CN103983442A - 一种机械式限速器测试装置 - Google Patents

Abstract

一种机械式限速器测试装置，它包括T型槽减震平台、机械式限速器、限速器安装座、膜片联轴器、转矩转速传感器、传感器安装座、线轴固定板、线轴、摇把、钢丝绳、铝型材支架、配重块、滑轮固定板、滑轮a、滑轮b、挡块和缓冲垫；机械式限速器装在限速器安装座上，转矩转速传感器装在传感器安装座上并固连于T型槽减震平台；机械式限速器的中心轴与转矩转速传感器的测量端之间及转矩转速传感器的辅助端与线轴之间均用膜片联轴器连接，缓冲垫放置在铝型材支架正下方；滑轮a位于铝型材支架上方横梁正中，配重块通过钢丝绳悬吊在缓冲垫之上；滑轮b装在滑轮固定板上；该装置能加载不同的驱动力矩，能实时测量机械式限速器提供的阻力矩和输出转速。

Description

一种机械式限速器测试装置

技术领域

本发明涉及一种机械式限速器测试装置，它是一种能实时准确测量机械式限速器提供阻力矩和输出转速的装置。该装置可在不同驱动力矩作用下测试机械式限速器的性能，属于机械工程制动设备测试技术领域。

背景技术

机械式限速器是一种在机械系统中提供运动阻力，限制机构转动速度过快的重要部件，常用于高楼安全逃生、高山矿车或电梯轿厢下落的速度限制等过程中，为了模拟实际工作条件，测量机械式限速器的工作特性，需要在机械式限速器的轴端作用驱动力矩，测量其动态和稳态的性能。

随着对机械系统稳定性要求的提高，对于机械式制动设备的要求也越来越高，如何能准确、快速地测量机械式限速器的性能成为技术人员追求的重点。传统的测试机械式限速器性能的装置，多直接选择液压设备和电机作为动力源，这些方案往往成本较高，并且无法使用同一套液压或电机设备提供多种驱动力矩进行测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械式限速器测试装置。该装置能加载不同的驱动力矩，具有实时测量机械式限速器提供的阻力矩和输出转速，并采集数据通过PC进行显示等功能。

技术方案：本发明通过以下技术方案实现。

本发明通过配重块下落产生的恒定驱动力矩，驱动力矩作用在机械式限速器的中心轴上，带动中心轴转动，转速达到一定值时，机械式限速器产生阻力矩，与机械式限速器的中心轴直接相连的动态转矩转速传感器采集到机械式限速器的阻力矩值和角速度值，在PC机上进行数据的解析和处理，从而达到测试机械式限速器动态和稳态性能的目的。

本发明一种机械式限速器测试装置包括：

T型槽减震平台；机械式限速器；限速器安装座；膜片联轴器；转矩转速传感器；传感器安装座；线轴固定板；线轴；摇把；钢丝绳；铝型材支架；配重块；滑轮固定板；滑轮a、滑轮b；挡块；缓冲垫。

它们相互之间的具体连接方式如下所示：

机械式限速器安装在限速器安装座上，限速器安装座固连在T型槽减震平台上。转矩转速传感器安装在传感器安装座上，传感器安装座固连在T型槽减震平台上。两个L型的线轴固定板上的轴承孔分别与两个角接触轴承的外圈过盈配合，两个角接触轴承的内圈与线轴过渡配合，线轴固定板固连在T型槽减震平台上。机械式限速器的中心轴与转矩转速传感器的测量端之间及转矩转速传感器的辅助端与线轴之间均用膜片联轴器连接。摇把通过其中间的方形孔与线轴连接。缓冲垫放置在铝型材支架的正下方。滑轮a位于铝型材支架上方横梁正中，配重块通过钢丝绳、滑轮a悬吊在缓冲垫之上；滑轮b安装在滑轮固定板上，并通过滑轮固定板固连在T型槽减震平台上。

