本发明涉及鼓形滤网盘车小齿轮切换，特别是涉及一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置。
背景技术：
1、现有技术中循环水系统内部设有鼓形滤网盘车，其鼓形滤网盘车为直径约为20m、宽约为5m的轮盘结构，重达数十吨。鼓形滤网盘车外圆中间位置设置了一个模数为20的齿圈，该齿圈在动力小齿轮的带动下，带动鼓形滤网盘车运转，并清除掉进入循环水系统的海水中的各种杂物。
2、鼓形滤网盘车在运行过程中，其动力小齿轮磨损速度过快，无法满足一个循环周期内不更换的需求。传统的更换磨损过度的小齿轮方法需要停止鼓形滤网盘车运行，搭建操作平台并拆卸原有动力小齿轮；再安装新的动力小齿轮，并拆除平台恢复盘车运转。由此可见，传统的更换小齿轮的方法需要停止网盘车机组进行切换，效率低下，无法预先模拟不停机在线更换工况，以及实现不停机在线更换鼓形滤网盘小齿轮，传统更换小齿轮的人工成本高。因此需要研究开发一种新型鼓形滤网盘车切换小齿轮的优化装置及切换方法。
技术实现思路
1、本发明提供了一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置及方法，用于解决现有技术中无法在鼓形滤网运转状态下不停网盘车机组不降功率的情况下，模拟小齿轮实际切换工况以及实现鼓形滤网盘车小齿轮在线切换的技术问题。
2、本发明的技术方案如下：
3、本发明提供了一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，该装置包括变频电机、变频电机变速器、主轴组件、磁粉离合器、扭矩传感器、鼓网盘车模拟组件、连体小齿轮、电缸推移组件和支撑组件，变频电机连接变频电机变速器，变频电机为连体小齿轮提供旋转力，变频电机变速器调节鼓网盘车模拟组件的转动线速度；变频电机变速器通过主轴联轴器连接主轴组件的一端，主轴组件另一端连接在连体小齿轮的中心位置，主轴组件与连体小齿轮连接的一侧为右侧，主轴组件与变频电机变速器连接的一端为左侧；连体小齿轮左侧表面与电缸推移组件接触，连体小齿轮与鼓网盘车模拟组件的齿轮啮合，鼓网盘车模拟组件连接扭矩传感器，扭矩传感器连接磁粉离合器，磁粉离合器用于控制连体小齿轮与鼓网盘车模拟组件之间啮合的咬合力；支撑组件为变频电机变速器、主轴组件、磁粉离合器、鼓网盘车模拟组件和电缸推移组件提供支撑。
4、在一些实施例中，磁粉离合器与扭矩传感器间依次设有磁粉联轴器、磁粉变速器和磁粉变速器离合器。
5、在一些实施例中，支撑组件包括基础框架、支架结构和工字型垫杆，基础框架下端设有工字型垫杆，基础框架上端设有支架结构；支架结构包括模拟组件右支架、模拟组件左支架、主轴右支架、主轴右轴承座、主轴左支架、磁粉变速器支架、磁粉离合器支架和变频电机变速器支架，模拟组件右支架和模拟组件左支架分别设在鼓网盘车模拟组件两侧；磁粉变速器支架设在磁粉变速器下端；磁粉离合器支架设在磁粉离合器下端；变频电机变速器支架设在变频电机变速器下端；主轴右支架上端设有主轴右轴承座，主轴右轴承座上端连接主轴组件右段位置，主轴左支架上端连接主轴组件左端。
6、在一些实施例中，主轴组件包括主轴、主轴花键轴结构、连体小齿轮档位和销键槽，主轴右侧设有主轴花键轴结构，主轴花键轴结构沿轴向伸缩运动；主轴花键轴结构右侧设有连体小齿轮档位，连体小齿轮档位用于连接连体小齿轮；连体小齿轮档位右侧设有销键槽。
7、在一些实施例中，主轴左侧设有主轴左轴承档位，主轴左轴承档位用于连接主轴左支架；主轴左轴承档位左侧设有主轴联轴器档位，主轴联轴器档位用于连接主轴联轴器；主轴花键轴结构与主轴之间设有主轴右轴承档位，主轴右轴承档位用于连接主轴右轴承座。
