專利名稱：一種基于電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)，特別涉及一種基于電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
目前，靜態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置已經(jīng)逐步發(fā)展完善，對(duì)于扭矩傳感器的靜態(tài)校準(zhǔn)已經(jīng)基本達(dá)到精度要求，但是對(duì)于使用在現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)場(chǎng)合的旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器，由于沒(méi)有動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)設(shè)備，當(dāng)前只能是采用“以靜代動(dòng)”的校準(zhǔn)方式，即用靜態(tài)校準(zhǔn)方式對(duì)動(dòng)態(tài)扭矩傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，這樣的校準(zhǔn)方式和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)使用狀況完全不一致，以致使用在現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)扭矩傳感器在測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況時(shí)，無(wú)法對(duì)誤差進(jìn)行準(zhǔn)確判別，對(duì)設(shè)備的安全性和測(cè)量的準(zhǔn)確可靠性帶來(lái)了危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)缺乏現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)場(chǎng)合的旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器校準(zhǔn)設(shè)備的問(wèn)題，提出了一種基于電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，在雙電機(jī)相互拖動(dòng)的工況下，產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速和扭矩的變化，用做過(guò)靜態(tài)標(biāo)定的高精度扭矩傳感器，對(duì)被校動(dòng)態(tài)扭矩傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，最終得到動(dòng)態(tài)下的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，軸系連接依次包括交流電機(jī)、膜片聯(lián)軸器、傳動(dòng)變速箱、標(biāo)準(zhǔn)扭矩傳感器、中間支撐、聯(lián)軸器、試件總成、雙向滑動(dòng)聯(lián)軸器、傳動(dòng)升速箱、負(fù)載膜片聯(lián)軸器、負(fù)載交流電機(jī)，測(cè)試設(shè)備固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)低下為試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)，試件總成固定在調(diào)節(jié)支架上，第一交流變頻器控制交流電機(jī)，第二交流變頻器控制負(fù)載交流電機(jī)。所述傳動(dòng)變速箱為三檔位變速箱，傳動(dòng)比為1:1，9:1和20 :1，其中1:1用于轉(zhuǎn)速標(biāo)定；9:1和20:1用于扭矩標(biāo)定。所述傳動(dòng)升速箱為三檔位變速箱，傳動(dòng)比為1:1，1:9和1 :20，其中1:1用于轉(zhuǎn)速標(biāo)定；1 9和1 20用于扭矩標(biāo)定。所述中間支承與試件總成前端的聯(lián)軸器采用的是固定式聯(lián)軸器；試件總成尾部的雙向滑動(dòng)聯(lián)軸器采用可滑動(dòng)的結(jié)合齒套。所述調(diào)節(jié)支架為V型可調(diào)節(jié)支架9，可進(jìn)行試件的微調(diào)。所述交流電機(jī)和負(fù)載交流電機(jī)采用ABB變頻電機(jī)，0-1500r/min恒扭矩工況； 1500-3000r/min以上恒功率工況。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明一種基于電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，完全模擬了現(xiàn)場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)工況，在產(chǎn)生了不同扭矩載荷的情況下，完成對(duì)被校扭矩傳感器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。該技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。


圖1為本發(fā)明基于電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明安裝被測(cè)件花鍵法蘭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明在雙電機(jī)相互拖動(dòng)的工況下，產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速和扭矩的變化，用做過(guò)靜態(tài)標(biāo)定的高精度扭矩傳感器，對(duì)被校動(dòng)態(tài)扭矩傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，最終得到動(dòng)態(tài)下的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
如圖1所示電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，軸系連接依次包括交流電機(jī)2、膜片聯(lián)軸器3、傳動(dòng)變速箱4、標(biāo)準(zhǔn)扭矩傳感器5、中間支撐6、聯(lián)軸器7、試件總成8、雙向滑動(dòng)聯(lián)軸器10、傳動(dòng)升速箱11、膜片聯(lián)軸器12、交流電機(jī)13，測(cè)試設(shè)備固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)15 上，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)15低下為試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)16，試件總成8固定在調(diào)節(jié)支架9上。交流變頻器1、14 分別控制交流電機(jī)2、13。
工作臺(tái)15 采用鑄造結(jié)構(gòu)，板上設(shè)計(jì)用導(dǎo)向槽，可以在工作臺(tái)上方便地移動(dòng)。
變頻電機(jī)2 采用ABB變頻電機(jī)2，實(shí)現(xiàn)(0-1500)r/min恒扭矩工況；(1500-3000) r/min以上恒功率工況。
