CN106644471B - 一种减速机效率检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种减速机效率检测装置，包括：固定平台，被检测减速机固定在所述固定平台上；电机，通过扭矩传感器直接或间接的与所述减速机的输入端传动连接，所述第一扭矩传感器用于检测所述电机的输出扭矩；收线盘，安装在所述减速机上，且所述减速机的输出端带动所述收线盘转动；牵引线，一端与所述收线盘连接，另一端连接载荷；所述减速机带动所述收线盘转动，所述收线盘收放所述牵引线，所述牵引线牵引所述载荷移动。本发明提供的减速机效率检测装置，能够快速对批量减速机进行检测，且检测效率高。

Description

一种减速机效率检测装置
技术领域
本发明涉及减速机技术领域，具体涉及一种减速机效率检测装置。
背景技术
太阳能作为一种清洁、可再生的新能源，在生产生活中得到越来越广泛的应用，在太阳能发电领域，太阳能发电方式有光伏发电和热发电两种。随着科学技术的发展，特别是计算机控制技术的兴起，太阳能热发电技术是继光伏发电技术之后的新兴太阳能利用技术。太阳能热发电是通过大量定日镜以聚焦的方式将太阳直射光的能量聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为(1)塔式太阳能发电；(2)槽式太阳能热发电；(3)碟式太阳能热发电。
光热发电领域，塔式太阳能热发电因具有高光热转换效率，高聚焦温度，聚焦目标固定不动使得控制系统安装调试简单，散热损失少等的优势特点，将成为下一个可商业化运营的新型能源技术。
尤其在在塔式太阳能热发电领域，减速机作为定日镜的一个重要组成部分，它驱动定日镜调整其反射面的方位角，如图1中所示。同一电机功率下，减速机效率的高低决定着定日镜在承受风抗时的工作状况，因此安装前对于减速机效率的监测尤为重要，现有技术中并没有相应的用来检测减速机效率的装置。
发明内容
针对背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种减速机效率检测装置，其能快速地批量检测减速机的效率，为工业上大批量对减速机效率进行检测提供可能。
一种减速机效率检测装置，包括：
固定平台，被检测减速机固定在所述固定平台上；
电机，通过扭矩传感器直接或间接的与所述减速机的输入端传动连接，所述扭矩传感器用于检测所述电机的输出扭矩；
收线盘，安装在所述减速机上，且所述减速机的输出端带动所述收线盘转动；
牵引线，一端与所述收线盘连接，另一端连接载荷；所述减速机带动所述收线盘转动，所述收线盘收放所述牵引线，所述牵引线牵引所述载荷移动。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述减速机内设置有至少一级相连的传动机构，所述电机与传动机构之间、相邻传动机构之间均设置有扭矩传感器。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述减速机内包括有齿轮传动机构，所述电机连接所述齿轮传动机构，且所述电机与所述齿轮传动机构之间还传动连接有扭矩传感器，所述齿轮传动机构的输出端驱动所述收线盘转动。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述减速机内包括有齿轮传动机构和行星减速机构，所述电机、行星减速机构、齿轮传动机构顺序传动连接，且所述电机与所述行星减速机构之间、所述行星减速机构与所述齿轮传动机构之间均传动连接有扭矩传感器，所述齿轮传动机构的输出端驱动所述收线盘转动。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述固定平台包括有一支撑柱和一垂直于所述支撑柱高度方向的支撑台，所述支撑台固定在所述支撑柱的侧面上；所述减速机固定在所述支撑柱顶部，所述电机和扭矩传感器安装在所述支撑台上。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述减速机效率检测装置还包括有一支架，所述支架上设置有一滑轮，所述牵引线经过所述滑轮后连接所述载荷，所述滑轮用于改变牵引线的牵引方向，使得从所述收线盘引出的牵引线由水平牵引改为竖直牵引。