株洲齿轮有限责任公司 刘增文 412007
0.引言
在车用变速器装配过程中需要对总成进行转速、挡位、振动噪声测试，在测试过程中齿轮油作为媒介起到润滑、防止磨损、防锈、洗涤、降低齿面冲击与噪声，装配厂往往采用齿轮泵抽油，因车用变速器内腔封闭，仅有的几个排气孔、传感器孔直径小，无法形成大的正压力将齿轮油顺利吸出，因此我设计了一种抽注油系统，通过自控系统结合传统的注油加油系统，利用真空抽油技术，以满足变速器测试的需求。对噪声测试及齿轮磨合提高产品质量起到了承上启下的作用，是变速箱总成测试工位前后的关键环节。
1设备组成
变速器试验的工艺流程通常都是采取加注——试验——抽取的路线，所以在系统设计中考虑该系统由净油箱及加油组件、真空抽油与过滤装置、脏油箱组件组成。
1.脏油箱组件2.真空抽油与过滤装置 3. 净油箱与加注组件
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1.1.净油箱及注油组件
“净油箱与加注组件”用于存储和加热从“脏油箱”加注过来的油液。“净油箱与加注组件”再把经过过滤的油液通过流量计计量后加注到使用设备内。
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1.吸油滤油器 2.管路 3.泵机组 4.接头 5.压力表开关 6.压力表 7.溢流阀8.液位控制继电器 9.液位液温计 10.滤清器 11.温度传感器 12.油箱 13.双筒过滤器 14.气动角座阀 15.流量计 16.单向阀
图2净油箱及注油组件原理图
1.2.脏油箱
“脏油箱”用于沉淀和存储从“真空注油机”加注过来的油液。“脏油箱”再把经过过滤的油液加注到“净油箱”内。
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图4脏油箱原理图
1.吸油滤油器 2.耐油软管 3.泵机组4.管接头5.压力表开关6.压力表 7.先导式溢流阀 8.液位控制继电器 9.液位液温计 10.滤清器 11.油箱
1.3.加油及真空抽油与过滤装置
“真空抽油与过滤装置”利用真空原理抽油。由一台真空泵和一个大真空罐组成真空系统。把车用变速器中的齿轮油抽走，通过大气压的作用把油液压到真空罐中。当真空罐负压不足时，再通过压缩空气，把真空罐内的油液推出到“纸带过滤机”的过滤纸带上。经过“纸带过滤机”的过滤后的油液流入“纸带过滤机”自带的油箱。通过“真空抽油与过滤装置”上的“泵机组”，把“纸带过滤机”油箱内的油液加注到“脏油箱”内。
“真空抽油与过滤装置”使用气动阀控制“角座阀”来控制气路和油路的通断。通过真空开关检测压缩空气的气压和真空罐的真空度。
真空泵抽气时间计算公式：
t=2.3KqV/Splg(pi-p0/p-p0)
t-抽气时间[s]
Sp-真空泵名义抽速[L/s]
V-真空系统容积[L]
p-抽气后的压力[Pa]
p0-真空设备的极限压力
pi-真空设备开始抽气时的压力
Kq-修正系数。与设备抽气终止时压强有关，见表1
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2控制系统
2.1控制单元
采用SIMENS系列PLC运用profibus工业现场总线对各控制点进行控制，工位上的 I/O 元件连接到 SIEMENS ET200PRO I/O 模块，HMI采用中文操作界面（组态软件）触摸屏进行参数设定，各动作按照程序逻辑动作，操作者可以通过 HMI 对线上的执行元件进行手动操作。
3实际应用
在实际使用过程中，对加油量和抽油量进行了计量比对来验证设备功能的实现，根据用户工艺要求首先验证加油量，自动定量加注齿轮油2L，误差为±0.1L，再将变速器总成转至试验台试车，然后总成被流转至自动抽油工位抽取齿轮油，吊装总成下线并打开放油螺栓进行人工放油得到90ml残油，因做过试验，传动副上都挂有残油，因此在总成静止2日后再次人工放油得残油10ml，一共得残油100ml。在另一个验证中而不经过试验加注2L齿轮油，在抽取完成后人工放油（包括静止2日）得残油200ml，最大残油率是10%，符合技术文件要求
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图11残油检测图片
参考文献
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