CN107806988B - 一种逆止器自动性能试验机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测设备技术领域，尤其是逆止器性能检测机，能自动完成逆止器的空载阻力矩、温升测试及逆止性能耐久试验；包括具有水平安装架的机械平台以及滑动安装在水平安装架侧面的逆止加载油缸；逆止加载油缸的顶部设有拉压力传感器；水平安装架上由外到内同轴安装有固定外圈、旋转内圈、试件安装盘及芯轴，固定外圈及旋转内圈均开设有一圈方形通孔，固定外圈的后侧设有至少一个采用油缸驱动并可插入方形通孔的矩形方销，芯轴的中部通过花键接合分离装置与旋转内圈及试件安装盘进行传动，芯轴的后端通过传动齿轮与传动装置的输出齿轮啮合，传动装置的输入齿轮的转轴一端安装有扭矩传感器及变频电机，另一端通过超越离合器与伺服电机连接。

Description

一种逆止器自动性能试验机
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种逆止器性能检测机。
背景技术
逆止器是为防止倾斜带式输送机有载停车时发生倒转或顺滑现象而增设的逆止或制动装置，广泛应用于输送机，提升机，电动滚筒以及其他有逆止要求的机械设备，其工作性能的可靠稳定直接影响各相关工业领域的生产安全。目前对于逆止器性能的试验大多采用人工单步操作，其检测效率低、时间长，尤其是作为综合考核逆止器性能的寿命试验，依据标准要进行105次逆止试验，如果要在不同角度下进行动态的逆止试验几乎无法完成。急需设计一种逆止器的性能试验和寿命试验的自动测试设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种自动逆止器检测专用设备，该设备能够自动完成逆止器的空载阻力矩、温升测试及逆止性能耐久试验。
本发明采用的技术方案是：
一种逆止器自动性能试验机，其特征在于：包括具有水平安装架的机械平台以及滑动安装在水平安装架侧面的逆止加载油缸；逆止加载油缸的顶部设有拉压力传感器；水平安装架上由外到内同轴安装有固定外圈、旋转内圈、试件安装盘以及芯轴，固定外圈以及旋转内圈均开设有一圈与逆止器试件上的方孔一一对应的方形通孔，固定外圈的后侧设有至少一个采用油缸驱动并可插入方形通孔的矩形方销，芯轴的中部通过花键接合分离装置与旋转内圈以及试件安装盘进行传动，芯轴的后端通过传动齿轮与传动装置的输出齿轮啮合，传动装置的输入齿轮的转轴一端安装有用于空载阻力矩测试的扭矩传感器以及用于温升测试的变频电机，另一端通过超越离合器与伺服电机连接。
作为优选，还包括一与水平安装架相对布置的试件安装支架，该试件安装支架的底部安装在第一水平滑轨上并与由电机驱动的第一丝杆螺母副连接，该第一水平滑轨与芯轴平行布置，试件安装支架上开设至少一个方形通孔以及一个与芯轴相对布置的通孔。
作为优选，所述固定外圈固定在水平安装架上，试件安装盘的转动套管通过轴承安装固定外圈的内孔中，且试件安装盘的法兰面从固定外圈的内孔伸出，旋转内圈通过法兰面固定安装在试件安装盘上，随试件安装盘一起转动，芯轴通过轴承安装在试件安装盘的转动套管的内孔中。
作为优选，所述花键接合分离装置，包括一个阶梯型的花键套以及驱动花键套的沿芯轴轴向滑移的离合油缸；所述芯轴中部的外壁制有一圈外花键，所述试件安装盘的转动套管末端的外壁制有一圈外花键，花键套的两个阶梯孔分别与上述两圈外花键配合。
作为优选，所述芯轴包括：外壁制有外花键、内壁制有空腔的芯轴轴体，滑动安装在腔体内并与芯轴轴体同轴的芯轴活塞杆，固定在芯轴活塞杆头部的螺纹头，固定在空腔外端开口处并对芯轴活塞杆密封的固定密封圈，安装在空腔内、位于芯轴活塞杆尾部的活动密封圈，与空腔尾部连接的第一进油管路以及与空腔前端连接的第二进油管路。
作为优选，所述矩形方销的尾部与其油缸的顶杆之间设有弹簧。
作为优选，所述逆止加载油缸的缸体安装在第二水平导轨上，并与由电机驱动的第二丝杆螺母副连接，第二水平导轨与芯轴垂直。