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述滑轮通过一滑块安装在所述支架，所述滑块带动所述滑轮沿着支架水平方向移动，用于调整所述滑轮在水平方向上的位置。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述滑轮与所述滑块之间设置有高度调节机构，用于调整所述滑轮在高度方向上的位置。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述减速机效率检测装置还包括有倾覆力模拟机构，用于向所述减速机施加倾覆力。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述倾覆力模拟机构包括有回转支撑组件和力臂，所述力臂的一端通过所述回转支撑组件安装在收线盘的顶部，所述力臂的另一端通过悬挂配重对减速机施加倾覆力；所述减速机工作带动收线盘转动，所述力臂固定不动。
作为本发明所述的一种减速机效率检测装置的改进，所述载荷为称重砝码或拉力计。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1、本发明提供的减速机效率检测装置，能够快速对批量减速机进行检测，检测效率高。
2、本发明提供的减速机效率检测装置上设置有倾覆力模拟机构，其能模拟定日镜的反射面呈非水平状态时对减速机施加的力，从而能够使得检测结果更符合实际使用的情况。
附图说明
结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：
图1为减速机应用到定日镜上的示意图。
图2为本发明实施例中待测减速机的外形示意图；
图3为本发明实施例1中检测装置的立体图；
图4为本发明实施例1中支撑平台部分的放大图；
图5为本发明实施例1中滑块部分的放大图；
图6为本发明实施例2中检测装置的立体图；
图7为本发明实施例2中支撑平台部分的放大图；
符号说明：
1-支撑柱，2-支撑台，3-减速机，4-力臂，5-电机，6-回转支撑组件，7-收线盘，8-牵引线，9-载荷，10-滑块，11-支架，12-第一扭矩传感器，13-横梁，14-支撑杆，15-高度调节机构，16-滑轮，17-减速机底座，18-减速机外壳，19-行星减速机构，20-第二扭矩传感器，21-第一联轴器，22-第二联轴器，23-第三联轴器，24-第四联轴器。
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
本发明提供了一种减速机效率检测装置，其特征在于，包括固定平台、电机、收线盘、牵引线等；被检测减速机固定在所述固定平台上；电机通过扭矩传感器直接或间接的与减速机的输入端传动连接，第一扭矩传感器用于检测所述电机的输出扭矩；收线盘安装在减速机上，且减速机的输出端带动收线盘转动；牵引线一端与收线盘连接，另一端连接载荷；减速机带动收线盘转动，收线盘收放牵引线，牵引线牵引载荷移动。
其中，现有的减速机内通常包括有至少一级相连的传动机构，例如齿轮传动机构、行星减速机构等，其内可能只设置有一级传动机构，也可能设置有两级或多级，此处不做限制。
当减速机内只设置有一级传动机构的时候，只要在电机与该级传动机构之间设置扭矩传感器；根据载荷的重量可算出传动机构的输出扭矩，扭矩传感器上测得的扭矩即为传动机构的输入扭矩，在测得传动机构输入扭矩和输出扭矩的情况下可算出该传动机构的效率，即可得出减速机的效率。
当减速机内设置有两级或两级以上的传动机构的时候，电机与传动机构之间、相邻传动机构之间均设置有扭矩传感器；根据传动机构前后的扭矩传感器上的扭矩可算出各传动机构的效率，输出端的最后一级传动机构则可根据其前端的扭矩传感器测得的扭矩以及由载荷重量算得的扭矩算出效率，综合上述各传动机构的效率即可获得被测减速机的效率。
本发明提供的减速机效率检测装置，能够快速对批量减速机进行检测，检测效率高。
下面就具体实施例作进一步的说明：
实施例1
参照图2-5，在本实施例中，固定平台包括有支撑柱1和支撑台2，支撑柱1用于支撑减速机，支撑台2用于支撑电机5、扭矩传感器等；支撑柱1竖直设置，减速机3安装在支撑柱1的顶部；支撑台2垂直于支撑柱1的高度方向设置，支撑台2水平设置并与支撑柱1的侧面固定连接。当然，在其他实施例中，固定平台的结构形式并不局限于以上所述，也可根据具体情况来进行调整，此处不做限制。
