一种联轴器试验装置及联轴器试验系统的制作方法

本实用新型涉及联轴器试验技术领域，具体而言，涉及一种联轴器试验装置及联轴器试验系统。

背景技术：

研发产品的试验验证是证明产品功能和性能的重要环节，随着国家对自主研发的重视和支持，通过试验系统模拟真实工况和环境对产品可靠性的检测具有重要意义。

联轴器是机械传动系统的重要连接件，主要用来传递动力和运动，其可靠性对整个系统的安全性、可用性起着决定性作用，尤其是对于大变位的运行环境。虽然一般在研发和生产制造过程中，会对产品的各个零部件进行试验，但是在产品投入使用前或运行一段时间后，还需对产品的综合性能如承载能力、寿命、安全性等进行验证确认。

现有的试验台可对一般运行环境的联轴器进行检测检验，无法实现对大变位运行环境下的联轴器进行试验并实时监控。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种联轴器试验装置及联轴器试验系统，能够对大变位运行环境下的联轴器进行试验。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例一方面提供一种联轴器试验装置，包括工作平台以及设置于所述工作平台上的驱动装置、第一齿轮箱、第二齿轮箱、三个第二轴承座、扭矩加载器和偏摆装置，还包括用于为所述扭矩加载器提供动力的液压系统；其中，所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱相对设置，三个所述第二轴承座依次设置于所述第一齿轮箱的高速轴与所述第二齿轮箱的高速轴之间，相邻的两个所述第二轴承座之间用于连接试件；所述驱动装置与所述第一齿轮箱的低速轴传动连接，所述扭矩加载器设置于所述第一齿轮箱的低速轴与所述第二齿轮箱的低速轴之间，靠近所述第二齿轮箱的两个所述第二轴承座分别设置于所述偏摆装置上，以对所述试件进行轴向和/或径向位移。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，所述偏摆装置包括轴向动作装置和径向动作装置，靠近所述第二齿轮箱的两个所述第二轴承座分别设置于所述轴向动作装置和所述径向动作装置上。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括设置于所述工作平台上的两个第一轴承座、第一联轴器、两个第二联轴器、第三联轴器和两个第四联轴器，其中，两个所述第一轴承座依次设置于所述第一齿轮箱的低速轴与所述第二齿轮箱的低速轴之间；所述驱动装置通过所述第一联轴器与所述第一齿轮箱的低速轴传动连接，所述第一齿轮箱的低速轴通过一所述第二联轴器与靠近所述第一齿轮箱的所述第一轴承座连接，两个所述第一轴承座之间通过所述第三联轴器连接，靠近所述第二齿轮箱的所述第一轴承座通过另一所述第二联轴器与所述扭矩加载器一端连接，所述扭矩加载器另一端与所述第二齿轮箱的低速轴连接；所述第一齿轮箱的高速轴通过两个所述第四联轴器与靠近所述第一齿轮箱的所述第二轴承座连接，所述第二齿轮箱的高速轴与靠近所述第二齿轮箱的所述第二轴承座连接。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括与所述偏摆装置电连接的偏摆装置控制器，用于控制所述偏摆装置的位移。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括设置于所述第二齿轮箱上的油路分配器，用于向所述扭矩加载器输送液压油。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括与所述扭矩加载器电连接的扭矩加载器控制器，用于控制所述油路分配器；还包括设置于第一齿轮箱的高速轴和第二齿轮箱的高速轴上的扭矩转速传感器，用于感测所述扭矩加载器的转速。

本实用新型实施例另一方面提供一种联轴器试验系统，包括控制系统以及上述的联轴器试验装置，所述控制系统与所述联轴器试验装置电连接。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括用于对所述联轴器试验装置进行润滑及降温的润滑冷却系统，所述润滑冷却系统设置有与所述控制系统电连接的第一温度传感器、压力传感器和报警器，所述第一温度传感器感测所述润滑冷却系统的温度信号，所述压力传感器感测所述润滑冷却系统的压力信号，所述报警器用于根据所述控制系统的控制信号进行报警。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括用于对所述试件进行测温的第二温度传感器，所述第二温度传感器固定于所述试件上。

可选地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括环境箱，所述环境箱可设置于所述试件外，用于为置于所述环境箱内的试件提供模拟高低温环境。

