一种用于船用泵摇摆性能测试的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及流体机械实验领域，特指一种用于模拟船用栗随舰船摇摆的姿态和运 动，进行多倾斜角度和多摇摆周期及幅度的性能测试装置。
【背景技术】
[0002] 舰船摇摆是指舰船绕轴线所作的周期性角位移运动。舰船是水上的浮动体，无论 是航行还是停泊时，在风、海浪等因素的作用下都会产生摇摆和倾斜。而船用栗及其管道内 的介质会产生附加加速度，附加惯性力，使得工质产生周期性波动，影响流动的非定常特性 或者动态响应特性，同时摇摆环境下船用栗运行时的受力变化也同样会导致水力机械水力 性能降低，同时加剧振动和噪声等。研制并运用船用栗摇摆试验装置，可以在实验室中将船 用栗随舰船摇摆的姿态和运动真实的表现出来，通过试验确定船用栗在倾斜和摇摆环境中 使用的适应性;同时以陆地试验取代海上试验，可大大降低试验成本，缩短研究周期。
[0003] 目前，各发达国家都投入了大量的人力物力从事各种摇摆试验台的研制。美国海 军水面作战中心Carderock分部研制了电液驱动的摇摆台，日本Toyota和德国Benz汽车公 司研制的汽车驾驶仿真器等。我国摇摆台研制起步较晚，但发展比较迅速。南京电子技术研 究所设计了某舰载雷达大型摇摆试验台，为雷达天线系统提供一个模拟舰体的试验台；北 理工、哈工大等院校也研制了飞机模拟器运动平台，以及上海2010世博会上展出了地震模 拟台等。这些摇摆台是集机械、液压、控制技术和传感器检测技术于一体的综合性测试设 备，虽然可以实现多自由度运动模拟，但是结构复杂，造价非常高，操作使用困难，且出现故 障难以排查，故不易推广使用。
[0004] 因此，很有必要针对船用栗这一特定类型栗提出一种简单易行的摇摆试验装置。 为此，首先设计一个由轴承支撑的摇摆台，把船用栗安装在摇摆台上，利用所述变频控制柜 控制所述驱动电机即可带动所述摇摆台运转，模拟出船用栗随舰船摇摆的姿态和运动，进 行多倾斜角度和多摇摆周期及幅度的状态测试，以研究船用栗在倾斜和摇摆环境中的性能 变化。该装置已加工出实物，并运行良好。目前尚无针对船用栗摇摆试验装置的专利公布。 本发明以在舰船上应用较多的船用立式离心栗为例进行说明，本发明亦可应用到其它类型 栗。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种用于船用栗倾斜和摇摆条件下性能测试的试验装置。
[0006] 本发明通过以下技术方案来实现:一种用于船用栗摇摆性能测试的装置，包括变 频控制柜、摇摆台、船用栗、进口波纹管段、出口波纹管段和水泥座；
[0007] 所述摇摆台包括驱动电机、减速器、摇摆架、飞轮、连杆、销、支架、定位刻度板、轴 承、支撑板、弹簧、摇摆台底座和螺栓孔;所述驱动电机还包括驱动电机线缆和驱动电机联 轴器，所述驱动电机通过所述电机线缆连接所述变频控制柜，并通过所述驱动电机联轴器 带动所述减速器;所述摇摆架由飞轮连杆机构带动，动力由驱动电机经由联轴器连接减速 器输入;所述摇摆架的底部平台上开有螺栓孔，用于安装固定船用栗;所述连杆通过销连接 飞轮和摇摆架;所述飞轮包括飞轮盘和销孔，所述销孔设于飞轮盘的不同半径处;通过改变 飞轮上所述销孔的位置调节摇摆架的最大摆角;所述驱动电机和减速器由支架支撑固定在 摇摆台底座上;所述支撑板通过轴承连接安装在摇摆架两侧，并固定在所述摇摆台底座上； 所述弹簧安装于摇摆架与底座之间，可提供最大摆角下的回复力并能缓冲冲击;所述定位 刻度板上开有定位孔并刻有角度数值，达到某一角度时可插入销子定位;所述摇摆台底座 用于支撑摇摆台及与水泥座连接固定；