本发明的有益效果如下：本发明提供的试验机，能够利用变频电机以及扭矩传感器完成试件的空载阻力矩试验和温升测试，利用伺服电机带动试件定角度转动，通过逆止加载油缸顶部的拉压力传感器实时检测，完成逆止性能耐久试验，整个过程自动化程度高，可以有效降低工人的劳动强度，而且操作简单，使用方便。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的左视结构放大示意图。
图3是固定外圈、旋转内圈、试件安装盘以及芯轴的安装结构示意图之一。
图4是固定外圈、旋转内圈、试件安装盘以及芯轴的安装结构示意图之二。
图5是芯轴的剖视结构示意图。
图6-1是旋转内圈的结构示意图。
图6-2是图6-1的左视结构示意图。
图7是固定外圈的结构示意图。
图8是逆止器试件的结构示意图。
图9是逆止器试件与芯轴的安装示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1~图9所示，本发明所述的一种逆止器自动性能试验机，包括具有水平安装架5的机械平台以及滑动安装在水平安装架侧面的逆止加载油缸2。逆止加载油缸的顶部设有拉压力传感器3。水平安装架上由外到内同轴安装有固定外圈16、旋转内圈17、试件安装盘10.7以及芯轴10.9，固定外圈以及旋转内圈均开设有一圈与逆止器试件19上的方孔19.2一一对应的方形通孔18，固定外圈的后侧设有至少一个采用油缸9驱动并可插入方形通孔的矩形方销9.1，芯轴的中部通过花键接合分离装置与旋转内圈以及试件安装盘进行传动，芯轴的后端通过传动齿轮10.2与传动装置10（一般是齿轮箱）的输出齿轮啮合，传动装置的输入齿轮的转轴一端安装有用于空载阻力矩测试的扭矩传感器8以及用于温升测试的变频电机7（温升测试采用红外温度传感器，变频电机带动芯轴旋转时，人工操作红外温度传感器定时采集芯轴的温度来完成温升测试），另一端通过超越离合器15与伺服电机11连接。
还包括一与水平安装架相对布置的试件安装支架13，该试件安装支架的底部安装在第一水平滑轨14上并与由电机驱动的第一丝杆螺母副连接，该第一水平滑轨与芯轴平行布置，试件安装支架上开设至少一个方形通孔以及一个与芯轴相对布置的通孔，此通孔与逆止器试件背面的凸台相适应，逆止器试件可以通过凸台定位在试件安装支架上。当第一丝杆螺母副工作时，可以带动试件安装支架沿着第一水平滑轨相对水平安装架上的芯轴靠拢或者远离。
所述固定外圈固定在水平安装架上，试件安装盘的转动套管通过轴承10.6安装固定外圈的内孔中，且试件安装盘的法兰面从固定外圈的内孔伸出，旋转内圈通过法兰面固定安装在试件安装盘上，随试件安装盘一起转动，芯轴通过轴承10.8安装在试件安装盘的转动套管的内孔中。
所述花键接合分离装置，包括一个阶梯型的花键套10.5以及驱动花键套的沿芯轴轴向滑移的离合油缸10.3。所述芯轴中部的外壁制有一圈外花键，所述试件安装盘的转动套管末端的外壁制有一圈外花键，花键套的两个阶梯孔分别与上述两圈外花键配合。离合油缸的缸体安装在水平安装架上，离合油缸的顶杆安装有连接块（或位于花键套外侧的连接圈），连接块与花键套的外壁之间设有端面轴承10.4，当离合油缸的顶杆收缩时，花键套与试件安装盘的转动套管之间脱开，花键套随着芯轴转动，当离合油缸的顶杆伸出时，花键套同时与芯轴以及试件安装盘的转动套管啮合，此时试件安装盘、旋转内圈以及芯轴一起转动。
所述芯轴包括：外壁制有外花键10.9.4、内壁制有空腔的芯轴轴体10.9.5（芯轴轴体后端通过芯轴后端轴承10.1安装到水平安装架上），滑动安装在腔体内并与芯轴轴体同轴的芯轴活塞杆10.9.7，固定在芯轴活塞杆头部的螺纹头10.9.8，固定在空腔外端开口处并对芯轴活塞杆密封的固定密封圈10.9.6，安装在空腔内、位于芯轴活塞杆尾部的活动密封圈10.9.2，与空腔尾部连接的第一进油管路10.9.1以及与空腔前端连接的第二进油管路10.9.3。实际上，芯轴的结构与液压缸类似，当第一进油管路进油时，第二进油管路排油，芯轴活塞杆伸出，当第二进油管路进油，第一进油管路排油时，芯轴活塞杆收缩。芯轴的尾部设有油管旋转接头10.9.9。