8、在一些实施例中，主轴花键轴结构包括移动花键轴、花键轴外套、起点限位方孔、限位块拉环、限位块、终点限位方孔、限位轴、拉簧和限位轴孔，移动花键轴外侧设有花键轴外套，移动花键轴在花键轴外套内滑动；移动花键轴从左到右分别设有起点限位方孔和终点限位方孔，花键轴外套在起点限位方孔和终点限位方孔对应位置也设有开孔；终点限位方孔底部和起点限位方孔底部设有限位轴孔，限位轴孔内底部连接拉簧的一端，拉簧另一端连接限位轴，限位轴连接限位块，限位块顶端设有限位块拉环，起点限位方孔和终点限位方孔中分别插有限位块，并用于限制移动花键轴的位置。
9、在一些实施例中，连体小齿轮包括后半齿轮、过度齿形、连体齿轮中间槽和前半齿轮，前半齿轮的左侧通过连体齿轮中间槽连接后半齿轮，后半齿轮右段设有过度齿形，过度齿形用于连体小齿轮切换的过渡。
10、在一些实施例中，前半齿轮右侧设有连体齿轮盖板，连体齿轮盖板通过盖板固定螺栓、固定螺杆和固定螺母将连体小齿轮与移动花键轴固定连接。
11、在一些实施例中，电缸推移组件包括两个电缸、电缸固定座、电缸安装面、两个电缸推移轴、推移方杆和推移滚轮，两个电缸通过电缸固定座连接电缸安装面一端，电缸安装面另一端设有两个电缸推移轴一端，电缸推移轴另一端设有电缸推移轴端安装螺纹，电缸推移轴端安装螺纹用于连接推移方杆，推移方杆连接推移滚轮；推移滚轮与连体小齿轮接触，并推动连体小齿轮进行小齿轮的切换。电缸安装面上设有电缸安装架，电缸安装架通过支头螺丝固定在主轴右轴承座上。
12、本发明提出了一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换方法，该方法包括：
13、步骤1：启动变频电机并调节鼓网盘车模拟组件的转动线速度与实际工况一致；
14、步骤2：调节磁粉离合器控制连体小齿轮与鼓网盘车模拟组件之间啮合的咬合力与实际工况一致；
15、步骤3：取出起点限位方孔中限位块，启动电缸推移组件推动连体小齿轮和移动花键轴轴向移动；
16、步骤4：在后半齿轮替换前半齿轮与鼓网盘车模拟组件啮合后，在终点限位方孔插入限位块，完成小齿轮在线切换。
17、实施本发明具有以下有益效果：
18、针对当前小齿轮磨损速度过快，无法满足一个循环周期不更换的问题，以及在鼓形滤网小齿轮出现缺陷时，无法在鼓形滤网盘车且不停循泵、机组不降功率的运转状态情况下完成小齿轮在线切换的问题，本发明提出了一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其结构设计合理，操作简单、灵活方便，该装置能模拟出现场实际切换的鼓形滤网盘车小齿轮的各种切换参数及情况，并且根据模拟情况，开展实际小齿轮切换，实现鼓形滤网盘车在运行状态下可以有效、平稳、安全的切换小齿轮。
1.一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述装置包括变频电机、变频电机变速器、主轴组件、磁粉离合器、扭矩传感器、鼓网盘车模拟组件、连体小齿轮、电缸推移组件和支撑组件，所述变频电机连接所述变频电机变速器，所述变频电机为所述连体小齿轮提供旋转力，所述变频电机变速器调节所述鼓网盘车模拟组件的转动线速度；所述变频电机变速器通过主轴联轴器连接所述主轴组件的一端，所述主轴组件另一端连接在所述连体小齿轮的中心位置，所述主轴组件与所述连体小齿轮连接的一侧为右侧，所述主轴组件与所述变频电机变速器连接的一端为左侧；所述连体小齿轮左侧表面与所述电缸推移组件接触，所述连体小齿轮与所述鼓网盘车模拟组件的齿轮啮合，所述鼓网盘车模拟组件连接扭矩传感器，所述扭矩传感器连接磁粉离合器，所述磁粉离合器用于控制所述连体小齿轮与所述鼓网盘车模拟组件之间啮合的咬合力；所述支撑组件为所述变频电机变速器、所述主轴组件、所述磁粉离合器、所述鼓网盘车模拟组件和电缸推移组件提供支撑。
2.根据权利要求1所述的一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述磁粉离合器与所述扭矩传感器之间依次设有磁粉联轴器、磁粉变速器和磁粉变速器离合器。
