专利名称：柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台。
背景技术：
柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台是舰船柴油机动力传动弹性元部件 静态扭转性能研究的重要试验载体，弹性元部件的拉伸强度、橡胶金属粘结强度、静态扭转 刚度是决定诸如弹性联轴器的弹性元部件的传扭能力和可靠性的重要因素和指标。目前国 内还没有测试扭矩达到2000kNm的静态性能试验台，无法满足大型舰船动力驱动装置研发 中对弹性元部件试验的要求。
发明内容
本发明是为了解决现有技术存在的上述问题而提供的一种用于测试柴油机动力 传动弹性元部件的静态性能的试验台。本发明所采用的技术方案是一种柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台， 包括机架、电机、减速机、传动轴、第一扭矩传感器和第二扭矩传感器；减速机和传动轴设置 在该机架上；电机的输出轴与第一扭矩传感器的一端连接，第一扭矩传感器的另一端与减 速机的输入端连接，减速机的输出端与第二扭矩传感器的一端连接，第二扭矩传感器的另 一端与传动轴的输入端连接，传动轴的输出端设有与被测的动力传动弹性元部件的输入端 连接的轴套，机架与被测的动力传动弹性元部件的输出端连接固定。上述的柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台，其中，机架包括壳体、壳体支 撑架和减速机支撑座；壳体与被测的动力传动弹性元部件的输出端连接固定，传动轴设置 在该壳体内，壳体和减速机分别固定壳体支撑架和减速机支撑座上。上述的柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台，其中，该试验台还包括一连 接盘；该连接盘设置在壳体的一端，并与壳体的一端连接，壳体的另一端与减速机的外壳连 接，连接盘与被测的动力传动弹性元部件的输出端连接固定。上述的柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台，其中，该试验台还包括轴承 座和轴承座支撑架，轴承座和轴承座支撑架设于壳体内，传动轴上套设有轴承，轴承支承于 该轴承座上，该轴承座固定在轴承座支撑架上，轴承座支撑架固定在壳体上。上述的柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台，其中，该试验台还包括一轴 向限位部件，该轴向限位部件由套设在传动轴上的圆螺母和内挡圈组成，该圆螺母和内挡 圈位于轴套与轴承之间，内挡圈的一个端面紧靠轴承的端面，另一个端面紧靠圆螺母的端 本发明的试验台可对依据不同橡胶配方和硫化工艺所制造的弹性联轴器和其 它联轴元件的静态扭转刚度、弹性元件粘结强度等性能进行测试，测试的静态扭矩达到 2000KNm，可以满足国内各类舰船柴油机的弹性联轴器的试验要求。
图1是本发明的一种实施方式的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做出进一步说明。本发明的柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台包括机架1、电机2、减速机 3、传动轴4、第一扭矩传感器5和第二扭矩传感器6。减速机3和传动轴4设置在机架1上。 其中，电机2的输出轴与第一扭矩传感器5的一端连接，第一扭矩传感器5的另一端与减速 机3的输入端连接，减速机3的输出端与第二扭矩传感器6的一端连接，第二扭矩传感器6 的另一端与传动轴4的输入端连接，传动轴4的输出端设有与动力传动弹性元部件7的输 入端连接的轴套31，机架1与动力传动弹性元部件7的输出端连接固定。其中，第一扭矩 传感器5为小量程的扭矩传感器，第二扭矩传感器6为大量程的扭矩传感器，第一扭矩传感 器5及第二扭矩传感器6的两端均分别设有一个法兰。第一扭矩传感器5及第二扭矩传感 器6的输出端与试验台的试验分析仪器相连接，通过该试验分析仪器可以得出输入给被测 的动力传动弹性元部件7的扭矩值。该试验分析仪器属于现有技术，在此不再赘述。