液力變速器是裝載機(jī)的重要傳動(dòng)部什，主要由液力變矩器、多擋動(dòng)力換擋變速箱、液壓或電液控制系統(tǒng)等組成。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、拆卸困難，為了能在整機(jī)裝配前發(fā)現(xiàn)并排除故障，國(guó)內(nèi)人多數(shù)變速器生產(chǎn)廠家選用空載試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行跑合試驗(yàn)，但空載跑合與實(shí)際工況相差甚遠(yuǎn)，不能全面反映變速器的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。為了使試驗(yàn)更接近于變速器的實(shí)際使用工況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)空載試驗(yàn)不能檢查出來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題，發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)80年代已廣泛利用加載試驗(yàn)臺(tái)作為變速器的檢驗(yàn)設(shè)備。與國(guó)內(nèi)工程機(jī)械生產(chǎn)廠家常用的實(shí)際路試法相比，這種試驗(yàn)方法不僅試驗(yàn)成本低、省時(shí)省力、針對(duì)性強(qiáng)，而且具有很好的可控性、可觀測(cè)性和重復(fù)試驗(yàn)精度，因而可以更加全面、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)工程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量和性能，為產(chǎn)品的改進(jìn)、優(yōu)化及新產(chǎn)品的研發(fā)提供良好的研究試驗(yàn)條件。
　　1、變速器臺(tái)架試驗(yàn)方案
　　變速器臺(tái)架試驗(yàn)的內(nèi)容包括主要性能試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)，是工程機(jī)械傳動(dòng)系綜合性能測(cè)試及產(chǎn)品研發(fā)的重要手段，對(duì)裝載機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量與變速器研制均有重要意義。通過(guò)變速器測(cè)試臺(tái)架在線檢測(cè)，除了可檢驗(yàn)變速器制造質(zhì)量外，還可用于變速器維修、故障檢測(cè)、動(dòng)態(tài)性能凋試、改進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù)及其它科科研應(yīng)用。

　　變速器加載試驗(yàn)臺(tái)按功率流的情況可分為兩大類：一類為功率開(kāi)放式，另一類為功率封閉式，功率封閉式又分為機(jī)械功率封閉式和電功率封閉式兩類。功率開(kāi)發(fā)式與封閉式方案的主要差別是能耗不同，功率開(kāi)放式試驗(yàn)臺(tái)如圖1所示，原動(dòng)機(jī)的能量通過(guò)被試驗(yàn)的變速器消耗于負(fù)載裝置。這種方式對(duì)原動(dòng)機(jī)能量的消耗較大，不宜進(jìn)行人功率加載試驗(yàn)，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配置靈活，并易于在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中改變載荷，常用于非長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。

　　功率封閉型試驗(yàn)臺(tái)如圖2所示，這是為了克服開(kāi)放型試驗(yàn)臺(tái)能耗大的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。在封閉型方案中，加載裝置輸出的能量可以回饋到輸入端，使能量重復(fù)利用，達(dá)到節(jié)能的目的，適合于需要長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的試驗(yàn)。根據(jù)能量封閉形式的不同，常用的有電功率封閉型和機(jī)械功率封閉型兩類。
　　機(jī)械封閉式目前只能用于減速機(jī)、機(jī)械變速器等具有確定速比的場(chǎng)合，不適合具有液壓離合器、液力變矩器等存在滑差的場(chǎng)合；電封閉式則能適合各種加載系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是輸入功率70%可以重復(fù)利用，能量利用率高。

　　圖3所示為變速器電封閉式加載試驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖，這種試驗(yàn)裝置從機(jī)械結(jié)構(gòu)上來(lái)看是開(kāi)式的，但從電能回饋使用的角度上來(lái)看是閉式的，因而能達(dá)到節(jié)能的目的。試驗(yàn)臺(tái)主要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸器、傳感器、支座、支架、軸承座、升速箱及加載電機(jī)等，被試變速器由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)凋速，加載電機(jī)通過(guò)升速箱實(shí)現(xiàn)負(fù)載模擬，變速器輸入、輸出端的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩分別出輸入、輸出端的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量，變速器擋位壓力、變矩器進(jìn)口/出口壓力、潤(rùn)滑油流量、油溫、變速泵輸出壓力及流量等數(shù)據(jù)由相應(yīng)的壓力、溫度、流量傳感器測(cè)定。
　　2、變速器臺(tái)架試驗(yàn)中常用加載設(shè)備的類型及其性能比較
　　對(duì)于變速器的加載試驗(yàn)，信號(hào)檢測(cè)與運(yùn)行控制已經(jīng)十分成熟，其關(guān)鍵是負(fù)載的施加和控制。尤其對(duì)大功率設(shè)備的負(fù)載試驗(yàn)，因負(fù)載較大而使能耗增加，負(fù)載的施加方式不僅影響試驗(yàn)效果，還可能造成設(shè)備占地面積大，并導(dǎo)致很大的能量浪費(fèi)，因此負(fù)載施加方式的確定對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的止常穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。
　　目前，加載試驗(yàn)臺(tái)通常采用的加載方式主要有：渦流測(cè)功機(jī)、磁粉制動(dòng)器、磁滯測(cè)功機(jī)、液力測(cè)功機(jī)、機(jī)械封閉、直流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)等，各種加載方式各有其特點(diǎn)和不足，如表1所示。

　　在液力變速器的臺(tái)架試驗(yàn)中，試驗(yàn)臺(tái)所用的加載方法主要有水力測(cè)功法、電渦流測(cè)功法和電封閉測(cè)功法3種。其中，水力測(cè)功法由于技術(shù)落后、操作復(fù)雜，現(xiàn)已基本淘汰；電渦流測(cè)功機(jī)在部分廠家的加載設(shè)備中仍有應(yīng)用，但電渦流測(cè)功機(jī)存在能耗大、需水冷、無(wú)法進(jìn)行反拖試驗(yàn)、控制精度差、相應(yīng)速度慢等缺點(diǎn)。目前，較好的加載方式為電封閉加載，該方法技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能高效，能夠完成反拖、堵轉(zhuǎn)、程序加載、隨機(jī)加載、路譜加載等試驗(yàn)。
　　電封閉加載方案包括直流電封閉和交流電封閉兩種，在前幾年大多采用直流電動(dòng)機(jī)方案，而近幾年隨著交流技術(shù)的發(fā)展，使得具有良好綜合性能的交流發(fā)電機(jī)變頻矢量控制的電封閉加載方式得到了廣泛應(yīng)用。兩種電封閉加載方式的性能比較見(jiàn)表2。

　　直流電封閉加載系統(tǒng)的原理是拖動(dòng)單元與負(fù)載單元均采用直流可逆凋速器和直流電動(dòng)饑，拖動(dòng)單元從交流電網(wǎng)吸收交流電能送給拖動(dòng)電機(jī)，拖動(dòng)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能拖動(dòng)被試變速器，負(fù)載電機(jī)從被試變速器的輸出軸吸收機(jī)械能并轉(zhuǎn)化成直流電能，由負(fù)載單元的可逆直流凋速器將直流電能轉(zhuǎn)化成交流電能回送到交流電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)直流電封閉加載。
　　交流電封閉加載系統(tǒng)的原理是拖動(dòng)單元與負(fù)載單元均采用交流變頻調(diào)速器和交流變頻電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)電機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)載電機(jī)處于交流發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)。整流器從交流電網(wǎng)那個(gè)交流電能轉(zhuǎn)化成直流電能，拖動(dòng)單元從