3.根据权利要求2所述的一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述支撑组件包括基础框架、支架结构和工字型垫杆，所述基础框架下端设有所述工字型垫杆，所述基础框架上端设有支架结构；所述支架结构包括模拟组件右支架、模拟组件左支架、主轴右支架、主轴右轴承座、主轴左支架、磁粉变速器支架、磁粉离合器支架和变频电机变速器支架，所述模拟组件右支架和所述模拟组件左支架分别设在所述鼓网盘车模拟组件两侧；所述磁粉变速器支架设在所述磁粉变速器下端；所述磁粉离合器支架设在所述磁粉离合器下端；所述变频电机变速器支架设在所述变频电机变速器下端；所述主轴右支架上端设有所述主轴右轴承座，所述主轴右轴承座上端连接所述主轴组件右段位置，所述主轴左支架上端连接所述主轴组件左端。
4.根据权利要求3所述的一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述主轴组件包括主轴、主轴花键轴结构、连体小齿轮档位和销键槽，所述主轴右侧设有所述主轴花键轴结构，所述主轴花键轴结构轴向伸缩运动；所述主轴花键轴结构右侧设有连体小齿轮档位，所述连体小齿轮档位用于连接所述连体小齿轮；所述连体小齿轮档位右侧设有销键槽。
5.根据权利要求4所述的一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述主轴左侧设有主轴左轴承档位，所述主轴左轴承档位用于连接所述所述主轴左支架；所述主轴左轴承档位左侧设有主轴联轴器档位，所述主轴联轴器档位用于连接所述主轴联轴器；所述主轴花键轴结构与所述主轴之间设有主轴右轴承档位，所述主轴右轴承档位用于连接所述主轴右轴承座。
6.根据权利要求5所述的一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述主轴花键轴结构包括移动花键轴、花键轴外套、起点限位方孔、限位块拉环、限位块、终点限位方孔、限位轴、拉簧和限位轴孔，所述移动花键轴外侧设有所述花键轴外套，所述移动花键轴在所述花键轴外套内滑动；所述移动花键轴从左到右分别设有所述起点限位方孔和所述终点限位方孔，所述花键轴外套在所述起点限位方孔和所述终点限位方孔对应位置也设有开孔；所述终点限位方孔底部和所述起点限位方孔底部均设有限位轴孔，所述限位轴孔底部连接所述拉簧的一端，所述拉簧另一端连接所述限位轴，所述限位轴连接所述限位块，所述限位块顶端设有限位块拉环，所述起点限位方孔和所述终点限位方孔中分别插有所述限位块，并用于限制所述移动花键轴的位置。
7.根据权利要求6所述的所述的一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述连体小齿轮包括后半齿轮、过度齿形、连体齿轮中间槽和前半齿轮，所述前半齿轮的左侧通过所述连体齿轮中间槽连接所述后半齿轮，所述后半齿轮右段设有所述过度齿形，所述过度齿形用于所述连体小齿轮切换的过渡。
8.根据权利要求7所述的的一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述前半齿轮右侧设有连体齿轮盖板，所述连体齿轮盖板通过盖板固定螺栓、固定螺杆和固定螺母将所述连体小齿轮与所述移动花键轴固定连接。
9.根据权利要求8所述的的一种鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置，其特征在于，所述电缸推移组件包括两个电缸、电缸固定座、电缸安装面、两个电缸推移轴、电缸安装架、推移方杆和推移滚轮，两个所述电缸通过所述电缸固定座连接所述电缸安装面一端，所述电缸安装面另一端设有两个所述电缸推移轴一端，所述电缸推移轴另一端设有电缸推移轴端安装螺纹，所述电缸推移轴端安装螺纹用于连接所述推移方杆，所述推移方杆连接所述推移滚轮；所述推移滚轮与所述连体小齿轮接触，并推动所述连体小齿轮进行小齿轮的切换；所述电缸安装面上设有电缸安装架，所述电缸安装架通过支头螺丝固定在所述主轴右轴承座上。
10.一种根据权利要求1至9中任意其一所述的鼓形滤网盘车小齿轮在线切换模拟装置的切换方法，其特征在于，所述方法包括：