一種用于船用泵搖擺性能測試的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及流體機械實驗領(lǐng)域，特指一種用于模擬船用栗隨艦船搖擺的姿態(tài)和運 動，進行多傾斜角度和多搖擺周期及幅度的性能測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 艦船搖擺是指艦船繞軸線所作的周期性角位移運動。艦船是水上的浮動體，無論 是航行還是停泊時，在風、海浪等因素的作用下都會產(chǎn)生搖擺和傾斜。而船用栗及其管道內(nèi) 的介質(zhì)會產(chǎn)生附加加速度，附加慣性力，使得工質(zhì)產(chǎn)生周期性波動，影響流動的非定常特性 或者動態(tài)響應(yīng)特性，同時搖擺環(huán)境下船用栗運行時的受力變化也同樣會導致水力機械水力 性能降低，同時加劇振動和噪聲等。研制并運用船用栗搖擺試驗裝置，可以在實驗室中將船 用栗隨艦船搖擺的姿態(tài)和運動真實的表現(xiàn)出來，通過試驗確定船用栗在傾斜和搖擺環(huán)境中 使用的適應(yīng)性;同時以陸地試驗取代海上試驗，可大大降低試驗成本，縮短研究周期。
[0003] 目前，各發(fā)達國家都投入了大量的人力物力從事各種搖擺試驗臺的研制。美國海 軍水面作戰(zhàn)中心Carderock分部研制了電液驅(qū)動的搖擺臺，日本Toyota和德國Benz汽車公 司研制的汽車駕駛仿真器等。我國搖擺臺研制起步較晚，但發(fā)展比較迅速。南京電子技術(shù)研 究所設(shè)計了某艦載雷達大型搖擺試驗臺，為雷達天線系統(tǒng)提供一個模擬艦體的試驗臺；北 理工、哈工大等院校也研制了飛機模擬器運動平臺，以及上海2010世博會上展出了地震模 擬臺等。這些搖擺臺是集機械、液壓、控制技術(shù)和傳感器檢測技術(shù)于一體的綜合性測試設(shè) 備，雖然可以實現(xiàn)多自由度運動模擬，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價非常高，操作使用困難，且出現(xiàn)故 障難以排查，故不易推廣使用。
[0004] 因此，很有必要針對船用栗這一特定類型栗提出一種簡單易行的搖擺試驗裝置。 為此，首先設(shè)計一個由軸承支撐的搖擺臺，把船用栗安裝在搖擺臺上，利用所述變頻控制柜 控制所述驅(qū)動電機即可帶動所述搖擺臺運轉(zhuǎn)，模擬出船用栗隨艦船搖擺的姿態(tài)和運動，進 行多傾斜角度和多搖擺周期及幅度的狀態(tài)測試，以研究船用栗在傾斜和搖擺環(huán)境中的性能 變化。該裝置已加工出實物，并運行良好。目前尚無針對船用栗搖擺試驗裝置的專利公布。 本發(fā)明以在艦船上應(yīng)用較多的船用立式離心栗為例進行說明，本發(fā)明亦可應(yīng)用到其它類型 栗。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明提供一種用于船用栗傾斜和搖擺條件下性能測試的試驗裝置。
[0006] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種用于船用栗搖擺性能測試的裝置，包括變 頻控制柜、搖擺臺、船用栗、進口波紋管段、出口波紋管段和水泥座；
[0007] 所述搖擺臺包括驅(qū)動電機、減速器、搖擺架、飛輪、連桿、銷、支架、定位刻度板、軸 承、支撐板、彈簧、搖擺臺底座和螺栓孔;所述驅(qū)動電機還包括驅(qū)動電機線纜和驅(qū)動電機聯(lián) 軸器，所述驅(qū)動電機通過所述電機線纜連接所述變頻控制柜，并通過所述驅(qū)動電機聯(lián)軸器 帶動所述減速器;所述搖擺架由飛輪連桿機構(gòu)帶動，動力由驅(qū)動電機經(jīng)由聯(lián)軸器連接減速 器輸入;所述搖擺架的底部平臺上開有螺栓孔，用于安裝固定船用栗;所述連桿通過銷連接 飛輪和搖擺架;所述飛輪包括飛輪盤和銷孔，所述銷孔設(shè)于飛輪盤的不同半徑處;通過改變 飛輪上所述銷孔的位置調(diào)節(jié)搖擺架的最大擺角;所述驅(qū)動電機和減速器由支架支撐固定在 搖擺臺底座上;所述支撐板通過軸承連接安裝在搖擺架兩側(cè)，并固定在所述搖擺臺底座上； 所述彈簧安裝于搖擺架與底座之間，可提供最大擺角下的回復(fù)力并能緩沖沖擊;所述定位 刻度板上開有定位孔并刻有角度數(shù)值，達到某一角度時可插入銷子定位;所述搖擺臺底座 用于支撐搖擺臺及與水泥座連接固定；
