船动力机构性能测试用模拟水浪装置的制作方法

本发明涉及船动力测试技术领域，尤其涉及一种船动力机构性能测试用模拟水浪装置。

背景技术：

在舷外(内)机制造行业内进行整机（以下将称为船动力机构）实地操作性能实验、耐久性能试验等大多都是在湖泊、河道等室外水域中进行操作运行，以检测在具有水浪环境中的效果。

现有的测试方法存在以下不足：1.由于运行环境是在户外水域，会存在船动力机构装卸不便利，操作人员在水域上的操作安全隐患，保养、维修都非常不方便。2.受户外环境的限制，不可能模拟较为极限的环境状态进行整机试验（如船的左右摇摆角度的大小，前后倾斜角度大小）。

技术实现要素：

本发明提供了一种船动力机构性能测试用模拟水浪装置，以解决进行船动力机构测试时需要在水域在进行的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种船动力机构性能测试用模拟水浪装置，包括主摆架、驱动主摆架作纵向往复直线运动的纵向驱动机构、可横向滑动地连接在主摆架上且随同主摆架一起纵向往复直线运动的船动力机构固定架和驱动船动力机构固定架作横向往复直线运动的横向驱动机构。使用时，将船动力机构固定在船动力机构固定架进行测试，当测试在横向海浪的环境中的性能时，然后通过横向驱动机构驱动船动力机构固定架作对应于横向海浪速度的速度的横向往复直线运动，船动力机构固定架带动船动力机构一起做横向运动来模拟处于横向海浪环境中。当测试在纵横向速度合成的海浪的环境中的性能时，然后通过横向驱动机构驱动船动力机构固定架作对应于横向海浪速度的速度的横向往复直线运动的同时通过纵向驱动机构驱动船动力机构固定架作对应于纵向海浪速度的速度的纵向往复直线运动，船动力机构固定架带动船动力机构一起做对应运动来模拟处于纵横向海浪环境中。横向驱动机构和纵向驱动机构可以为气缸。

作为优选，所述纵向驱动机构包括设有纵向长条孔的主摆架支撑板、穿设在纵向长条孔内的横向轴头、一端同横向轴头铰接在一起的第一连杆、铰接在第一连杆另一端的第一曲柄和驱动第一曲柄转动的第一电机，第一曲柄的转动轴线沿横向延伸。通过电机驱动，进行速度控制时方便且能够实现精准控制。

作为优选还包括横向轴头弯曲检测机构，所述横向轴头弯曲检测机构包括投影板和激光管，所述激光管同所述主摆架连接在一起，所述投影板同所述主摆架支撑板连接在一起，横向轴头的弯曲度在设定范围内时，所述激光管发出的光照射在所述投影板上。当横向轴头弯曲超过设定值时则激光管发出的光不能够照射到投影板上，使用者通过观察投影板来及时发现横向轴头有否弯曲，以避免轴头弯曲导致的阻力增大导致能耗增加和纵向速度的失真（当横向轴头产生弯曲时，主摆架会产生倾斜，此时船动力机构固定架为左倾斜的横向运动，使得实际运动的横向速度同驱动机构输出的横向速度会产生偏差，该偏差即为失真）。

本发明还包括散热器和加热结构，所述激光管为绿光激光二极管，所述加热结构包括导热基板和设置在导热基板上的贴片电阻，所述散热器设有连通在一起的激光管安装孔和加热结构安装孔，所述导热基板安装在所述加热结构安装孔内且同所述激光管导热性连接在一起，所述导热基板一体成型有穿设在所述激光管安装孔内的导热套，所述激光管连接在所述导热套内，温度为25℃以上时、所述激光管通过所述导热套同所述激光管安装孔抵接在一起，所述散热器的线性膨胀系数小于所述导热套的线性膨胀系数。绿光观察时不刺眼，二极管照射，省电。但绿色激光二极管对环境温度的要求特别高，当环境温度低于25℃时其亮度降低，高于30℃时亮度同样降低，因此绿色激光二极管使用时既要考虑到散热又要考虑到加热，特别在冬天使用，环境温度比较低，有一些国家的温度将近-25℃，对使用绿色的激光二极管的产品根本不亮，如果在产品上不设计加热结构对激光二级管加热产品是无法工作的，目前对激光二极管的加热方式有两种，一种为在激光二极管上缠绕加热带然后将激光二极管安装到散热器上的方式进行加热，该加热方式当需要进行散热时会导致激光二极管散热不良，所以严重不适于激光二极管的加热。另一种为将一个功率电阻放置在激光二极管的散热器表面上对散热器进行加热，然后通过散热器将热量传递给激光二极管，由于散热器表面的散热其热传递给激光管绿色激光二极管的起动时非常漫长，在低温环境中的起动时长（即将激光二极管加热到25℃以上进行正常发光的时长）最少也要30分钟以上，也即加热效率低。

