无级变速器试验台及无级变速器试验方法
技术领域
本发明涉及无级变速器试验技术领域，尤其是涉及一种无级变速器试验台及无级变速器试验方法。
背景技术
液压控制系统的响应特性在很大程度上决定着无级变速器的系统特性，包括：液压系统控制精度、压力响应特性、在特定频率下的系统振动特性、温度与性能变化特性等。由此无级变速器的研发、生产企业，需要针对液压系统开展测试工作。液压强度由负载决定，然而对无级变速器进行测试时，由于无级变速器处于空载状态，通常需要在油路中设置阻尼孔，油液无法及时经由阻尼孔从而产生局部液压升高，进而实现对液压系统加载。但是，利用阻尼孔形成的高压腔的容积和力学特性难以形象模拟变速器工作过程中的真实动态特性，进而导致试验性能与变速器的实际工作性能差异较大，影响系统动态响应特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无级变速器试验台及无级变速器试验方法，以降低现有技术中无级变速器试验性能与实际工作性能的差异。
第一方面，本发明提供的无级变速器试验台，包括：油箱、第一油泵、减压阀、第一换向阀、第一油缸和离合器测试口；所述第一换向阀设有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一换向阀的工作状态包括：状态一，所述第一阀口与所述第三阀口流体连通，所述第二阀口与所述第四阀口流体连通；状态二，所述第一阀口与所述第四阀口流体连通，所述第二阀口与所述第三阀口流体连通；所述第一油缸具有连通所述第一阀口的第一液压腔和连通所述第二阀口的第二液压腔；所述第一油泵的进口与所述油箱流体连通，所述第一油泵的出口与所述第四阀口流体连通；所述减压阀设置在所述第一油泵和所述第四阀口之间，以调节所述第四阀口的油液压力；所述第三阀口与所述离合器测试口流体连通。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述离合器测试口包括：第一接口和第二接口；所述离合器测试口与所述第三阀口之间设有第二换向阀，所述第二换向阀用于使所述第一接口和所述第二接口择一与所述第三阀口流体连通。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述无级变速器试验台还包括：系统调速阀、液力负载和供油测试口；所述供油测试口与所述第一油泵流体连通，所述液力负载设置在所述供油测试口和所述第一油泵之间，所述液力负载的活动部件用于在所述供油测试口与所述第一油泵之间压力差的驱动下运动。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述供油测试口包括：第三接口和第四接口；所述液力负载包括：第二油缸和第三油缸，所述第二油缸具有第一腔室和连通所述第三接口的第二腔室，所述第三油缸具有第三腔室和连通所述第四接口的第四腔室；所述液力负载与所述第一油泵之间设有第三换向阀，所述第三换向阀用于使所述第一腔室和所述第三腔室择一与所述第一油泵连通。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第三换向阀设有第五阀口、第六阀口、第七阀口和第八阀口，所述第六阀口与所述第一腔室流体连通，所述第五阀口与所述第三腔室流体连通，所述第七阀口与所述第一油泵的出口流体连通，所述第八阀口与所述油箱流体连通；所述第三换向阀的工作状态包括：状态一，所述第五阀口与所述第七阀口流体连通，所述第六阀口与所述第八阀口流体连通；状态二，所述第五阀口与所述第八阀口流体连通，所述第六阀口与所述第七阀口流体连通。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第七阀口与所述第一油泵之间设有第一调速阀，所述第八阀口与所述油箱之间设有第二调速阀。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述无级变速器试验台还包括：第二油泵和第五接口，所述第二油泵的进口与所述油箱流体连通，所述第二油泵的出口与所述第五接口流体连通。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述无级变速器试验台还包括：第四油缸、第六接口和第七接口，所述第四油缸设有连通所述第六接口的第五腔室，以及连通所述第七接口的第六腔室。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述第一油泵与所述减压阀之间设有安全阀。