在图1所示的实施方式中，机架1包括壳体13、壳体支撑架15和减速机支撑座16。 传动轴4上套设有轴承32、圆螺母33和内挡圈34，轴承32支承于一轴承座35上，轴承座 35固定在一轴承座支撑架36上。圆螺母33和内挡圈34位于轴套31与轴承32之间，内挡 圈34的一个端面紧靠轴承32的端面，另一个端面紧靠圆螺母33的端面。壳体13的一端 设有一连接盘14，连接盘14与壳体13的一端连接，壳体13的另一端与减速机3的外壳连 接。连接盘14与被测的动力传动弹性元部件7的输出端连接固定。连接盘14上设有一中 心通孔，轴套31穿过该中心通孔，在该连接盘14上还设有多个用于连接不同类型的被测动 力传动弹性元部件的连接孔。传动轴4、轴承座35和轴承座支撑架36设置在壳体13内，轴 承座支撑架15固定在壳体13上。壳体13和减速机3分别固定在壳体支撑架15和减速机 支撑座16上。壳体支撑架15支承在水泥槽地基上，减速机支撑座16用预埋好的地脚螺栓 17固定在地基的基础底板上。建筑施工阶段，该基础底板被预埋入浇注混凝土内。为了便 于安装，本发明采取了深坑地基的形式。一部分试验台的重量通过减速机支撑座16由地基 承担，另一部分重量由深坑台阶通过壳体支撑架15支承。减速机3由减速机支撑座16通 过地脚螺栓17固定在基础底板上，地基不承受试验时产生的拉压应力。较佳的是，上述的电机2为变频电机，轴套31为花键轴套，轴承32为调心滚动轴 承，动力传动弹性元部件7为弹性联轴器或其它联轴元件。电机2的输出轴与第一扭矩传 感器5之间、第一扭矩传感器5与减速机3的输入端之间、减速机3的输出端与第二扭矩传 感器6之间、第二扭矩传感器6与传动轴4之间、轴套31与动力传动弹性元部件7之间、减 速机3与减速机支撑座16之间、轴承座35与轴承座支撑架36之间、轴承座支撑架36与壳 体13之间以及壳体13与减速机之3间均采用螺栓连接。进行动力传动弹性元部件7静态性能试验时，电机2输出的扭矩经减速机3放大 后提供给动力传动弹性元部件7作为扭转动力。当动力传动弹性元部件7扭转至一定角度 或者承受达到一定数值的扭矩时停机进行观察。此时通过电机2的自锁使动力传动弹性元 部件7保持扭转的状态。与在减速箱输出端设置自锁装置相比，采用电机自锁便于减小设备体积，成本也更低。减速机3包括摆线针轮减速机和三级行星齿轮减速机，摆线针轮减速 机的输入端与第一扭矩传感器5相连，输出端与三级行星齿轮减速机的输入端相连，三级 行星齿轮减速机的输出端与第二扭矩传感器6相连。通过摆线针轮减速机和三级行星齿轮 减速机的两次减速，最终实现输出转矩达到2000kNm的超大扭矩和6 7° /min的扭转角 速度。动力传动弹性元部件7在扭转时会发生收缩变形，由此对减速机3的传动轴产生轴 向力，其大小可达数十吨。为避免对减速机内部结构损害，在减速机3的输出端安装了调心 滚动轴承以承受轴向力，并采用挠性联接件补偿弹性元部件收缩变形以减少轴向力。本发明的试验台借由试验台电气控制单元和线控单元对部件的动作进行控制。通 过试验台电气控制单元可实现对试验台的各部件的动作指令的控制和安全保障。线控单元 通过对电机的手动线控来控制正反转，从而实现对被测试件的加载、卸载和停机观测。本发明的柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台采用卧式、封闭式结构，试 验装置结构形式为一体，试验过程中产生的扭矩通过壳体13传递至减速机壳体，最终形成 封闭式内力，不会被传至地基，从而使得本发明的试验台能够满足2000kNm超大扭矩带来 的强度要求。该柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台的主、从动端力矩在减速机3 的本体内相互抵消，内力相互平衡，理论上不对壳体支撑架15、减速机支撑座16及地基产 生作用力，壳体支撑架15、减速机支撑座16及地基只承受试验台的重力。采用卧式、封闭式 结构形式与立式结构形式相比，具有结构紧凑、占地面积少、试件拆装方便等优点。
权利要求