所述的T型槽减震平台是由铸铁HT250加工而成的规格为350mm×750mm×100mm的部件，它上面设有3条安装T型螺栓的T型槽；

所述的机械式限速器是一种机械离心摩擦限速器；

所述的限速器安装座是安装机械式限速器的铝制结构件；

所述的传感器安装座是安装转矩转速传感器的铝制结构件；

所述的转矩转速传感器是量程1Nm，精度0.5%（满量程），转速测量范围0～6000rpm的动态转矩转速传感器；

所述的线轴固定板是L型的铝制的结构件，中间有轴承孔；

所述的膜片联轴器是按需选购的单膜片联轴器；

所述的线轴是铝制的阶梯轴零件，中间的轴段可用于缠绕钢丝绳；

所述的摇把是铝制的圆柱形零件，中间有方型孔；

所述的铝型材支架由标准的铝型材搭接而成的5m高的承重支架；

所述的缓冲垫是长方形的海绵缓冲垫；

所述的滑轮固定板是L型的铝制结构件；

所述的配重块由一系列的不锈钢标准砝码组成；

所述的滑轮a、滑轮b是U型槽全钢制滑轮。滑轮b安装在滑轮固定板上，调整位置，使滑轮b U型槽的中心线与线轴缠绕钢丝绳部分的中线在一条直线上；滑轮a直接安装在铝型材支架顶部横梁的中间，两个滑轮a、b组成定滑轮组。钢丝绳绕过定滑轮组，下端缠绕在线轴上，上端系上配重块；

所述的钢丝绳是按需选购的由多股钢丝拧成的柔性绳索；

所述的挡块是铝制的“凸”字形的零件，可以在T型槽减震平台的T型槽内滑动，同时可以起到限制摇把转动的效果。

本发明的原理及工况简介如下：测试前，转动摇把使配重块位置升高到铝型材支架顶端，滑动挡块使其限制住摇把的转动，从而使配重块稳定在铝型材支架顶部。配重块稳定后，打开采集转矩转速传感器数值的软件。测试开始，撤掉挡块，配重块自由下落，连接在配重块上的钢丝绳通过定滑轮组的传动使机械式限速器转动，产生阻力矩，通过转速转矩转速传感器读出正在测试的机械式限速器的实时提供的阻力矩以及转动速度。配重块的重力经过定滑轮组直接加载到机械式限速器的轴端，只需更改配重块的质量可以大范围改变加载的驱动力矩，方便操作。

本发明一种机械式限速器测试装置具有以下优点：

1、使用动态转矩转速传感器实时测量机械式限速器提供的阻力矩和输出转速，并通过上位机处理力矩和转速的信息。

2、装置连接简单、易实现，通过调换配重块的质量改变机械式限速器中心轴上的驱动力矩，既可以提供大驱动力矩又可以提供小驱动力矩。

3、使用铸铁材质的T型槽减震平台固定各零件，便于调节零件间的轴向位置，且能防止驱动力矩较大时造成平台倾覆。

4、使用膜片联轴器连接转矩转速传感器测量端轴和机械式限速器的中心轴，使动态转矩转速传感器的测量误差减小。

附图说明

图1是本发明一种机械式限速器测试装置的整体外形示意图。

图2是本发明一种机械式限速器测试装置的测量部分正视示意图。

图3是本发明一种机械式限速器测试装置的测量部分俯视示意图。

其中，各附图标记含义如下：

1.滑轮a	502.限速器安装座	507.线轴
			2.铝型材支架	503(a).膜片联轴器	508.摇把
3.钢丝绳	503(b).膜片联轴器	509.挡块
			4.配重块	504.转矩转速传感器	510.T型槽减震平台
5.测量部分	505.传感器安装座	511.滑轮b
			6.缓冲垫	506(a).线轴固定板	512.滑轮固定板
501.机械式限速器	506(b).线轴固定板

具体实施方式

下面将结合附图和实例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种机械式限速器测试装置，由动力源部分和测量部分5组成，如图1所示。

动力源部分为该机械式限速器测试装置提供工作驱动力，由滑轮a1、铝型材支架2、钢丝绳3、配重块4和缓冲垫6等组成。铝型材支架2高5m，使用截面为4040的欧标铝型材和各种连接件搭接而成。铝型材支架2下部为三角形连接支撑，使用45度连接件连接，底部为长方形连接，能平稳放在地面上。

缓冲垫6采用厚泡沫垫，放置在铝型材支架2的正下方，用于防止配重块4下落时对地面的冲击。

所述的测量部分5如图2所示，由转矩转速传感器504、传感器安装座505、机械式限速器501、限速器安装座502、膜片联轴器503(a)、503(b)、T型槽减震平台510、线轴固定板506(a)、506(b)、线轴507、摇把508、滑轮b511，挡块509、滑轮固定板512组成。转矩转速传感器504通过螺钉与传感器安装座505连接，使用T型螺栓和六角螺母与T型槽减震平台510固定。机械式限速器501通过螺钉与限速器安装座502连接，使用T型螺栓和六角螺母与T型槽减震平台510连接。两个L型线轴固定板506(a)、506(b)与线轴507通过两个角接触轴承组成线轴组件。调整零件位置，机械式限速器501的中心轴、转矩转速传感器504的测量端轴及线轴507的轴线位于同一条直线上。机械式限速器501的中心轴与转矩转速传感器504的测量端以及转矩转速传感器504的辅助端与线轴507通过膜片联轴器503(a)、503(b)连接。安装膜片联轴器503(a)、503(b)时，注意调整各零件的轴向距离。