第二方面，本发明提供的无级变速器试验方法，包括以下步骤：调节第一换向阀以改变第一液压腔的充放油状态和第二液压腔的充放油状态；调节减压阀以改变第一油缸内活塞移动所受的液压阻力。
本发明实施例带来了以下有益效果：采用第一换向阀设有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，第一油缸具有连通第一阀口的第一液压腔和连通第二阀口的第二液压腔，第一油泵的进口与油箱流体连通，第一油泵的出口与第四阀口流体连通，减压阀设置在第一油泵和第四阀口之间，以调节第四阀口的油液的油压，第三阀口与离合器测试口流体连通，并且，第一换向阀的工作状态包括：状态一，第一阀口与第三阀口流体连通，第二阀口与第四阀口流体连通；状态二，第一阀口与第四阀口流体连通，第二阀口与第三阀口流体连通的方式；离合器测试口用于连接被测液压系统，通过第一换向阀改变第一液压腔和第二液压腔内部压力，进而通过第一油缸伸内活塞移动拟离合器结合和分离的工作过程；通过减压阀调节第四阀口的油液压强，进而调节第一油缸内活塞的移动阻力，通过第一油缸内活塞所受阻力模拟离合器结合过程中的阻力，从而模拟离合器的结合或分离过程中的速度、阻力和缓冲等动态特性，可以近似模拟无级变速器运行时的离合器充油阶跃响应特性，进而降低无级变速器试验性能与实际工作性能的差异，有利于提高无级变速器试验的准确性和真实性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的无级变速器试验台的示意图。
图标：1`-被测液压系统；100-油箱；200-第一油泵；300-减压阀；400-第一换向阀；401-第一阀口；402-第二阀口；403-第三阀口；404-第四阀口；500-第一油缸；501-第一液压腔；502-第二液压腔；600-离合器测试口；601-第一接口；602-第二接口；700-第二换向阀；800-系统调速阀；900-液力负载；901-第二油缸；902-第三油缸；110-供油测试口；111-第三接口；112-第四接口；120-第三换向阀；121-第五阀口；122-第六阀口；123-第七阀口；124-第八阀口；130-第一调速阀；140-第二调速阀；150-第二油泵；160-第五接口；170-第四油缸；180-第六接口；190-第七接口；210-安全阀；220-第八接口；230-流量计。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的无级变速器试验台，包括：油箱100、第一油泵200、减压阀300、第一换向阀400、第一油缸500和离合器测试口600；第一换向阀400设有第一阀口401、第二阀口402、第三阀口403和第四阀口404，第一换向阀400的工作状态包括：状态一，第一阀口401与第三阀口403流体连通，第二阀口402与第四阀口404流体连通；状态二，第一阀口401与第四阀口404流体连通，第二阀口402与第三阀口403流体连通；第一换向阀400配置为用于使第一阀口401和第二阀口402一一对应地择一连通第三阀口403和第四阀口404；第一油缸500具有连通第一阀口401的第一液压腔501和连通第二阀口402的第二液压腔502；第一油泵200的进口与油箱100流体连通，第一油泵200的出口与第四阀口404流体连通；减压阀300设置在第一油泵200和第四阀口404之间，以调节第四阀口404的油液压力；第三阀口403与离合器测试口600流体连通。