[0008] 所述船用栗包括电机、电机线缆、栗体、栗底座、进口法兰和出口法兰等;所述电机 通过所述电机线缆连接所述变频控制柜;所述栗底座通过螺栓连接螺栓孔固定在摇摆台 上;所述进口法兰连接进口波纹管段，所述出口法兰连接出口波纹管段;进口波纹管段、出 口波纹管段用于连接栗进口、出口管路，并消除管路对测试的影响。
[0009] 上述方案中，所述摇摆台底座必须与所述水泥座一起浇铸或通过底脚螺栓连接固 定。
[0010] 上述方案中，所述进口管路、出口管路均要有支撑架进行可靠地支撑固定。
[0011] 上述方案中，所述进口波纹管段、出口波纹管段中没有与所述船用栗连接的一端 均要有支撑架进行可靠地支撑固定。
[0012] 上述方案中，所述变频控制柜通过控制驱动电机用以调节所述摇摆台的摆动周 期。
[0013] 有益效果:本发明针对船用栗设计了专用的摇摆测试装置，可以模拟船用栗随舰 船摇摆的姿态和运动，进行多倾斜角度和多摇摆周期及幅度的状态测试;所述摇摆台固定 在水泥座上，所述船用栗通过底脚螺栓固定在摇摆台上，通过所述变频控制柜控制驱动电 机可控制摇摆台的摆动周期，即可进行所述船用栗的摇摆性能测试；亦可通过变换销插入 的所述连杆与飞轮连接的销孔可调节摇摆台的摆角，在所述摇摆架达到某一倾斜角度时将 销子插入所述定位刻度板上的定位孔以进行所述船用栗的倾斜试验;本发明结构简单、安 装方便、适用范围广、操作容易、精度较高，为进行船用栗倾斜和摇摆条件下的性能试验提 供了一种可行的途径，具有很强的实用价值。
【附图说明】
[0014] 图1是船用栗摇摆性能测试装置示意图；
[0015] 图2是图1所示装置右视图。
[0016]附图标记说明：1变频控制柜，2摇摆台，201驱动电机，2011驱动电机电缆，2012驱 动电机联轴器，202减速器，203摇摆架，204飞轮，2041飞轮盘，2042销孔，205连杆，206销， 207支架，208定位刻度板，209轴承，210支撑板，211弹簧，212摇摆台底座，213螺栓孔，3船用 栗，301电机，302电机线缆，303栗体，304栗底座，305进口法兰，306出口法兰，4进口波纹管 段，401进口波纹管，402进口波纹管法兰，5出口波纹管段，501出口波纹管，502出口波纹管 法兰，6水泥座。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步的说明：
[0018] -种用于船用栗摇摆性能测试的装置，其特征在于，包括变频控制柜1、摇摆台2、 船用栗3、进口波纹管段4、出口波纹管段5和水泥座6。
[0019] 所述摇摆台2包括驱动电机201、减速器202、摇摆架203、飞轮204、连杆205、销206、 支架207、定位刻度板208、轴承209、支撑板210、弹簧211、摇摆台底座212和螺栓孔213;所述 驱动电机201选用低速电机，对于不同的栗可更换不同功率的低速电机，功率计算公式
，其中，F为所述船用栗在最大角度下的水平分力，R为所述船用栗重心 到两轴承中心的垂直距离，η为所述驱动电机转速;所述减速器202采用蜗轮蜗杆减速器;所 述摇摆架203由10#槽钢焊接而成；所述飞轮204为厚度16mm钢制圆盘，其半径r = 2Rsin22.5°，以驱动摇摆台摆幅2 ±45° ;所述连杆205采用M10螺丝杆，通过所述销206(直 径10mm)连接所述飞轮盘2041和摇摆架203(高度2/3处）；所述飞轮盘2041上0.25r、0.5r和 0.75r处开有所述销孔2042(直径12mm)，通过改变连杆205与飞轮204上销孔2042的连接位 置，来调节摇摆架203的最大摆角；所述支撑板210采用厚度为16mm的钢板，其高度 11=^卜4,其中L为所述摇摆架宽度，以满足所述摇摆架203最大摆角的需求，所述支撑板 210焊接在所述摇摆台底座