一种水下推进器在敞水下的推力测试装置

本发明涉及水下推进器领域，尤其涉及一种水下推进器静水推力测试平台。

背景技术：

1、水下推进器是绝大部分水下设备的动力装置，其在敞水下的推力大小是核心设计参数。推进器在敞水下的推力测试分为两种：一种是推进器固定，水流以稳定的流速流动的情况下测得推进器推力，另一种是水流不动，推进器以稳定速度移动的情况下测得推进器推力，本装置用的是后一种。通常水下推进器在敞水下的推力是由仿真计算得出，但由于估算的阻力、迭代误差等的影响，其真实数值往往与计算值存在偏差，而该偏差就有可能会影响到所服务水下设备的整体性能。因此亟待提出一种设备可以准确的测量出水下推进器在敞水下的推力数值。

2、目前很少能查阅到关于水下推进器在敞水下的推力测试方案，能查阅到的方案结构存在着以下缺陷：1、现有的水下推进器推力测试装置很少解决推进器自身推力传动速度产生的影响；2、现有的水下推进器推力测试装置多采用等力臂的方法测量推进器运转时产生的推力，该方法存在支点振动移位和力臂杆弯曲导致推力计算的不准确。例如在专利cn113624387a中，转轴的轴身上固定有旋转力臂和压力臂的方案，在水下测试时会产生力臂弯曲与支点位移的现象；3、现有的水下推进器推力测试装置存在着推进器更换不方便的问题。

3、基于此，本发明提出了一种水下推进器在敞水下的推力测试装置。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本发明的目的在于提供一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，具有结构简单且便于水下推进器拆装，同时可解决推进器自身的推力对传动速度带来的影响。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，包括水池，传动电机，推力测试底座，底座滑轨，丝杆轴，换向减速机构和推力测试机构；所述的水池上沿的壁上固定着传动电机，传动电机通过换向减速机构将转矩传递给丝杆轴，丝杆轴带动推力测试底座在底座滑轨上移动，推力测试机构固定在推力测试底座上；

4、所述的换向减速机构包括锥齿轮轴ⅰ，锥齿轮轴ⅱ，涡轮和蜗杆轴；锥齿轮轴ⅰ，锥齿轮轴ⅱ和蜗杆轴的两端设有用于与减速器外壳相连接的轴承座；

5、所述的推力测试机构包括推进器，卡箍ⅰ，卡箍ⅱ，卡箍底座ⅰ，卡箍底座ⅱ，底座固定板，滑块，滑块连接件，推进器滑轨，压力传感器，压力传感器安装座和推进器顶块；卡箍ⅰ和卡箍ⅱ箍住推进器，通过卡箍底座ⅰ和卡箍底座ⅱ将推进器固定在底座固定板上，通过滑块连接件将底座固定板与滑块相结合，使得推进器能够在推进器滑轨上移动，压力传感器安装座固定压力传感器的一端，压力传感器另一端固定着推进器顶块，推进器工作时产生的推力就是压力传感器两端的压力。

6、进一步的，所述的卡箍ⅰ和卡箍ⅱ可根据推进器的直径变化而替换成相对应半径的卡箍。

7、进一步的，所述的推力测试底座通过自身的重力压在底座滑轨上，通过外力将推力测试底座与丝杆轴相接触，通过传动电机的驱动，将丝杆轴与推力测试底座套合上。

8、进一步的，通过丝杆传动的方式将推力测试底座上的传动块拉动，传动块连带着推力测试底座以及推力测试机构在底座滑轨上以稳定的速度向前移动。

9、进一步的，换向减速机构通过蜗轮蜗杆传动的方式实现装置的自锁，消除了推进器自身推力对对传动速度带来的影响。

10、进一步的，推进器顶块的位置应该在推进器尾部的正中心，使压力传感器测得的压力等于推进器推力。

11、进一步的，所述的压力传感器(10)需要定制成防水的。

12、本发明的优点在于：

13、1、该装置通过蜗轮蜗杆的自锁性能，消除了推进器自身推力对传动速度带来的影响；

14、2、该装置只需更换对应的卡箍ⅰ和卡箍ⅱ即可实现不同推进器的安装固定；

15、3、该装置将压力传感器与推进器安装在一条线上，省去了力臂的转化的计算；

16、4、该装置以稳定的速度移动推进器，实现了推进器在敞水下的推力测试。

技术特征：

1.一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，包括水池(1)，传动电机(2)，推力测试底座(6)，底座滑轨(7)，丝杆轴(5)，换向减速机构(4)和推力测试机构；所述的水池(1)上沿的壁上固定着传动电机(2)，传动电机(2)通过换向减速机构(4)将转矩传递给丝杆轴(5)，丝杆轴(5)带动推力测试底座(6)在底座滑轨(7)上移动，推力测试机构固定在推力测试底座(6)上，推力测试底座(6)在不与丝杆轴(5)相连的情况下，可以从底座滑轨(7)上由吊机吊出水面；

2.根据权利要求1所述的一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，其特征在于：所述的推力测试底座(6)上的传动块(6.1)通过丝杆传动的方式将推力测试机构以稳定的速度移动。

3.根据权利要求1所述的一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，其特征在于：所述的换向减速机构(4)通过蜗轮蜗杆传动的方式实现装置的自锁，消除了推进器(17)自身推力对传动速度带来的影响。

4.根据权利要求1所述的一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，其特征在于：所述的推力测试机构中的卡箍ⅰ(13)和卡箍ⅱ(16)可替换成与推进器相对应半径的卡箍。

5.根据权利要求1所述的一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，其特征在于：所述的推力测试机构中的推进器顶块(11)位置应该顶在推进器尾部的正中心，使得压力传感器(10)的压力不需要进行力臂换算得到推力。

6.根据权利要求1所述的一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，其特征在于：所述的推力测试机构中的推力测试底座(6)通过自身的重力压在底座滑轨(7)上，通过外力将推力测试底座(6)与丝杆轴(5)相接触，通过传动电机(2)的驱动，将丝杆轴(5)与传动块(6.1)顺利套合上。

7.根据权利要求1所述的一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，其特征在于：所述的压力传感器(10)需要定制成防水的。

技术总结
本申请提供一种水下推进器在敞水下的推力测试装置，具有结构简单且便于水下推进器拆装，同时可解决推进器自身的推力对传动速度带来的影响。该装置由水池，传动电机，推力测试底座，底座滑轨，丝杆轴，换向减速机构和推力测试机构组成，水池上沿的壁上固定着传动电机，传动电机通过换向减速机构将转矩传递给丝杆轴，丝杆轴带动推力测试底座在底座滑轨上移动，推力测试机构固定在推力测试底座上，以此方式带动推进器进行敞水测试。

技术研发人员：姚金涛,严天宏,李浩,王日贤
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15