滑轮b511安装在滑轮固定板512上，滑轮固定板512固连在T型槽减震平台510的T型槽内，滑轮b511的U型槽中心线与线轴507上绕钢丝绳部分的中线尽量共线，如图3所示。另一个滑轮a1安装在铝型材支架2顶部横梁的中间。两个滑轮a1和滑轮b511组成定滑轮组。钢丝绳3下端缠绕在线轴507上，绕过定滑轮组，钢丝绳3的上端系上配重块4。

根据需要加载在机械式限速器501的驱动力矩，在钢丝绳3末端加相对应的配重块4，使用摇把509旋转线轴507将钢丝绳3均匀缠绕在线轴507上，将配重块4升高到铝型材支架2顶端。初速度为0释放配重块4，机械式限速器501提供的阻力矩和机械式限速器中心轴的角速度可以通过转矩转速传感器504进行实时动态测量，并通过数据线传到上位机进行处理。

Claims (1)

1.一种机械式限速器测试装置，其特征在于：它包括：T型槽减震平台、机械式限速器、限速器安装座、膜片联轴器、转矩转速传感器、传感器安装座、线轴固定板、线轴、摇把、钢丝绳、铝型材支架、配重块、滑轮固定板、滑轮a、滑轮b、挡块和缓冲垫；

机械式限速器安装在限速器安装座上，限速器安装座固连在T型槽减震平台上，转矩转速传感器安装在传感器安装座上，传感器安装座固连在T型槽减震平台上；两个L型的线轴固定板上的轴承孔分别与两个角接触轴承的外圈过盈配合，两个角接触轴承的内圈与线轴过渡配合，线轴固定板固连在T型槽减震平台上；机械式限速器的中心轴与转矩转速传感器的测量端之间及转矩转速传感器的辅助端与线轴之间均用膜片联轴器连接，摇把通过其中间的方形孔与线轴连接，缓冲垫放置在铝型材支架的正下方；滑轮a位于铝型材支架上方横梁正中，配重块通过钢丝绳、滑轮a悬吊在缓冲垫之上；滑轮b安装在滑轮固定板上，并通过滑轮固定板固连在T型槽减震平台上；

所述的T型槽减震平台是规格为350mm×750mm×100mm的铸铁件，它上面设有3条安装T型螺栓的T型槽；

所述的机械式限速器是一种机械离心摩擦限速器；

所述的限速器安装座是安装机械式限速器的铝制结构件；

所述的传感器安装座是安装转矩转速传感器的铝制结构件；

所述的转矩转速传感器是量程1Nm，精度0.5%，转速测量范围0～6000rpm的动态转矩转速传感器；

所述的线轴固定板是L型的铝制的结构件，中间有轴承孔；

所述的膜片联轴器是单膜片联轴器；

所述的线轴是铝制的阶梯轴零件，中间的轴段用于缠绕钢丝绳；

所述的摇把是铝制的圆柱形零件，中间有方型孔；

所述的铝型材支架由标准的铝型材搭接而成的5m高的承重支架；

所述的缓冲垫是长方形的海绵缓冲垫；

所述的滑轮固定板是L型的铝制结构件；

所述的配重块由一系列的不锈钢标准砝码组成；

所述的滑轮a、滑轮b是U型槽全钢制滑轮，滑轮b安装在滑轮固定板上，调整位置，使滑轮b U型槽的中心线与线轴缠绕钢丝绳部分的中线在一条直线上；滑轮a直接安装在铝型材支架顶部横梁的中间，两个滑轮a、b组成定滑轮组，钢丝绳绕过定滑轮组，下端缠绕在线轴上，上端系上配重块；

所述的钢丝绳是多股钢丝拧成的柔性绳索；

所述的挡块是铝制的“凸”字形的零件，在T型槽减震平台的T型槽内滑动，同时起到限制摇把转动的效果。