具体地，第一油缸500内设第一活塞，第一活塞将第一油缸500的内腔分隔形成第一液压腔501和第二液压腔502；第一换向阀400采用三位四通换向阀，当第一换向阀400的工作状态为状态一时，被测液压系统1`中油液经离合器测试口600和第一换向阀400注入第一液压腔501，通过减压阀300调节第二液压腔502内油液的压强，从而调节第一油缸500内活塞的移动速度，进而通过第一油缸500模拟离合器结合过程中的结合速度、结合阻力和缓冲特性；当第一换向阀400的工作状态为状态二时，被测液压系统1`中油液经离合器测试口600和第一换向阀400注入第二液压腔502，通过减压阀300调节第一液压腔501内油液的压强，从而调节第一油缸500内活塞的移动速度，进而通过第一油缸500模拟离合器分离速度、分离阻力和缓冲特性，进而通过近似模拟离合器的结合或分离过程中的速度、阻力和缓冲等动态特性，可以降低无级变速器试验性能与实际工作性能的差异，从而提高无级变速器试验的准确性。
在本发明实施例中，离合器测试口600包括：第一接口601和第二接口602；离合器测试口600与第三阀口403之间设有第二换向阀700，第二换向阀700用于使第一接口601和第二接口602择一与第三阀口403流体连通。其中，第一接口601配置为前进档离合器接口，第二接口602配置为倒挡离合器接口，第二换向阀700配置为三位四通换向阀，第二换向阀700可将第一接口601和第二接口602择一连通于第三阀口403，通过第一换向阀400切换工作状态，进而可以模拟结合和分离过程中的前进档离合器工作和倒挡离合器工作。
进一步的，无级变速器试验台还包括：系统调速阀800、液力负载900和供油测试口110；液力负载900设置在供油测试口110和第一油泵200之间，液力负载900的活动部件用于在供油测试口110与第一油泵200之间压力差的驱动下运动。其中，供油测试口110用于连接被测液压系统1`，通过第一油泵200驱动油液流动，并由系统调速阀800调节油液流动速度，进而改变液力负载900的活动部件的运动速度，从而可以模拟无级变速器传动比变化过程中的被测液压系统1`的工作负载状态。其中，液力负载900可采用液压缸或液压马达，通过供油测试口110与第一油泵200之间压力差可以驱动液压缸内活塞轴向运动或者驱动液压马达内转子旋转。
需要说明的是，无级变速器内设第一锥轮和第二锥轮，通过油缸伸缩驱动第一锥轮和第二锥轮之间距离变化，进而可以改变第一锥轮和第二锥轮所承载钢带的传动比，采用驱动第一锥轮和第二锥轮的油缸模拟无级变速器速比变化过程中的负载，从而可以形象模拟无级变速器的工作状态。
例如：供油测试口110包括第三接口111和第四接口112，液力负载900包括第二油缸901和第三油缸902，第二油缸901具有第一腔室和连通第三接口111的第二腔室，第三油缸902具有第三腔室和连通第四接口112的第四腔室；液力负载900与第一油泵200之间设有第三换向阀120，第三换向阀120用于使第一腔室和第三腔室择一与第一油泵200连通。当第一腔室与第一油泵200连通时，第一油泵200驱动油液流经第三换向阀120注入第一腔室，进而驱动第二油缸901内活塞移动；当第三腔室与第一油泵200连通时，第一油泵200驱动油液流经第三换向阀120注入第三腔室，进而驱动第三油缸902内活塞移动。
进一步的，第三换向阀120设有第五阀口121、第六阀口122、第七阀口123和第八阀口124，第六阀口122与第一腔室流体连通，第五阀口121与第三腔室流体连通，第七阀口123与第一油泵200的出口流体连通，第八阀口124与油箱100流体连通；第三换向阀120的工作状态包括：状态一，第五阀口121与第七阀口123流体连通，第六阀口122与第八阀口124流体连通；状态二，第五阀口121与第八阀口124流体连通，第六阀口122与第七阀口123流体连通。具体的，第三换向阀120的工作状态处于状态一时，第一油泵200驱动油液流经第三换向阀120注入第三腔室，进而驱动第三油缸902内活塞移动，被测液压系统1`内油液经第三接口111流入第二腔室，第一腔室内油液经第六阀口122和第八阀口124流入油箱100；当第三换向阀120的工作状态处于状态二时，第一油泵200驱动油液流经第三换向阀120注入第一腔室，进而驱动第二油缸901内活塞移动，被测液压系统1`内油液经第四接口112流入第四腔室，第三油缸902内活塞移动，第三腔室内油液流经第五阀口121和第八阀口124流入油箱100。第二油缸901内活塞移动和第三油缸902内活塞移动均受阻力作用，通过系统调速阀800调节油液流速，进而模拟无级变速器速比变化过程中的液压负载和液压油缸容积的变化率。