在本实施例中，减速机包括有减速机外壳18、设置在外壳底部的减速机底座17和设置在减速机外壳内18的齿轮传动机构，减速机通过减速机底座17安装在支撑柱1上。
其中，电机5与齿轮传动机构的输入端相连，且电机5的输出端与齿轮传动机构的输入端之间安装有第一扭矩传感器12；具体的，如图4中所示，电机5的输出端通过第一联轴器21与第一扭矩传感器12的输入端传动连接，第一扭矩传感器12的输出端通过第二联轴器22与齿轮传动机构的输入端连接，第一扭矩传感器12用于测量齿轮传动机构的输入扭矩。
在本实施例中，收线盘7具体为一圆盘状结构，收线盘7周向设置有线槽，牵引线8收卷容置在该线槽内；收线盘7设置在减速机外壳18顶部，齿轮传动机构的输出端直接或间接的与收线盘传动连接，齿轮传动机构用于驱动收线盘在水平面内转动。
在本实施例中，减速机效率检测装置还包括有一支架11，支架11设置在支撑台2的一侧，由横向设置的横梁13以及支撑横梁13两端的支撑杆14构成。支架11的横梁13上设置有一滑轮16，牵引线8一端绕在收线盘7上，另一端经过滑轮16后连接载荷9；滑轮16的设置用于改变牵引线8的牵引方向，使得从收线盘7引出的牵引线8由水平牵引改为竖直牵引。在本实施例中，由于收线盘7的收卷轴是竖直方向的，本发明通过支架11和滑轮16的设置来改变牵引方向，以便于收线盘7顺利完成收卷；当然，在其他实施例中，若收线盘竖直设置，即其收卷轴是水平设置的，这种情况下也可以神略掉支架和滑轮的设置，此处不做限制。
进一步的，滑轮16通过一滑块10安装在横梁13上，滑块10可沿横梁13水平方向移动，从而带动滑轮16水平方向移动，用于调整滑轮16在水平方向上的位置，从而保证水平方向的牵引线与收线盘相相切。
进一步的，滑轮16与滑块10之间设置有高度调节机构15，用于调整滑轮16在高度方向上的位置，从而保证水平方向上的牵引线是水平设置的。
在本实施例中，牵引线8另一端连接的载荷9采用称重砝码，可以直接获得载荷的重量；当然，在其他实施例中载荷9还可以为拉力计等，此处不做限制。
在本实施例中，减速机效率检测装置还包括有倾覆力模拟机构，用于向减速机施加倾覆力。以运用在定日镜中的减速机为例来说，由于定日镜要跟随太阳的移动而移动，因此，定日镜的反射面呈非水平状态时，会向减速机施加倾覆力，通过设置倾覆力模拟机构，能够更真实地模拟减速机在真正的定日镜中运行时的状态，从而使得监测结果更符合实际使用情况。
进一步的，参照图3，倾覆力模拟机构包括有回转支撑组件6和力臂4，力臂的一端通过回转支撑组件6安装在收线盘7的顶部，且同轴设置，力臂4可相对于收线盘7转动，力臂4的另一端延伸出去且悬挂有配重，力臂4从而对收线盘产生了倾覆力，即对减速机产生了倾覆力；减速机工作带动收线盘7转动，力臂4相对于地面固定不转动；在本实施例中力臂4保持不动，从而有利于减少检测装置的占地空间。
当然，在其他实施例中，倾覆力模拟机构也可不包括有回转支撑组件6，力臂4直接与收线盘7固定连接，收线盘7转动，力臂4随之转动，此处不做限制。
下面就本实施例提供的减速机效率检测装置的具体工作原理，做进一步的说明：
启动电机5带动减速机3工作，减速机3工作带动收线盘7收卷牵引线8，牵引线8带动载荷9竖直方向平稳移动；
在此过程中，第一扭矩传感器12测得齿轮传动机构的输入扭矩T1，再利用载荷的重量G及收线盘的半径R可算出齿轮传动机构的输出扭矩T2(T2＝G*R)，在测得齿轮传动机构的输入扭矩T1和输出扭矩T2的情况下，可以计算出齿轮传动机构的效率η(η＝T2/T1)，该效率即为减速机运行情况下的效率。
实施例2
参照图6-7，本实施例是在实施例1的基础上进行的修改，与实施例相比存在以下区别点：
在本实施例中，减速机3内设置有行星减速机构19和齿轮传动机构，电机5与行星减速机构19、齿轮传动机构顺序传动连接，且相互间均设置有扭矩传感器；具体的，如图7中所示，电机5的输出端通过第一联轴器21连接第一扭矩传感器12的输入端，第一扭矩传感器12的输出入端通过第二联轴器22连接行星减速机构19的输入端，行星减速机构19的输出端通过第三联轴器23连接第二扭矩传感器20的输入端，第二扭矩传感器20的输出端再通过第四联轴器；第一扭矩传感器12用于测量行星减速机构19的输入转矩，第二扭矩传感器20用于测量行星减速机构19的输出转矩。
