CN204116029U

CN204116029U - 一种惯性试验台

Info

Publication number: CN204116029U
Application number: CN201420568624.9U
Authority: CN
Inventors: 王永华; 韩江; 任瑞文; 李新喜; 徐小进
Original assignee: 704th Research Institute of CSIC
Current assignee: 704th Research Institute of CSIC
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2024-09-29

Abstract

本实用新型涉及一种惯性试验台，包括变频电机(1)、电机联轴器(2)、电机端短轴(3)、电磁离合器(5)、滑动轴承(6)、分片可装卸式飞轮组(7)、飞轮主轴(8)、离合装置(9)、输出端短轴(10)、扭矩转速传感器(11)、膜片式联轴器(12)、试验装置输出轴(13)和液压离合器液压系统(16)。本实用新型的惯性试验台可装载不同惯量组合，可以提供需求的加速扭矩以快速加速受试设备到指定转速，试验装置输出的扭矩大、功率大、响应快、稳定精确。

Description

一种惯性试验台

技术领域

本实用新型涉及惯性输出试验领域，尤其涉及一种大功率输出惯性试验台。

背景技术

在大型重工机械设备中，一些大功率机械耗能设备或执行机构在带载起动过程中有动态响应要求，设备装配后需要对其动态特性进行测试并考核设备可靠性，检测其最大转速、最大扭矩、最大加速能力和上升时间等动态性能参数是否满足技术要求，同时还能校核设备各零部件的强度是否满足设计要求。

为满足设备性能测试要求，需要试验装置为受试设备提供动力，并且能够在较短时间内输出大功率能量将受试设备加速到指定转速和扭矩状态下，按照指定的试验转速和扭矩对设备的启动过程进行动态测试。虽然燃气轮机能提供较大功率，但其启动加速过程缓慢，且大功率燃气轮机造价昂贵，用于设备性能试验台属于大材小用。而选用市面现有的电动机和柴油机的功率均远远无法满足要求，另外大功率电机体积大，响应加速特性较差，受冲击峰值电流影响较大，同时还需要为电机配备相应功率供电电网、冷却系统等保障条件。

传统的飞轮装置主要用于能量存储和转速稳速等场合，常见的应用有飞轮电池。而本发明利用飞轮储能，并利用离合器的快速结合能力及输出扭矩可调的性能，可以短时输出所需的大功率能量，可用于测试大功率机械设备的带载起动动态性能和考核设备的可靠性。

在航空工业领域对飞机的刹车和轮胎性能进行测试的试验台是使用轮胎直接与飞轮啮合，通过啮合过程中轮胎与飞轮摩擦充当离合器的角色传递扭矩，但是该试验台最大的缺点是轮胎柔性体在传递扭矩的过程中容易与金属飞轮间打滑，另外轮胎所能传递的扭矩较小。较难满足15万牛米以上大扭矩设备的试验需求。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种惯性试验台，可装载不同惯量组合，可以提供需求的加速扭矩以快速加速受试设备到指定转速，试验装置输出的扭矩大、功率大、响应快、稳定精确。

本实用新型具体的技术方案是一种惯性试验台，包括变频电机、电机联轴器、电机端短轴、电磁离合器、滑动轴承、分片可装卸式飞轮组、飞轮主轴、离合装置、输出端短轴、扭矩转速传感器、膜片式联轴器、试验装置输出轴和液压离合器液压系统，其特征在于，

所述的变频电机的输出轴与电机联轴器的一端连接，电机联轴器的另一端通过电机端短轴与电磁离合器的一端连接，所述的飞轮主轴一端与电磁离合器的另一端连接，飞轮主轴的另一端与离合装置的一端连接，离合装置的另一端通过输出端短轴与扭矩转速传感器的一端连接，扭矩转速传感器的另一端与试验装置输出轴连接，所述的变频电机的输出轴、电机端短轴、飞轮主轴、输出端短轴和试验装置输出轴的旋转轴线共线并与水平面平行，

所述的飞轮主轴通过滑动轴承安装在试验装置台架上，

所述的分片可装卸式飞轮组包括多片飞轮盘片，与飞轮主轴连接的飞轮盘片的数量按试验需求确定，

所述的离合装置包括二个液压离合器，液压离合器包括输入端壳体和输出端壳体，所述的飞轮主轴与二个液压离合器的输入端壳体固定连接，输出端短轴与二个液压离合器的输出端壳体固定连接，飞轮主轴、二个液压离合器和输出端短轴共轴线，