本实用新型实施例的有益效果包括：

该联轴器试验装置及联轴器试验系统通过相对设置的第一齿轮箱和第二齿轮箱形成封闭式联轴器试验装置，通过与第一齿轮箱低速轴连接的驱动装置提供初始动力，通过依次设置于第一齿轮箱高速轴与第二齿轮箱高速轴之间的三个第二轴承座为待检测的试件提供放置环境，通过设置于第一齿轮箱低速轴与第二齿轮箱低速轴之间的扭矩加载器为试件施加扭矩，通过液压系统为扭矩加载器提供动力，通过偏摆装置使得靠近第二齿轮箱的两个第二轴承座能够发生轴向和/或径向位移，以为试件提供大变位的运行环境，从而使得通过该联轴器试验装置及联轴器试验系统能够对大变位运行环境下的联轴器进行试验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的联轴器试验系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的联轴器试验装置的结构示意图。

图标：1-控制系统；2-联轴器试验装置；3-润滑冷却系统；4-液压系统；5-第二温度传感器；6-测噪音系统；7-环境箱；8-工作平台；9-驱动装置；10-第一联轴器；11-第一齿轮箱；12-第二联轴器；13-第一轴承座；14-第三联轴器；15-径向动作装置；16-偏摆装置控制器；17-扭矩加载器；18-第二齿轮箱；19-扭矩加载器控制器；20-油路分配器；21-第二轴承座；22-第一试件；23-轴向动作装置；24-第二试件；25-第四联轴器；26-扭矩转速传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请结合参照图1和图2，本实施例提供一种联轴器试验系统，包括控制系统1以及联轴器试验装置2，控制系统1与联轴器试验装置2电连接。其中，联轴器试验装置2包括工作平台8以及设置于工作平台8上的驱动装置9、第一齿轮箱11、第二齿轮箱18、三个第二轴承座21、扭矩加载器17和偏摆装置，还包括用于为扭矩加载器17提供动力的液压系统4。

请具体参照图2，第一齿轮箱11和第二齿轮箱18相对设置，三个第二轴承座21依次设置于第一齿轮箱11的高速轴与第二齿轮箱18的高速轴之间，相邻的两个第二轴承座21之间用于连接试件；驱动装置9与第一齿轮箱11的低速轴传动连接，扭矩加载器17设置于第一齿轮箱11的低速轴与第二齿轮箱18的低速轴之间，靠近第二齿轮箱18的两个第二轴承座21分别设置于偏摆装置上，以对试件进行轴向和/或径向位移。其中，在本实施例中，驱动装置9包括卧式电机和基座，卧式电机通过螺栓固定于基座上，基座固定于工作平台8上。

需要说明的是，第一，该联轴器试验装置2通过相对设置的第一齿轮箱11和第二齿轮箱18形成封闭式联轴器试验装置2，通过与第一齿轮箱11低速轴连接的驱动装置9提供初始动力，通过设置于第一齿轮箱11低速轴与第二齿轮箱18低速轴之间的扭矩加载器17为试件施加扭矩。其中，因为封闭式的机械结构在初始动力驱动下旋转起来后，功率会在一个闭环结构中一直循环，所以除了部件摩擦造成的少量功率损失，封闭式联轴器试验装置2的耗能会非常少，当联轴器试验装置2平稳运行后，驱动装置9只需要提供摩擦损耗功率即可，从而使得联轴器试验装置2具有节能环保的优点。

第二，三个第二轴承座21依次设置于第一齿轮箱11高速轴与第二齿轮箱18高速轴之间，相邻的两个第二轴承座21之间形成一定的间隔，能够将待检测的试件放置于该间隔内，即三个第二轴承座21能够为待检测的试件提供放置环境，且同时能够放置两个试件，例如图2中所示的第一试件22和第二试件24。其中，第一试件22和第二试件24可以相同也可以不同。

第三，以液压系统4作为扭矩加载器17的动力来源，不仅具有传递动力大、工况稳定的优点，还能使得当联轴器试验装置2及联轴器试验系统在需要停止工作时，液压系统4能够向扭矩加载器17逐步减少提供的动力供给，从而使得联轴器试验装置2能够实现“软分离”，增加对于联轴器试验装置2的保护。

