专利名称：一种基于电机拖动的动态扭矩校准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量校准技术，特别涉及一种基于电机拖动的动态扭矩校准
直O
背景技术：
目前，静态扭矩校准装置已经逐步发展完善，对于扭矩传感器的静态校准已经基本达到精度要求，但是对于使用在现场动态场合的旋转扭矩传感器，由于没有动态校准设备，当前只能是采用“以静代动”的校准方式，即用静态校准方式对动态扭矩传感器进行校准，这样的校准方式和现场动态使用状况完全不一致，以致使用在现场的动态扭矩传感器在测量系统实时运行情况时，无法对误差进行准确判别，对设备的安全性和测量的准确可靠性带来了危害。
发明内容本实用新型是针对缺乏现场动态场合的旋转扭矩传感器校准设备的问题，提出了一种基于电机拖动的动态扭矩校准装置，在双电机相互拖动的工况下，产生不同的转速和扭矩的变化，用做过静态标定的高精度扭矩传感器，对被校动态扭矩传感器进行动态校准， 最终得到动态下的校准数据。本实用新型的技术方案为一种电机拖动的动态扭矩校准装置，轴系连接依次包括交流电机、膜片联轴器、传动变速箱、标准扭矩传感器、中间支撑、联轴器、试件总成、双向滑动联轴器、传动升速箱、负载膜片联轴器、负载交流电机，测试设备固定在实验平台上，实验平台底下为试验台基础，试件总成固定在调节支架上，第一交流变频器控制交流电机，第二交流变频器控制负载交流电机。所述传动变速箱为三档位变速箱，传动比为1:1，9:1和20 :1，其中1:1用于转速标定；9:1和20:1用于扭矩标定。所述传动升速箱为三档位变速箱，传动比为1:1，1:9和1 :20，其中1:1用于转速标定；1 9和1 20用于扭矩标定。所述中间支承与试件总成前端的联轴器采用的是固定式联轴器；试件总成尾部的双向滑动联轴器采用可滑动的结合齿套。所述调节支架为V型可调节支架9，可进行试件的微调。所述交流电机和负载交流电机采用ABB变频电机，0-1500r/min恒扭矩工况； 1500-3000r/min以上恒功率工况。本实用新型的有益效果在于本实用新型一种基于电机拖动的动态扭矩校准装置，完全模拟了现场的旋转工况，在产生了不同扭矩载荷的情况下，完成对被校扭矩传感器的动态校准。该技术具有结构简单、设计巧妙、稳定性好的优点。填补了国内空白。
[0011]图1为本实用新型基于电机拖动的动态扭矩校准装置结构示意图；图2为本实用新型安装被测件花键法兰结构示意图。
具体实施方式
本实用新型在双电机相互拖动的工况下，产生不同的转速和扭矩的变化，用做过静态标定的高精度扭矩传感器，对被校动态扭矩传感器进行动态校准，最终得到动态下的校准数据。如图1所示电机拖动的动态扭矩校准装置结构示意图，轴系连接依次包括交流电机2、膜片联轴器3、传动变速箱4、标准扭矩传感器5、中间支撑6、联轴器7、试件总成8、双向滑动联轴器10、传动升速箱11、膜片联轴器12、交流电机13，测试设备固定在实验平台15 上，实验平台15底下为试验台基础16，试件总成8固定在调节支架9上。交流变频器1、14 分别控制交流电机2、13。工作台15 采用铸造结构，板上设计用导向槽，可以在工作台上方便地移动。变频电机2 采用ABB变频电机2，实现(0-1500)r/min恒扭矩工况；(1500-3000) r/min以上恒功率工况。在电机2与试件之间设计有传动变速箱4，此传动箱4为三档位变速箱，传动比为 1:1，9:1和20 :1。其中1:1用于转速标定；9:1和20:1用于扭矩标定。采用三档结构，主要考虑在进行转速标定时，可不需要拆掉传动箱，试验更加方便快捷。负载系统采用ABB变频电机13，实现负载系统的(0-1500) r/min恒扭矩工况； (1500-3000) r/min以上恒功率工况。