本技术方案将原来的功率电阻替换成贴片电阻贴在导热板上，让电阻的热量传送给导热板，也就是导热板充当了电阻的散热器，导热板同激光二极管导热性连接在一起，从而使得产生的热量能够快速传递给激光二极管，与现有的第二种方式比激光二级管温度由-25℃加热到正常发光机25℃时长只有5~10分钟（现有的为30分钟也上）。同时当不加热时，导热板的存在对激光二极管的散热效果的影响小。温度上升时，在热胀作用小二极管安装孔同激光二极管之间形成紧配合有能够进行良好的导热，使得散热效果又能够高。既能够自动实现加热时激光二极管同散热器之间的导热效果下降、散热上提高。

作为优选，所述导热基板远离所述激光管的一侧同所述加热结构安装孔的孔壁之间断开。加热时的热量能够大部分流向激光管所在处，起到提高加热效果的作用，而对散热时的阻碍少。

作为优选，所述贴片电阻设置在所述导热基板远离所述激光管的一侧上。能够既保证贴片电阻的热量传递给导热板、又能够使得贴片电阻的存在不干涉导热板和激光管之间的热传递效果。当温度低于25℃时需要对激光管进行加热，此时在冷缩作用下激光管安装孔同激光管之间形成间隙配合，能够有效地防止激光管的热量进一步地流失而起到提高加热效率的作用。

作为优选，所述导热套的一端和散热器的一端都密封抵接在密封板上，所述导热套的另一端和散热器的另一端通过环形储液囊密封连接在一起，所述导热套、密封板、散热器和环形储液囊之间形成密封腔，所述密封腔同环形储液囊连通且在重力或环形储液囊的弹性收缩作用下环形储液囊内的绝热液体可以流到密封腔内。由于当低于25℃时冷缩作用会导致导热套和激光管安装孔之间产生间隙而降低导热套和散热器之间的导热效果而起到提高加热效果的作用，此时绝热液体填充到该间隙内起到进一步提高绝热效果使得加热效果更好。当温度高于25℃或30℃而需要散热时，在热胀作用下导热套和激光管安装孔之间抵紧在一起、抵紧过程中将导热套和激光管安装孔之间的绝热液挤压出而储存在环形储液囊内。能够进一步提高加热时的加热效果。

作为优选，所述横向驱动机构包括一端同船动力机构固定架铰接在一起的第二连杆、铰接在第二连杆另一端的第二曲柄和驱动第二曲柄转动的第二电机，第二曲柄的转动轴线沿纵向延伸。

作为优选，所述第二电机同所述主摆架连接在一起。结构紧凑。

作为优选，所述第二电机通过螺栓配合螺母同所述主摆架连接在一起。安装拆卸时方便。

作为优选，所述螺母包括环形螺母本体和设置在螺母本体内周面上的内螺纹，所述螺母本体的内周面上设有沿螺母的一端延伸至另一端的通槽，所述通槽将所述内螺纹沿螺母本体的周向断开，所述螺母本体设有穿过所述通槽的一侧侧壁后螺纹连接在通槽的另一侧侧壁上的通槽槽宽调节螺钉。在螺母锁紧后锁紧通槽槽宽调节螺钉而使得通槽宽度缩小，缩小的结果为使得内螺纹的更紧地抱紧在管壳上，从而使得螺母和螺栓之间不容易产生松动。连接可靠性好。

作为优选，所述通槽有两条。锁紧效果要且度螺纹的破坏效果小。

作为优选，所述两条通槽沿螺母本体的周向均匀分布。能够有效防止螺母产生局部脆弱现象。

作为优选，螺母本体的外周面上设有助力槽。驱动螺母转动时方便。

作为优选，所述主摆架包括横板，所述横板设有横向长条孔，所述船动力机构固定架设有纵向轴头，所述纵向轴头穿设在所述横向长条孔内，所述纵向轴头设有使纵向轴头随同所述横板一起纵向往复摆动的纵向驱动块。