该联轴器试验装置2及联轴器试验系统通过相对设置的第一齿轮箱11和第二齿轮箱18形成封闭式联轴器试验装置2，通过与第一齿轮箱11低速轴连接的驱动装置9提供初始动力，通过依次设置于第一齿轮箱11高速轴与第二齿轮箱18高速轴之间的三个第二轴承座21为待检测的试件提供放置环境，通过设置于第一齿轮箱11低速轴与第二齿轮箱18低速轴之间的扭矩加载器17为试件施加扭矩，通过液压系统4为扭矩加载器17提供动力，通过偏摆装置使得靠近第二齿轮箱18的两个第二轴承座21能够发生轴向和/或径向位移，以为试件提供大变位的运行环境，从而使得通过该联轴器试验装置2及联轴器试验系统能够对大变位运行环境下的联轴器进行试验。

请具体参照图2，在本实施例中，偏摆装置包括轴向动作装置23和径向动作装置15，靠近第二齿轮箱18的两个第二轴承座21分别设置于轴向动作装置23和径向动作装置15上。

需要说明的是，轴向动作装置23和径向动作装置15分别包括直线导轨、滑块、直线动作器和支撑座，具体地，靠近第二齿轮箱18的两个第二轴承座21分别设置于轴向动作装置23的支撑座和径向动作装置15的支撑座上，轴向动作装置23的滑块和径向动作装置15的滑块分别设置于各自的直线导轨内，以使得控制系统1可以通过控制直线动作器控制滑块在直线导轨内进行滑动，从而使得靠近第二齿轮箱18的两个第二轴承座21能够发生轴向和/或径向位移，以为试件提供大变位的运行环境，进而使得通过该联轴器试验装置2及联轴器试验系统能够对大变位运行环境下的联轴器进行试验。

请结合参照图1和图2，在本实施例中，联轴器试验装置2还包括设置于工作平台8上的两个第一轴承座13、第一联轴器10、两个第二联轴器12、第三联轴器14和两个第四联轴器25，其中，两个第一轴承座13依次设置于第一齿轮箱11的低速轴与第二齿轮箱18的低速轴之间；驱动装置9通过第一联轴器10与第一齿轮箱11的低速轴传动连接，第一齿轮箱11的低速轴通过一第二联轴器12与靠近第一齿轮箱11的第一轴承座13连接，两个第一轴承座13之间通过第三联轴器14连接，靠近第二齿轮箱18的第一轴承座13通过另一第二联轴器12与扭矩加载器17一端连接，扭矩加载器17另一端与第二齿轮箱18的低速轴连接；第一齿轮箱11的高速轴通过两个第四联轴器25与靠近第一齿轮箱11的第二轴承座21连接，第二齿轮箱18的高速轴与靠近第二齿轮箱18的第二轴承座21连接。

需要说明的是，第一，由于第一齿轮箱11和第二齿轮箱18之间的距离跨度较长，所以在第一齿轮箱11低速轴与第二齿轮箱18低速轴之间增设了两个第一轴承座13以起到支撑作用，又由于只增设了两个第一轴承座13，所以两个第一轴承座13之间的第三联轴器14可以选用长联轴器。

第二，由于轴瓦轴承能够承受较大的载荷，且满足高速旋转的要求，因此，第一齿轮箱11、第二齿轮箱18、第一轴承座13轴承和第二轴承座21轴承可以选用轴瓦轴承，以使得联轴器试验装置2能够对高速、重载运行环境下的联轴器进行试验。

第三，由于膜片联轴器是一种无齿式免维护的全钢联轴器，其膜片由不锈钢弹簧制成，在传递扭矩时既保证了很强的纠偏能力，又确保了很低的回复力，因此，在本实施例中，第一联轴器10和第二联轴器12均选用膜片联轴器，以使得联轴器试验装置2具有较强的纠偏能力以及较低的回复力。

第四，第四联轴器25选用波纹管联轴器。这种联轴器结构简单、外形尺寸小、传动精度高、具有高敏感性和反映迅速；弹性高，保护设备；可吸振，同时补偿径向、轴向、角向偏差；扭转刚性，顺时针和逆时针方向特性完全相同。

请结合参照图1和图2，为了进一步控制偏摆装置的具体位移情况，在本实施例中，联轴器试验装置2还包括与偏摆装置电连接的偏摆装置控制器16，以使得控制系统1可以通过偏摆装置控制器16控制偏摆装置的位移。