所述的液压离合器液压系统驱动离合装置的液压离合器。

更进一步地，所述的分片可装卸式飞轮组包括固定飞轮、挂载飞轮一和挂载飞轮二，所述的固定飞轮通过键安装在飞轮主轴上，所述的挂载飞轮一和挂载飞轮二与飞轮主轴间各有一个挂载飞轮滑动轴承，所述的挂载飞轮一和挂载飞轮二能够分别通过传动轴销与固定飞轮固定。

本实用新型的有益效果是：短时输出大功率能量，装置的储能能量大，输出扭矩和转速可调，在输出范围内均可通过控制器控制离合器的半离合状态来输出指定的扭矩和转速。输出稳定，飞轮自身具有稳速功能，因此在试验过程中能较快达到稳定性能，受外界负载影响较小，可以抵御冲击峰值。结构简单便于维护。设备结构简单、维护方便、造价低、需求保障条件少。

说明书附图

图1是本实用新型的惯性试验台的俯视图；

图2是本实用新型的惯性试验台的离合装置结构示意图；

图3是本实用新型的惯性试验台的离合装置的单个的液压离合器结构示意图；

图4是本实用新型的惯性试验台的分片装卸式飞轮组结构示意图；

图5是本实用新型的惯性试验台的液压离合器液压系统示意图；

图例说明：

1、变频电机 2、电机联轴器 3、电机端短轴 4、轴承一 5、电磁离合器 6、滑动轴承 7、分片装卸式飞轮组 8、飞轮主轴 9、离合装置 10、输出端短轴 11、扭矩转速传感器 12、膜片式联轴器 13、输出轴 14、轴承二 15、液压离合器供油轴承 16、液压离合器液压系统17、控制台

701、固定飞轮 702、挂载飞轮一 703、挂载飞轮二 704、传动轴销705、挂载飞轮滑动轴承 801、主轴油道

901、输入端壳体 902、输入端盘片 903、输出端盘片 904、油缸活塞905、输出端壳体 906、复位弹簧

1601、泵站电机 1602、液压泵 1603、第一过滤器 1604、第一溢流阀 1605、单向阀 1606、蓄能器 1607、伺服阀 1608、压力传感器 1609、冷却油电机 1610、冷却油泵 1611、第二过滤器 1612、水冷器 1613、第二溢流阀 16141、第一油箱 16142、第二油箱 1615、第一压力表 1616、第二压力表

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明如下。

如图1所示，本发明的一种大功率输出惯性试验装置，包括变频电机1、电机联轴器2、电机端短轴3、轴承一4、电磁离合器5、滑动轴承6、分片可装卸式飞轮组7、飞轮主轴8、离合装置9、输出端短轴10、扭矩转速传感器11、膜片式联轴器12、试验装置输出轴13轴承二14、液压离合器供油轴承15和液压离合器液压系统16。

所述的变频电机1的输出轴与电机联轴器2的一端连接，电机联轴器2的另一端通过电机端短轴3与电磁离合器5的一端连接，所述的飞轮主轴8一端与电磁离合器5的另一端连接，飞轮主轴8的另一端与离合装置9的一端连接，离合装置9的另一端通过输出端短轴10与扭矩转速传感器11的一端连接，扭矩转速传感器11的另一端与试验装置输出轴13连接，所述的变频电机1的输出轴、电机端短轴3、飞轮主轴8、输出端短轴10和试验装置输出轴13的旋转轴线共线并与水平面平行。

所述的飞轮主轴8通过滑动轴承6安装在试验装置台架上。

所述的分片可装卸式飞轮组7包括多片飞轮盘片，与飞轮主轴8连接的飞轮盘片的数量按试验需求确定。

如图2所示，所述的离合装置9包括二个液压离合器，液压离合器包括输入端壳体901和输出端壳体905，所述的飞轮主轴8与二个液压离合器的输入端壳体901固定连接，输出端短轴10与二个液压离合器的输出端壳体905固定连接，飞轮主轴8、二个液压离合器和输出端短轴10共轴线。通过将二个液压离合器并联，提升离合装置9的扭矩输出能力。

所述的液压离合器液压系统16驱动离合装置9的液压离合器。

如图3所示，离合装置9的液压离合器包括输入端壳体901、输入端盘片902、输出端盘片903、油缸活塞904、输出端壳体905、复位弹簧906，当控制油进入液压离合器油缸，推动油缸活塞904，油缸活塞904挤压输入端盘片902和输出端盘片903，通过两种盘片之间产生的摩擦力传递扭矩。控制油缸的输入压力对应离合装置9的输出扭矩。