本发明具有下述优点：能够模拟海浪，从而使得船动力机构测试不需要去实际水域也能够进行。

附图说明

图1为本实施例一的示意图。

图2为螺母的轴向示意图。

图3为实施例二的局部示意图。

图4为激光管进行加散时示意图。

图5为实施例三中的激光管进行加散时示意图。

图中：安装座1、第一电机安装板11、主摆架2、纵板21、横板22、第二电机安装板23、纵向驱动机构3、主摆架支撑板31、横向轴头32、第一连杆33、第一曲柄34、第一电机35、船动力机构固定架4、纵向轴头41、纵向驱动块42、横向驱动机构5、第二连杆51、第二曲柄52、第二电机53、螺母8、螺母本体81、内螺纹82、通槽83、通槽的一侧侧壁831、通槽的另一侧侧壁832、通槽槽宽调节螺钉84、助力槽85、横向轴头弯曲检测机构9、散热器91、激光管安装孔911、加热结构安装孔912、激光管92、电源引入脚921、加热结构93、导热基板931、贴片电阻932、导热胶933、导热套934、密封板94、环形储液囊95、密封腔96、投影板97。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1一种船动力机构性能测试用模拟水浪装置，包括安装座1、主摆架2、纵向驱动机构3、船动力机构固定架4和横向驱动机构5。

安装座1上设有第一电机安装板11。

主摆架2包括纵板21和2块横板22。纵板21连接在2块横板22的前端。2块横板22连接在纵板21的两端。一块横板22连接有第二电机安装板23。

纵向驱动机构3包括主摆架支撑板31、横向轴头32、第一连杆33、第一曲柄34和第一电机35。主摆架支撑板31有两块。主摆架支撑板31连接在安装座1上。主摆架支撑板31设有纵向长条孔（图中被挡住看不见）。横向轴头32穿设在纵向长条孔内。第一连杆33一端同横向轴头32铰接在一起且位于两块主摆架支撑板31之间。第一连杆33的另一端同第一曲柄34铰接在一起。第一电机35为带有减速器的电机。第一电机35固定在第一电机安装板11上。第一曲柄34连接在第一电机35的减速器的输出轴上。第一曲柄34以第一电机35的减速器的输出轴为轴转动，减速器的输出轴沿横向延伸。

船动力机构固定架4位于2块横板22之间。船动力机构固定架4的两端各设有一个纵向轴头41。两个纵向轴头41一一对应地穿设在2块横板22的横向长条孔（图中被挡住看不见）内。纵向轴头41设有2块纵向驱动块42。同一个纵向轴头41时的2块纵向驱动块42挡在纵向轴头41所在的横板22的纵向两侧。

横向驱动机构5包括第二连杆51、第二曲柄52和第二电机53。第二连杆51的一端同一个纵向轴头41铰接在一起。第二连杆51的另一端同第二曲柄52铰接在一起。第二电机53为带有减速器的电机。第二电机53固定在第二电机安装板23上，具体为通过螺栓配合螺母8进行固定。第二曲柄52固定在第二电机53的减速器的输出轴上。第二曲柄52以第二电机53的减速器的输出轴为轴转动，减速器的输出轴沿纵向延伸

参见图2，螺母8包括环形螺母本体81和设置在螺母本体内周面上的内螺纹82。螺母本体81的内周面上设有两条通槽83。通槽83从沿螺母8的轴向一端延伸至另一端。通槽83将内螺纹82沿螺母本体81的周向断开。螺母本体81设有穿过通槽的一侧侧壁831后螺纹连接在通槽的另一侧侧壁832上的通槽槽宽调节螺钉84。两条通槽83沿螺母本体81的周向均匀分布。螺母本体81的外周面上设有助力槽85。

使用时，船动力机构固定在船动力机构固定架4上进行测试。

当模拟横向波浪时，启动第二电机53，第二电机53驱动第二曲柄52转动，第二曲柄52通过第二连杆51驱动船动力机构固定架4相对于主摆架2（主摆架2不运动）作横向复位直线运动。