在電機(jī)2與試件之間設(shè)計(jì)有傳動(dòng)變速箱4，此傳動(dòng)箱4為三檔位變速箱，傳動(dòng)比為 1:1，9:1和20 :1。其中1:1用于轉(zhuǎn)速標(biāo)定；9:1和20:1用于扭矩標(biāo)定。采用三檔結(jié)構(gòu)，主要考慮在進(jìn)行轉(zhuǎn)速標(biāo)定時(shí)，可不需要拆掉傳動(dòng)箱，試驗(yàn)更加方便快捷。
負(fù)載系統(tǒng)采用ABB變頻電機(jī)13，實(shí)現(xiàn)負(fù)載系統(tǒng)的(0-1500) r/min恒扭矩工況； (1500-3000) r/min以上恒功率工況。
在負(fù)載電機(jī)13與試件之間設(shè)計(jì)有傳動(dòng)升速箱11，此傳動(dòng)箱11為三檔位變速箱，傳動(dòng)比為1:1，1:9和1 :20。其中1:1用于轉(zhuǎn)速標(biāo)定；1:9和1:20用于扭矩標(biāo)定。采用三檔結(jié)構(gòu)，主要考慮在進(jìn)行轉(zhuǎn)速標(biāo)定時(shí)，可不需要拆掉傳動(dòng)箱，試驗(yàn)更加方便快捷。
負(fù)載系統(tǒng)電機(jī)參數(shù)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一樣，只是工況設(shè)置不同。
試件的安裝、夾緊與調(diào)節(jié)中間支承6與試件總成8前端采用固定式聯(lián)軸器7方式聯(lián)接，尾部采用可滑動(dòng)的結(jié)合齒套10通過(guò)傳動(dòng)箱11與負(fù)載電機(jī)13相聯(lián)，在試件的兩端均設(shè)計(jì)有V型可調(diào)節(jié)支架9，其作用為可進(jìn)行試件的微調(diào)，盡可能消除試件在扭轉(zhuǎn)時(shí)的彎矩影響。尾部的雙向滑動(dòng)聯(lián)軸器10可以更加方便試件的安裝。此聯(lián)軸器有兩種結(jié)構(gòu)，一種用于扭轉(zhuǎn)標(biāo)定，另一種用于轉(zhuǎn)速標(biāo)定。在進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量時(shí)，此聯(lián)軸器設(shè)計(jì)有類(lèi)似軸承座的作用， 用于固定試件的軸向竄動(dòng)。
被測(cè)件兩端通過(guò)圖2所示的花鍵法蘭聯(lián)接安裝在臺(tái)架上。
臺(tái)架電氣控制系統(tǒng)該部分主要由電控柜、計(jì)算機(jī)操作臺(tái)、變頻調(diào)速器等組成，主要用于電機(jī)的功能測(cè)控。
臺(tái)架工控機(jī)系統(tǒng)該部分由計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)、應(yīng)用軟件等組成，主要用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、打印等功能。
試驗(yàn)臺(tái)輔件該部分包括聯(lián)軸器、防護(hù)罩等，主要用于傳動(dòng)件之間的聯(lián)接，外露旋轉(zhuǎn)部分的安裝防護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，其特征在于，軸系連接依次包括交流電機(jī)、膜片聯(lián)軸器、傳動(dòng)變速箱、標(biāo)準(zhǔn)扭矩傳感器、中間支撐、聯(lián)軸器、試件總成、雙向滑動(dòng)聯(lián)軸器、傳動(dòng)升速箱、負(fù)載膜片聯(lián)軸器、負(fù)載交流電機(jī)，測(cè)試設(shè)備固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)低下為試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)，試件總成固定在調(diào)節(jié)支架上，第一交流變頻器控制交流電機(jī)，第二交流變頻器控制負(fù)載交流電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)變速箱為三檔位變速箱，傳動(dòng)比為1 1，9 1和20 1，其中1 1用于轉(zhuǎn)速標(biāo)定；9 1和20 1用于扭矩標(biāo)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)升速箱為三檔位變速箱，傳動(dòng)比為1 1，1 9和1 20，其中1 1用于轉(zhuǎn)速標(biāo)定；1 9和1 20用于扭矩標(biāo)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述中間支承與試件總成前端的聯(lián)軸器采用的是固定式聯(lián)軸器；試件總成尾部的雙向滑動(dòng)聯(lián)軸器采用可滑動(dòng)的結(jié)合齒套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)支架為V 型可調(diào)節(jié)支架9，可進(jìn)行試件的微調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述交流電機(jī)和負(fù)載交流電機(jī)采用ABB變頻電機(jī)，0-1500r/min恒扭矩工況；1500_3000r/min以上恒功率工況。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于電機(jī)拖動(dòng)的動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)裝置，軸系連接依次包括交流電機(jī)、膜片聯(lián)軸器、傳動(dòng)變速箱、標(biāo)準(zhǔn)扭矩傳感器、中間支撐、聯(lián)軸器、試件總成、雙向滑動(dòng)聯(lián)軸器、傳動(dòng)升速箱、負(fù)載膜片聯(lián)軸器、負(fù)載交流電機(jī)，測(cè)試設(shè)備固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，試件總成固定在調(diào)節(jié)支架上，第一交流變頻器控制交流電機(jī)，第二交流變頻器控制負(fù)載交流電機(jī)。在雙電機(jī)相互拖動(dòng)的工況下，產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速和扭矩的變化，用做過(guò)靜態(tài)標(biāo)定的高精度扭矩傳感器，對(duì)被校動(dòng)態(tài)扭矩傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，最終得到動(dòng)態(tài)下的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。在產(chǎn)生了不同扭矩載荷的情況下，完成對(duì)被校扭矩傳感器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。該技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
文檔編號(hào)G01L25/00GK102494838SQ201110366689
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者喬志強(qiáng), 倪昔東, 吉鴻磊, 徐姝菁, 李濤, 滿衛(wèi)芳 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0四研究所