其中，由于需要单独测量行星减速机构19的输入输出扭矩，在实际检测过程中需要将行星减速机构19拆出，以便于第一扭矩传感器12、第二扭矩传感器20的安装，齿轮传动机构可还安装在减速机内。
另外，本实施例中公开了只设置有一级齿轮传动机构，在其他实施例中还可包括有多级齿轮传动机构，相邻传动机构之间也需要安装扭矩传感器，以便于算出各个齿轮传动机构的效率，此处不做限制。
下面就本实施例提供的减速机效率检测装置的具体工作原理，做进一步的说明：
启动电机5带动减速机3工作，减速机3工作带动收线盘7收卷牵引线8，牵引线8带动载荷9竖直方向平稳移动；
在此过程中，第一扭矩传感器12测得行星减速机构19的输入扭矩T1，第二扭矩传感器20测得行星减速机构19的输出扭矩T2，根据行星减速机构19的输入扭矩T1和输出扭矩T2可计算出行星减速机构19的效率η1(η1＝T2/T1)；第二扭矩传感器20测得的扭矩T2同时还是齿轮传动机构的输入扭矩T2，再利用载荷的重量G及收线盘的半径R可算出齿轮传动机构的输出扭矩T3(T3＝G*R)，在测得齿轮传动机构的输入扭矩T2和输出扭矩T3的情况下，可以计算出齿轮传动机构的效率η2(η2＝T3/T2)；在知道行星减速机构19的效率η1和齿轮传动机构的效率η2的情况下，可算出减速机运行情况下的效率η(η＝η1*η2)。
本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内做出变化和修改。

Claims (5)

1.一种减速机效率检测装置，其特征在于，用于定日镜的减速机，包括：
固定平台，被检测减速机固定在所述固定平台上；
电机，通过扭矩传感器直接或间接的与所述减速机的输入端传动连接，所述扭矩传感器用于检测所述电机的输出扭矩；
收线盘，安装在所述减速机上，且所述减速机的输出端带动所述收线盘转动；所述减速机包括有减速机外壳、设置在外壳底部的减速机底座和设置在减速机外壳内的齿轮传动机构；所述收线盘设置在所述减速机外壳顶部；
牵引线，一端与所述收线盘连接，另一端连接载荷；所述减速机带动所述收线盘转动，所述收线盘收放所述牵引线，所述牵引线牵引所述载荷移动；
所述减速机效率检测装置还包括有一支架，所述支架上设置有一滑轮，所述牵引线经过所述滑轮后连接所述载荷，所述滑轮用于改变牵引线的牵引方向，使得从所述收线盘引出的牵引线由水平牵引改为竖直牵引；
所述滑轮通过一滑块安装在所述支架，所述滑块带动所述滑轮沿着支架水平方向移动，用于调整所述滑轮在水平方向上的位置；
所述滑轮与所述滑块之间设置有高度调节机构，用于调整所述滑轮在高度方向上的位置；
所述减速机效率检测装置还包括有倾覆力模拟机构，用于向所述减速机施加倾覆力；所述倾覆力模拟机构包括有回转支撑组件和力臂，所述力臂的一端通过所述回转支撑组件安装在收线盘的顶部，所述力臂的另一端通过悬挂配重对减速机施加倾覆力；所述减速机工作带动收线盘转动，所述力臂固定不动。
2.根据权利要求1所述的减速机效率检测装置，其特征在于，所述减速机内设置有至少一级相连的传动机构，所述电机与传动机构之间、相邻传动机构之间均设置有扭矩传感器。
3.根据权利要求1或2所述的减速机效率检测装置，其特征在于，所述减速机内包括有齿轮传动机构，所述电机连接所述齿轮传动机构，且所述电机与所述齿轮传动机构之间还传动连接有扭矩传感器，所述齿轮传动机构的输出端驱动所述收线盘转动。
4.根据权利要求1或2所述的减速机效率检测装置，其特征在于，所述减速机内包括有齿轮传动机构和行星减速机构，所述电机、行星减速机构、齿轮传动机构顺序传动连接，且所述电机与所述行星减速机构之间、所述行星减速机构与所述齿轮传动机构之间均传动连接有扭矩传感器，所述齿轮传动机构的输出端驱动所述收线盘转动。
5.根据权利要求1所述的减速机效率检测装置，其特征在于，所述固定平台包括有一支撑柱和一垂直于所述支撑柱高度方向的支撑台，所述支撑台固定在所述支撑柱的侧面上；所述减速机固定在所述支撑柱顶部，所述电机和扭矩传感器安装在所述支撑台上。
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