如图4所示，所述的分片可装卸式飞轮组7包括固定飞轮701、挂载飞轮一702和挂载飞轮二703，所述的固定飞轮701通过键安装在飞轮主轴8上，所述的挂载飞轮一702和挂载飞轮二703与飞轮主轴8间各有一个挂载飞轮滑动轴承705，所述的挂载飞轮一702和挂载飞轮二703能够分别通过传动轴销704与固定飞轮701固定。

如图5所示，所述的液压离合器液压系统16包括液压离合器控制系统和液压离合器冷却系统。

所述的液压离合器控制系统包括泵站电机1601、液压泵1602、第一过滤器1603、第一溢流阀1604、单向阀1605、蓄能器1606、伺服阀1607、压力传感器1608、第一油箱16141和第一压力传感器1615，所述的泵站电机1601驱动液压泵1602，所述的液压泵1602的吸油口连通第一油箱16141，液压泵1602的出口通过管道连通第一过滤器1603的入口，第一过滤器1603的出口通过管道分别连通单向阀1605的入口、第一溢流阀1604的入口和第一压力表1615，单向阀1605的出口分别通过管道连通三位四通伺服阀1607的P口和蓄能器1606，溢流阀1604的出口通过管道连通第一油箱16141，三位四通伺服阀1607的A口通过管道分别连接离合装置9的液压离合器的油缸和压力传感器1608，三位四通伺服阀1607的T口通过管道连通第一油箱1614。

所述的液压离合器冷却系统包括冷却油电机1609、冷却油泵1610、第二过滤器1611、水冷器1612、第二溢流阀1613、第二油箱16142和第二压力表1616，所述的液压离合器的冷却系统的冷却油电机1609驱动冷却油泵1610，所述的冷却油泵1610的吸油口连通第二油箱16142，冷却油泵1610的出口通过管道连通第二过滤器1611的入口，第二过滤器1611的出口通过管道分别连通离合装置9的摩擦盘片壳体、第二溢流阀1613和第二压力表1616，第二溢流阀1604的出口通过管道连通第二油箱16142，离合装置9的壳体回油通过管道连通水冷器1612，水冷器1612的出口通过管道连通第二油箱16142，水冷器1612内通入冷却水与液压油进行热交换。

Claims

1.一种惯性试验台，包括变频电机(1)、电机联轴器(2)、电机端短轴(3)、电磁离合器(5)、滑动轴承(6)、分片可装卸式飞轮组(7)、飞轮主轴(8)、离合装置(9)、输出端短轴(10)、扭矩转速传感器(11)、膜片式联轴器(12)、试验装置输出轴(13)和液压离合器液压系统(16)，其特征在于，

所述的变频电机(1)的输出轴与电机联轴器(2)的一端连接，电机联轴器(2)的另一端通过电机端短轴(3)与电磁离合器(5)的一端连接，所述的飞轮主轴(8)一端与电磁离合器(5)的另一端连接，飞轮主轴(8)的另一端与离合装置(9)的一端连接，离合装置(9)的另一端通过输出端短轴(10)与扭矩转速传感器(11)的一端连接，扭矩转速传感器(11)的另一端与试验装置输出轴(13)连接，所述的变频电机(1)的输出轴、电机端短轴(3)、飞轮主轴(8)、输出端短轴(10)和试验装置输出轴(13)的旋转轴线共线并与水平面平行，

所述的飞轮主轴(8)通过滑动轴承(6)安装在试验装置台架上，

所述的分片可装卸式飞轮组(7)包括多片飞轮盘片，与飞轮主轴(8)连接的飞轮盘片的数量按试验需求确定，

所述的离合装置(9)包括二个液压离合器，液压离合器包括输入端壳体(901)和输出端壳体(905)，所述的飞轮主轴(8)与二个液压离合器的输入端壳体(901)固定连接，输出端短轴(10)与二个液压离合器的输出端壳体(905)固定连接，飞轮主轴(8)、二个液压离合器和输出端短轴(10)共轴线，

所述的液压离合器液压系统(16)驱动离合装置(9)的液压离合器。

2.如权利要求1所述的一种惯性试验台，其特征在于，所述的分片可装卸式飞轮组(7)包括固定飞轮(701)、挂载飞轮一(702)和挂载飞轮二(703)，所述的固定飞轮(701)通过键安装在飞轮主轴(8)上，所述的挂载飞轮一(702)和挂载飞轮二(703)与飞轮主轴(8)间各有一个挂载飞轮滑动轴承(705)，所述的挂载飞轮一(702)和挂载飞轮二(703)能够分别通过传动轴销(704)与固定飞轮(701)固定。