[0008] 所述船用栗包括電機、電機線纜、栗體、栗底座、進口法蘭和出口法蘭等;所述電機 通過所述電機線纜連接所述變頻控制柜;所述栗底座通過螺栓連接螺栓孔固定在搖擺臺 上;所述進口法蘭連接進口波紋管段，所述出口法蘭連接出口波紋管段;進口波紋管段、出 口波紋管段用于連接栗進口、出口管路，并消除管路對測試的影響。
[0009] 上述方案中，所述搖擺臺底座必須與所述水泥座一起澆鑄或通過底腳螺栓連接固 定。
[0010] 上述方案中，所述進口管路、出口管路均要有支撐架進行可靠地支撐固定。
[0011] 上述方案中，所述進口波紋管段、出口波紋管段中沒有與所述船用栗連接的一端 均要有支撐架進行可靠地支撐固定。
[0012] 上述方案中，所述變頻控制柜通過控制驅(qū)動電機用以調(diào)節(jié)所述搖擺臺的擺動周 期。
[0013] 有益效果:本發(fā)明針對船用栗設(shè)計了專用的搖擺測試裝置，可以模擬船用栗隨艦 船搖擺的姿態(tài)和運動，進行多傾斜角度和多搖擺周期及幅度的狀態(tài)測試;所述搖擺臺固定 在水泥座上，所述船用栗通過底腳螺栓固定在搖擺臺上，通過所述變頻控制柜控制驅(qū)動電 機可控制搖擺臺的擺動周期，即可進行所述船用栗的搖擺性能測試；亦可通過變換銷插入 的所述連桿與飛輪連接的銷孔可調(diào)節(jié)搖擺臺的擺角，在所述搖擺架達到某一傾斜角度時將 銷子插入所述定位刻度板上的定位孔以進行所述船用栗的傾斜試驗;本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安 裝方便、適用范圍廣、操作容易、精度較高，為進行船用栗傾斜和搖擺條件下的性能試驗提 供了一種可行的途徑，具有很強的實用價值。
【附圖說明】
[0014] 圖1是船用栗搖擺性能測試裝置示意圖；
[0015] 圖2是圖1所示裝置右視圖。
[0016]附圖標記說明：1變頻控制柜，2搖擺臺，201驅(qū)動電機，2011驅(qū)動電機電纜，2012驅(qū) 動電機聯(lián)軸器，202減速器，203搖擺架，204飛輪，2041飛輪盤，2042銷孔，205連桿，206銷， 207支架，208定位刻度板，209軸承，210支撐板，211彈簧，212搖擺臺底座，213螺栓孔，3船用 栗，301電機，302電機線纜，303栗體，304栗底座，305進口法蘭，306出口法蘭，4進口波紋管 段，401進口波紋管，402進口波紋管法蘭，5出口波紋管段，501出口波紋管，502出口波紋管 法蘭，6水泥座。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明：
[0018] -種用于船用栗搖擺性能測試的裝置，其特征在于，包括變頻控制柜1、搖擺臺2、 船用栗3、進口波紋管段4、出口波紋管段5和水泥座6。
[0019] 所述搖擺臺2包括驅(qū)動電機201、減速器202、搖擺架203、飛輪204、連桿205、銷206、 支架207、定位刻度板208、軸承209、支撐板210、彈簧211、搖擺臺底座212和螺栓孔213;所述 驅(qū)動電機201選用低速電機，對于不同的栗可更換不同功率的低速電機，功率計算公式
，其中，F(xiàn)為所述船用栗在最大角度下的水平分力，R為所述船用栗重心 到兩軸承中心的垂直距離，η為所述驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速;所述減速器202采用蝸輪蝸桿減速器;所 述搖擺架203由10#槽鋼焊接而成；所述飛輪204為厚度16mm鋼制圓盤，其半徑r = 2Rsin22.5°，以驅(qū)動搖擺臺擺幅2 ±45° ;所述連桿205采用M10螺絲桿，通過所述銷206(直 徑10mm)連接所述飛輪盤2041和搖擺架203(高度2/3處）；所述飛輪盤2041上0.25r、0.5r和 0.75r處開有所述銷孔2042(直徑12mm)，通過改變連桿205與飛輪204上銷孔2042的連接位 置，來調(diào)節(jié)搖擺架203的最大擺角；所述支撐板210采用厚度為16mm的鋼板，其高度 11=^卜4,其中L為所述搖擺架寬度，以滿足所述搖擺架203最大擺角的需求，所述支撐板 210焊接在所述搖擺臺底座