一种柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台，其特征在于，包括机架、电机、减速机、传动轴、第一扭矩传感器和第二扭矩传感器；所述减速机和所述传动轴设置在所述机架上；所述电机的输出轴与所述第一扭矩传感器的一端连接，第一扭矩传感器的另一端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与第二扭矩传感器的一端连接，第二扭矩传感器的另一端与传动轴的输入端连接，传动轴的输出端设有与被测的动力传动弹性元部件的输入端连接的轴套，所述机架与被测的动力传动弹性元部件的输出端连接固定。
2.如权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述机架包括壳体、壳体支撑架和减速机 支撑座；所述壳体与被测的动力传动弹性元部件的输出端连接固定，所述传动轴设置在该 壳体内，所述壳体和所述减速机分别固定所述壳体支撑架和所述减速机支撑座上。
3.如权利要求2所述的试验台，其特征在于，该试验台还包括一连接盘；所述连接盘设 置在所述壳体的一端，并与所述壳体的一端连接，壳体的另一端与所述减速机的外壳连接， 所述连接盘与被测的动力传动弹性元部件的输出端连接固定。
4.如权利要求3所述的试验台，其特征在于，所述连接盘上设有多个用于连接不同类 型的被测动力传动弹性元部件的连接孔。
5.如权利要求3所述的试验台，其特征在于，该试验台还包括轴承座和轴承座支撑架， 所述轴承座和轴承座支撑架设于所述壳体内，所述传动轴上套设有轴承，所述轴承支承于 所述轴承座上，该轴承座固定在所述轴承座支撑架上，所述轴承座支撑架固定在壳体上。
6.如权利要求5所述的试验台，其特征在于，该试验台还包括一轴向限位部件，该轴向 限位部件由套设在所述传动轴上的圆螺母和内挡圈组成，该圆螺母和内挡圈位于所述轴套 与所述轴承之间，所述内挡圈的一个端面紧靠所述轴承的端面，另一个端面紧靠所述圆螺 母的端面。
7.如权利要求5所述的试验台，其特征在于，所述轴承为调心滚动轴承。
8.如权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述第一扭矩传感器及第二扭矩传感器 的两端均分别设有一个法兰。
9.如权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述电机的输出轴与第一扭矩传感器之 间、第一扭矩传感器与所述减速机的输入端之间、减速机的输出端与所述第二扭矩传感器 之间、第二扭矩传感器与所述传动轴之间、所述轴套与所述动力传动弹性元部件之间、减速 机与减速机支撑座之间、所述轴承座与所述轴承座支撑架之间、轴承座支撑架与所述壳体 之间以及壳体与减速机之间均采用螺栓连接。
10.如权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述减速机包括摆线针轮减速机和三级 行星齿轮减速机，所述摆线针轮减速机的输入端与第一扭矩传感器相连，输出端与所述三 级行星齿轮减速机的输入端相连，三级行星齿轮减速机的输出端与所述第二扭矩传感器相 连。
全文摘要
本发明公开了一种柴油机动力传动弹性元部件静态性能试验台，包括机架、电机、减速机、传动轴、第一扭矩传感器和第二扭矩传感器；减速机和传动轴设置在该机架上；电机的输出轴与第一扭矩传感器的一端连接，第一扭矩传感器的另一端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与第二扭矩传感器的一端连接，第二扭矩传感器的另一端与传动轴的输入端连接，传动轴的输出端设有与被测的动力传动弹性元部件的输入端连接的轴套，机架与被测的动力传动弹性元部件的输出端连接固定。本发明的试验台可对不同类型的动力传动弹性元部件进行静态性能测试，测试的静态扭矩达到2000kNm，可以满足国内各类舰船柴油机的弹性联轴器的试验要求。
文档编号G01M13/02GK101915665SQ201010223069
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者姚辉, 孔曼军, 孙佳, 孙利民, 施君林, 谢华银 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所