本发明属于载人离心机技术领域，具体涉及载人离心机过载保护装置。
背景技术：
载人离心机已有200多年的发展史，早期载人离心机主要用于治疗疾病和娱乐，直到飞机问世以后，载人离心机才逐渐成为航空医学的研究工具，随着各国战机出现，飞行员在做空战动作时频频发生空中意识丧失，造成机毁人亡事故这才引起空军的高度重视。此后，载人离心机主要用于高性能战机飞行员的训练，同时，也用于抗荷装备的研制和航空医学研究。载人离心机以离心机为平台，并在其上装载二自由度试验座舱，实现座舱的三自由度协调运动，飞行员坐在试验座舱内，真实感受空战中的受载情况并进行动作模拟，最终达到低成本训练目的。
一般离心机旋转主臂与主驱动轴之间的联接通常采用机械胀套，一次安装永久使用，旋转主臂和主驱动轴保持永久固定，且机械胀套只能实现动力的传递需求。
上述主臂与动力轴之间采用机械固定联接，无法实现主臂与主驱动轴在运动过程中的快速分离，当驱动扭矩超过设定值时，起不到保护人员和设备安全的作用。常用离心机转臂与主驱动轴之间由于结构为机械硬联接，通过力矩扳手实现螺钉固定；故主臂与主轴之间若要脱开，也要采用与之相反的流程，即：通过拆卸螺钉实现主臂与驱动主轴的脱离，无法起到扭矩超过设定值时自动保护作用。
为了解决以上问题我方研发出了一种载人离心机过载保护装置。
技术实现要素：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种载人离心机过载保护装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
载人离心机过载保护装置，与动力电机的驱动主轴以及搭载飞行员座舱的主臂配合使用，过载保护装置包括：
大轴肩，大轴肩通过键联接固定在驱动主轴上；
外套和内套，外套设置在内套外部，外套和内套组成一整体结构，整体结构间隙配合装入驱动主轴与主臂之间；整体结构内部设置有缝隙，在缝隙中注入有液压油；整体结构非固定设置在大轴肩上部；在高压力的液压油作用下，内套向内膨胀与驱动主轴紧固联接，外套向外膨胀与主臂紧固联接；
用于输送液压油的液压管，液压管与缝隙内部连通；
用于在动力电机的驱动扭矩大于安全扭矩时，工作剪切掉液压管路上的油嘴的剪切环，剪切环对准液压管安装。
进一步地，过载保护装置还包括下轴承和上轴承，下轴承非固定套装在外套下部侧壁，上轴承非固定套装套装在外套上部侧壁，下轴承的外圈和上轴承的外圈均与主臂接触联接。
更进一步地，整体结构上设置有用于封堵高压力的液压油的堵头。
本发明的有益效果在于：
本发明的载人离心机过载保护装置，安装在主臂与驱动主轴之间，根据安全扭矩值的大小向整体结构的缝隙中内注入合适压力的液压油，即可保证主臂在某扭矩值范围内安全工作；同时，当驱动电机在控制出现异常或电机发生故障情况，产生大于安全扭矩值的驱动扭矩时，可能引起设备、人员出现安全隐患时，剪切环工作切断液压管，液压油从缝隙中喷出而泄压，外套与主臂、内套与驱动主轴均出现间隙而打滑，从而驱动主轴动力无法传递给主臂，避免由于超过额定扭矩出现人员或设备产生安全事故的危险，有效实现超扭矩保护。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图；
图2为本发明的安装位置结构示意图。
图中：1、动力电机；2、驱动主轴；3、过载保护装置；4、主臂；5、飞行员座舱；6、大轴肩；7、下轴承；8、外套；9、剪切环；10、液压管；11、堵头；12、上轴承；13、内套；14、缝隙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，载人离心机过载保护装置，与动力电机1的驱动主轴2以及搭载飞行员座舱5的主臂4配合使用；
如图2所示，过载保护装置3包括：
大轴肩6，大轴肩6通过键联接固定在驱动主轴2上；
外套8和内套13，外套8设置在内套13外部，外套8和内套13组成一整体结构，整体结构间隙配合装入驱动主轴2与主臂4之间；整体结构内部设置有缝隙14，在缝隙14中注入有液压油；整体结构非固定设置在大轴肩6上部；在高压力的液压油作用下，内套13向内膨胀与驱动主轴2紧固联接，外套8向外膨胀与主臂4紧固联接；
用于输送液压油的液压管10，液压管10与缝隙14内部连通；
用于在动力电机1的驱动扭矩大于安全扭矩时，工作剪切掉液压管10路上的油嘴的剪切环9，剪切环9对准液压管10安装。
过载保护装置3还包括下轴承7和上轴承12，下轴承7非固定套装在外套8下部侧壁，上轴承12非固定套装套装在外套8上部侧壁，下轴承7的外圈和上轴承12的外圈均与主臂4接触联接。
整体结构上设置有用于封堵高压力的液压油的堵头11。
载人离心机结构原理如图1所示，主要由动力电机1，驱动主轴2、过载保护装置3、主臂4和飞行员座舱5等组成。当动力电机1给驱动主轴2传递动力矩时，驱动主轴2带动安装在其上的主臂4旋转。
飞行员在飞行员座舱5内完成飞行模拟试验，主臂4是飞行员座舱5的承载平台。过载保护装置3安装在驱动主轴2与主臂4之间，将二者连接紧固，在动力电机1的动力驱动下，驱动主轴2旋转，带动主臂4旋转，产生离心载荷，模拟飞行员的过载环境，以开展飞行模拟试验，达到飞行训练的目的。
本装置中，外套8与内套13的端部焊接在一起，内部形成缝隙14。
本装置的装配顺序如下：首先，将大轴肩6通过键联接固定在驱动主轴2上；然后，将下轴承7装入主臂4后整体设置在大轴肩6上；再后将外套8与内套13焊接成的整体结构间隙配合装入驱动主轴2与主臂4之间，最后安装件上轴承12、剪切环9、液压管10、以及堵头11。
将堵头11拆掉，当向缝隙14内注入高压力的液压油时，在高压力的液压油作用下，内套13向内膨胀与驱动主轴2紧固联接，外套8向外膨胀与主臂4紧固联接。根据系统设计，诸如合适压力值的液压油，即可实现最大扭矩传递，以实现飞行过载试验。
同时，确保试验安全的过载加速度值下运行是十分重要的。因为当驱动电机电机发生故障或电气控制出现异常，可能产生大于安全扭矩值得驱动扭矩，将引起试验事故，出现设备损坏或者飞行员伤亡的情况。为避免这样产生这样危险事故，有效实过载保护，本装置在保证正常情况下实现安全传递扭矩的同时，开展了如下结构设计：如图2所示，液压油管与缝隙14连通，剪切环9对准液压管10安装，当动力电机1出现异常情况，传递超过安全扭矩值给主臂4时，剪切环9剪切掉液压管10路上的油嘴，高压油从缝隙14内喷出而泻压，外套8与主臂4出现间隙而打滑，主动力无法传递，主臂4在惯性作用下减速慢行，保护了人员设备安全。
对于本装置，还具备以下优点：
第一；可实现较大的安装扭矩传递，满足载人离心机快加速大扭矩传递要求；
第二；本装置设计了上轴承12和下轴承7，在扭矩保护中，能承担主臂4的重量，避免打滑时结构研伤，保证装置的可靠使用；
第三；本装置剪切嘴更换方便，易于实现本装置作用恢复。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。