由于扭矩加载器17的动力来源是液压系统4，所以在本实施例中，联轴器试验装置2还包括设置于第二齿轮箱18上的油路分配器20，以使得控制系统1可以通过油路分配器20向扭矩加载器17输送不等量液压油，从而使得扭矩加载器17根据不等量的液压油施加不同大小的扭矩。

请结合参照图1和图2，在本实施例中，联轴器试验装置2还包括与扭矩加载器17电连接的扭矩加载器控制器19，以使得控制系统1可以通过扭矩加载器控制器19控制油路分配器20，从而使得扭矩加载器17根据不等量的液压油施加不同大小的扭矩。

联轴器试验装置2还包括设置于第一齿轮箱11的高速轴和第二齿轮箱18的高速轴上的扭矩转速传感器26，在旋转主轴上设置扭矩转速传感器26，可以测量旋转主轴的转速和扭矩，从而感测扭矩加载器17的转速，并实时发送给控制系统1，再由控制系统1控制调整驱动电机和扭矩加载器17。

请结合参照图1和图2，由于装置运行以及部件摩擦会使得联轴器试验系统升温，而温度过高时会对联轴器试验装置2产生危险的影响，对第一齿轮箱11、第二齿轮箱18、第一轴承座13轴承和第二轴承座21轴承造成损坏，所以在本实施例中，联轴器试验系统还包括用于对联轴器试验装置2进行润滑及降温的润滑冷却系统3。具体地，润滑冷却系统3设置有与控制系统1电连接的第一温度传感器、压力传感器和报警器，第一温度传感器感测润滑冷却系统3的温度信号，压力传感器感测润滑冷却系统3的压力信号，报警器用于根据控制系统1的控制信号进行报警，以避免润滑冷却系统3的温度过高和/或滤芯堵塞。

请具体参照图1，由于装置运行以及部件摩擦还会使得试件升温，而温度过高时会对试件产生危险的影响，所以在本实施例中，联轴器试验系统还包括用于对试件进行测温的第二温度传感器5，第二温度传感器5固定于试件上，且与控制系统1电连接。其中，第二温度传感器5可以选用红外温度传感器，通过调整杆调节高度，将测头对准试件进行测温。

需要说明的是，控制系统1内可以提前预设第一温度安全阈值一和第一温度安全阈值二，且第一温度安全阈值二大于第一温度安全阈值一，以使得当润滑冷却系统3的实时温度达到第一温度安全阈值一时，报警器能够根据控制系统1的控制信号进行报警，从而提醒操作人员进行降温操作；当润滑冷却系统3的实时温度达到第一温度安全阈值二时，控制系统1能够直接控制联轴器试验装置2停止工作，从而保护联轴器试验装置2的设备安全。

同理，控制系统1内还可以提前预设压力安全阈值一和压力安全阈值二，以及第二温度安全阈值一和第二温度安全阈值二。由于预设第一温度安全阈值一和第二温度安全阈值二的工作原理已经进行了详细的描述，预设压力安全阈值一和压力安全阈值二以及第二温度安全阈值一和第二温度安全阈值二的工作原理不再进行赘述。

其中，以上降温操作均可以通过循环水进行冷却。

请具体参照图1，为了检测试验环境、电机、轴承和机械零部件等的异常噪音，在本实施例中，联轴器试验系统还包括测噪音系统6。

请具体参照图1，为了检测高低温环境下试件的性能，在本实施例中，联轴器试验系统还包括环境箱7，环境箱7可设置于试件外，用于为置于环境箱7内的试件提供模拟高低温环境。

具体地，在本实施例中，环境箱7底部设置有滚轮，可以使得当需要模拟高低温环境时，将环境箱7设置于试件外，当不需要模拟高低温环境时，将环境箱7移走远离试件。另外，为了使得环境箱7能够设置于试件外，环境箱7靠近试件的一侧具有开口，以使得环境箱7能够通过开口将试件套设于环境箱7内。同时，该开口相邻左右两侧的内壁面上还相对设置有两副导向轨道，且该导向轨道之间还设置有缺口，以使得当环境箱7通过该开口将试件套设于环境箱7内时，试件左右两侧的连接轴能够进入该缺口，同时通过导向轨道的作用将试件更加准确地容纳于环境箱7内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。