当模拟纵横向波浪时，除了启动第二电机53使得，船动力机构作横向复位直线运动外，还启动第一电机35，第一电机35驱动第一曲柄34转动，第一曲柄34通过第一连杆33驱动横向轴头32作纵向复位直线运动，横向轴头32驱动主摆架2作纵向复位直线运动，主摆架2驱动船动力机构固定架4和横向驱动机构5一起做纵向复位直线运动。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图3，还包括横向轴头弯曲检测机构9。横向轴头弯曲检测机构9包括投影板97和激光管92。激光管92通过散热器91同主摆架2连接在一起。激光管92为绿光激光二极管。激光管92朝下进行照射。投影板97同主摆架支撑板31连接在一起。投影板97位于激光管92的下方。投影板97为沿纵向延伸的长条形。横向轴头32的弯曲度在设定范围内时，激光管92发出的光照射在投影板97上，否则会产生偏移而照射在投影板97的外围。

参见图4，散热器91还连接有加热结构93。

散热器91设有连通在一起的激光管管安装孔911和加热结构安装孔912。激光管安装孔911为圆孔。加热结构安装孔912为矩形孔。激光管安装孔911和加热结构安装孔912贯通，具体为激光管安装孔911所在的圆的伸入到加热结构安装孔912内的方式也即相交的方式贯通。激光管安装孔911和加热结构安装孔912二者的延伸方向也即深度方向相同，都为沿上下方向延伸。

激光管管92为圆柱形。激光管管92设有电源引入脚921。

加热结构93包括导热基板931和设置在导热基板上的贴片电阻932。导热基板931以平置的方式通过导热胶933粘结在加热结构安装孔912内。导热基板931远离激光管92的一侧同加热结构安装孔912的孔壁之间断开。贴片电阻932设置在导热基板931远离激光管92的一侧上。导热基板931设有导热套934。导热基板931和导热套934为一体成型。导热套934穿设在激光管安装孔911内。激光管92穿设并导热性连接在导热套934内而被悬挂在激光管安装孔911内。导热套934的线性膨胀系数大于散热器91的线性膨胀系数，即热胀冷缩时导热套产生的径向尺寸的变化量大于激光管安装孔产生的径向尺寸的变化量。温度为25℃以上时、导热套934同激光管安装孔911抵接在一起而实现激光管92同激光管安装孔911的间接抵接在一起。

使用时，当激光管92温度高于25℃时则不给加热结构93通电也即不给贴片电阻932通电，导热套934的径向变大量大于激光管安装孔911的径向变大量，使得导热套934同激光管安装孔911更加紧密地抵接在一起而进行更为良好的导热。激光管92产生的热量通过导热套和导热基板931传递给散热器91而实现散热。当激光管92温度低于25℃时，给贴片电阻932通电，贴片电阻932产生的热量传递给导热基板931、进入传递给激光管92实现对激光管92进行加热到温度不低于25℃，当温度小于25℃时，导热套934的径向变缩小量大于激光管安装孔911的径向缩小量，使得导热套934同激光管安装孔911之间产生间隙，从而起到降低导热套934将热量传递给散热器91的作用，使得导热套934导热套934传递来的热量能够更为充分地传递给激光管92，从而起到提高加热效果的作用。

实施例三，同实施例二的不同之处为：

参见图5，导热套934的一端和散热器91的一端都密封抵接在密封板94上，即导热套和散热器都可以相对于密封板94滑动。导热套934的另一端和散热器91的另一端通过环形储液囊95密封连接在一起。环形储液囊95内装有绝热液体，绝热液体使得环形储液囊95处于弹性展开状态。温度为25℃以下时，导热套934、密封板94、散热器91和环形储液囊95之间形成密封腔96。密封腔96同环形储液囊95连通。

使用时使环形储液囊95位于环形储液囊95密封腔96的上方。当低于25℃时冷缩作用会导致导热套和激光管安装孔之间产生间隙而使得密封腔96出现，此时在重力和环形储液囊的弹性收缩作用下环形储液囊95内的绝热液体流到密封腔96内，起到进一步降低导热套934传递给散热器91的量，使得加热效果进一步地提升。当温度高于25℃或30℃而需要散热时，在热胀作用下导热套和激光管安装孔之间抵紧在一起使得密封腔96消失，位于密封腔96内的绝热液重新被挤压回环形储液囊95内储存起来。