如图1所示，第七阀口123与第一油泵200之间设有第一调速阀130，第八阀口124与油箱100之间设有第二调速阀140。其中，第一调速阀130可调节第七阀口123的油液流速，第二调速阀140可调节第八阀口124的油液流速，进而可以调节第二油缸901和第三油缸902的容积变化速率，从而可以模拟调节速比变化的速率。
进一步的，无级变速器试验台还包括：第二油泵150和第五接口160，第二油泵150的进口与油箱100流体连通，第二油泵150的出口与第五接口160流体连通。第二油泵150用于将油箱100内油液输送至第五接口160，第五接口160用于连通被测液压系统1`，通过第二油泵150对被测液压系统1`提供工作所需的油压，进而在试验时无需为被测液压系统1`外接供油管路。
进一步的，无级变速器试验台还包括：第四油缸170、第六接口180和第七接口190，第四油缸170设有连通第六接口180的第五腔室，以及连通第七接口190的第六腔室。第四油缸170内设第四活塞，第四活塞将第四油缸170的内腔分隔形成第五腔室和第六腔室，当第六接口180和第七接口190的压力相等时，第四油缸170内活塞无运动；当第六接口180与第七接口190产生压力差时，第四油缸170内第四活塞运动。第六接口180与第七接口190分别用于连通液力变矩器的两侧，当第四油缸170的第四活塞处于行程中部，即解锁。
进一步的，第一油泵200与减压阀300之间设有安全阀210。其中，第一调速阀130的进口和减压阀300分别与安全阀210流体连通，当第一油泵200的出口端油压大于减压阀300的预设值时，第一油泵200的出口处的油液部分通过安全阀210流出，从而避免管路中油液压力过大；安全阀210的出口与油箱100流体连通，从而使通过安全阀210流出的油液流回油箱100中。
进一步的，无级变速器试验台还包括第八接口220和流量计230，第八接口220用于连接被测液压系统1`，流量计230连接在第八接口220和油箱100之间，被测液压系统1`内部油液流经第八接口220和流量计230排出至油箱100内，流量计230可检测过程中油液流量。
实施例二
本发明实施例提供的无级变速器试验方法，包括以下步骤：调节第一换向阀400以改变第一液压腔501的充、放油状态和第二液压腔502的充、放油状态；调节减压阀300以改变第一油缸500内活塞所受的液压阻力。其中，通过第一油缸500内活塞移动可模拟离合器结合和分离过程，通过调节减压阀300改变第一油缸500内活塞移动所受的液压阻力，从而可以模拟不同状态下离合器的结合和分离。
进一步的，调节第三换向阀120的工作状态至状态一，第一油泵200驱动油液流经第三换向阀120注入第三腔室，进而驱动第三油缸902内活塞运动，并使第三腔室容积增大，被测液压系统1`内油液经第三接口111流入第二腔室，第一腔室内油液经第六阀口122和第八阀口124流入油箱100；调节第三换向阀120的工作状态至状态二，第一油泵200驱动油液流经第三换向阀120注入第一腔室，进而驱动第二油缸901内活塞运动，并使第一腔室容积增大，被测液压系统1`内油液经第四接口112流入第四腔室，第三油缸902的第三腔室容积缩小，第三腔室内油液流经第五阀口121和第八阀口124流入油箱100。第一腔室和第三腔室容积变化产生阻力，从而模拟无级变速器速比变化过程中的液压负载，过程中第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室的容积动态变化，从而可以更为形象地模拟无级变速器工作过程中的真实动态特性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
