO电控换挡模块和模拟工况负载模块，所述水田动力底盘PTO主体固定于所述测试台架上，所述水田动力底盘PTO主体包括齿轮、传感器检测模块、PTO输入轴、PTO输出轴，所述PTO电控换挡模块包括至少一换挡组件和拨动传动装置，所述模拟工况负载模块包括供能直流电机、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器、负载电机和联轴器，所述联轴器包括第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器；所述换挡组件带动所述拨动传动装置运动，所述拨动传动装置用于拨动所述齿轮实现所述水田动力底盘PTO主体的电动换挡；所述传感器检测模块位于所述齿轮上方，用于实时检测水田动力底盘的换挡情况；所述供能直流电机连接于所述第一扭矩传感器，用于检测模拟发动机的输入；所述第一扭矩传感器连接于所述PTO输入轴，用于检测模拟电动机在输入时所述水田动力底盘PTO主体的扭矩变化；所述负载电机连接于所述PTO输出轴，用于模拟有负载下所述水田动力底盘PTO主体的扭矩变化；所述第二扭矩传感器连接于所述PTO输出轴，用于检测所述负载电机在输出时所述水田动力底盘PTO主体的扭矩变化；所述第一联轴器连接于所述供能直流电机和所述第一扭矩传感器之间；所述第二联轴器连接于所述第一扭矩传感器和所述PTO输入轴之间；所述第三联轴器连接于所述负载电机和PTO输出轴之间；所述第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器均用于稳固同轴之间的连接。2.根据权利要求1所述的一种水田动力底盘PTO电动换挡测试装置，其特征在于，所述齿轮包括主齿轮和副齿轮，所述换挡组件包括第一换挡组件和第二换挡组件，所述拨动传动装置包括第一拨动传动装置和第二拨动传动装置，所述第一换挡组件驱动所述第一拨动传动装置用于拨动所述主齿轮的换档，所述第二换挡组件驱动所述第二拨动传动装置用于拨动所述副齿轮的换档。3.根据权利要求2所述的一种水田动力底盘PTO电动换挡测试装置，其特征在于，所述主齿轮中的两个齿轮是轴向运动的，其他齿轮是固定不动的，所述副齿轮中的一个齿轮是轴向运动的，其他齿轮是固定不动的。4.根据权利要求2所述的一种水田动力底盘PTO电动换挡测试装置，其特征在于，所述主齿轮和所述副齿轮组合成多个不同挡位。5.根据权利要求2所述的一种水田动力底盘PTO电动换挡测试装置，其特征在于，所述第一换挡组件包括第一换挡步进电机支架和第一换挡步进电机，所述第二换挡组件包括第二换挡步进电机支架和第二换挡步进电机，所述第一换挡步进电机支架固定于所述测试台架上靠近主齿轮的一侧，所述第二换挡步进电机支架固定于所述测试台架上靠近副齿轮的一侧，所述第一换挡步进电机驱动所述第一拨动传动装置运动，所述第二换挡步进电机驱动所述第二拨动传动装置运动。6.根据权利要求2所述的一种水田动力底盘PTO电动换挡测试装置，其特征在于，第一拨动传动装置包括第一蜗杆、第一蜗轮、第一蜗轮轴、第一拨叉轴和第一拨叉，第二拨动传动装置包括第二蜗杆、第二蜗轮、第二蜗轮轴、第二拨叉轴和第二拨叉；所述第一换挡步进电机的输出轴与所述第一蜗杆固定连接，所述第一蜗...
【专利技术属性】
技术研发人员：王在满，马一帆，贾维卿，何剑飞，杨文武，于东洋，徐雨航，裴海海，高博，钟沛钊，郭梓游，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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