在负载电机13与试件之间设计有传动升速箱11，此传动箱11为三档位变速箱，传动比为1:1，1:9和1 :20。其中1:1用于转速标定；1:9和1:20用于扭矩标定。采用三档结构，主要考虑在进行转速标定时，可不需要拆掉传动箱，试验更加方便快捷。负载系统电机参数与驱动系统一样，只是工况设置不同。试件的安装、夹紧与调节中间支承6与试件总成8前端采用固定式联轴器7方式联接，尾部采用可滑动的结合齿套10通过传动箱11与负载电机13相联，在试件的两端均设计有V型可调节支架9，其作用为可进行试件的微调，尽可能消除试件在扭转时的弯矩影响。尾部的双向滑动联轴器10可以更加方便试件的安装。此联轴器有两种结构，一种用于扭转标定，另一种用于转速标定。在进行转速测量时，此联轴器设计有类似轴承座的作用， 用于固定试件的轴向窜动。被测件两端通过图2所示的花键法兰联接安装在台架上。台架电气控制系统该部分主要由电控柜、计算机操作台、变频调速器等组成，主要用于电机的功能测控。台架工控机系统该部分由计算机、显示器、打印机、应用软件等组成，主要用于试验数据的采集、处理、打印等功能。试验台辅件该部分包括联轴器、防护罩等，主要用于传动件之间的联接，外露旋转部分的安装防护。
权利要求1.一种电机拖动的动态扭矩校准装置，其特征在于，轴系连接依次包括交流电机、膜片联轴器、传动变速箱、标准扭矩传感器、中间支撑、联轴器、试件总成、双向滑动联轴器、传动升速箱、负载膜片联轴器、负载交流电机，测试设备固定在实验平台上，实验平台底下为试验台基础，试件总成固定在调节支架上，第一交流变频器控制交流电机，第二交流变频器控制负载交流电机。
2.根据权利要求1所述电机拖动的动态扭矩校准装置，其特征在于，所述传动变速箱为三档位变速箱，传动比为1 1，9 1和20 1，其中1 1用于转速标定；9 1和20 1用于扭矩标定。
3.根据权利要求1所述电机拖动的动态扭矩校准装置，其特征在于，所述传动升速箱为三档位变速箱，传动比为1 1，1 9和1 20，其中1 1用于转速标定；1 9和1 20用于扭矩标定。
4.根据权利要求1所述电机拖动的动态扭矩校准装置，其特征在于，所述中间支承与试件总成前端的联轴器采用的是固定式联轴器；试件总成尾部的双向滑动联轴器采用可滑动的结合齿套。
5.根据权利要求1所述电机拖动的动态扭矩校准装置，其特征在于，所述调节支架为V 型可调节支架(9)，可进行试件的微调。
6.根据权利要求1所述电机拖动的动态扭矩校准装置，其特征在于，所述交流电机和负载交流电机采用ABB变频电机，0-1500r/min恒扭矩工况；1500_3000r/min以上恒功率工况。
专利摘要本实用新型涉及一种基于电机拖动的动态扭矩校准装置，轴系连接依次包括交流电机、膜片联轴器、传动变速箱、标准扭矩传感器、中间支撑、联轴器、试件总成、双向滑动联轴器、传动升速箱、负载膜片联轴器、负载交流电机，测试设备固定在实验平台上，试件总成固定在调节支架上，第一交流变频器控制交流电机，第二交流变频器控制负载交流电机。在双电机相互拖动的工况下，产生不同的转速和扭矩的变化，用做过静态标定的高精度扭矩传感器，对被校动态扭矩传感器进行动态校准，最终得到动态下的校准数据。在产生了不同扭矩载荷的情况下，完成对被校扭矩传感器的动态校准。该技术具有结构简单、设计巧妙、稳定性好的优点。填补了国内空白。
文档编号G01L25/00GK202329931SQ201120458629
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者乔志强, 倪昔东, 吉鸿磊, 徐姝菁, 李涛, 满卫芳 申请人:中国船舶重工集团公司第七0四研究所