所述矩形方销9.1的尾部与其油缸9的顶杆之间设有弹簧9.2。避免矩形方销与试件以及固定外圈、旋转内圈上的方形通孔刚性接触。
所述逆止加载油缸的缸体安装在第二水平导轨上，并与由电机驱动的第二丝杆螺母副1连接，第二水平导轨与芯轴垂直。逆止加载油缸的顶杆竖直朝上悬伸并安装有所述拉压力传感器。第二丝杆螺母副带动逆止加载油缸靠近或远离水平安装架以及试件安装支架。
本发明中的各油缸、第一进油管路、第二进油管路通过管道以及电磁阀与液压站4连接。各电机、传感器以及电磁阀与控制机柜6连接。
本发明的工作原理是：试验机通过芯轴或试件安装盘与逆止器试件19相连，对于小尺寸的试件，直接与芯轴的螺纹头相连，之后花键套分离芯轴与试件安装盘，变频电机或伺服电机仅驱动芯轴旋转。对于大尺寸试件，需与试件安装盘相连，花键套结合芯轴与试件安装盘，交流变频电机或伺服电机驱动连接盘一起旋转。进行空载运行试验时，由变频电机驱动试件高速运行，检测阻力矩及温升测试。进行耐久性能试验时，由伺服电机驱动试件安装盘带动试件定角度运行（每次旋转相同角度），使矩形方销可正确插入。
典型检测流程如下：
1)根据逆止器试件大小规格选择不同的安装方式，小尺寸逆止器试件直接安装在芯轴的螺纹头上，大尺寸规格逆止器试件人工吊装到试件安装盘上；
2) 由人工操作吊装设备，将逆止器试件吊入试验机，通过芯轴内的芯轴活塞杆将逆止器试件装到芯轴上，另外用一压板12和螺母10.9.10（旋紧在螺纹头10.9.8上）轴向固定试件内圈；
3)逆止器试件的摆臂19.1搁置安放到逆止加载油缸的顶杆顶部；
4) 进行性能测试时，超越离合器分离，花键套与试件安装盘分离，伺服电机与传动装置分离，由后侧的变频电机驱动齿轮箱，使得芯轴旋转，测试逆止器的空载运行阻力矩及进行温升测试；
5) 进行耐久性测试时，超载离合器结合，花键套与试件安装盘结合，由伺服电机驱动试件安装盘定角度旋转，按预设的程序，可每次45度、90度、180度定角度旋转，使逆止器的方孔与试验机的矩形方销对正，矩形方销在油缸推动下插入方孔，逆止加载油缸的顶杆向上运行，在逆止器试件的摆臂处加载，并通过拉压力传感器实时检测；达到设定值及保压时间后，逆止加载油缸的顶杆向下运行，油缸驱动矩形方销退回；逆止器在伺服电机驱动下再次旋转一定角度，重复以上步骤进行逆止器耐久性试验，直到达到设定的试验次数，程序自动停机。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种逆止器自动性能试验机，其特征在于：包括具有水平安装架（5）的机械平台（20）以及滑动安装在水平安装架侧面的逆止加载油缸（2）；逆止加载油缸的顶部设有拉压力传感器（3）；水平安装架上由外到内同轴安装有固定外圈（16）、旋转内圈（17）、试件安装盘（10.7）以及芯轴（10.9），固定外圈以及旋转内圈均开设有一圈与逆止器试件（19）上的方孔（19.2）一一对应的方形通孔（18），固定外圈的后侧设有至少一个采用油缸驱动并可插入方形通孔的矩形方销（9.1），芯轴的中部通过花键接合分离装置与旋转内圈以及试件安装盘进行传动，芯轴的后端通过传动齿轮（10.2）与传动装置（10）的输出齿轮啮合，传动装置的输入齿轮的转轴一端安装有用于空载阻力矩测试的扭矩传感器（8）以及用于温升测试的变频电机（7），另一端通过超越离合器（15）与伺服电机（11）连接。
2.根据权利要求1所述一种逆止器自动性能试验机，其特征在于：还包括一与水平安装架相对布置的试件安装支架（13），该试件安装支架的底部安装在第一水平滑轨（14）上并与由电机驱动的第一丝杆螺母副连接，该第一水平滑轨与芯轴平行布置，试件安装支架上开设至少一个方形通孔以及一个与芯轴相对布置的通孔。
3.根据权利要求1所述一种逆止器自动性能试验机，其特征在于：所述固定外圈固定在水平安装架上，试件安装盘的转动套管通过轴承安装固定外圈的内孔中，且试件安装盘的法兰面从固定外圈的内孔伸出，旋转内圈通过法兰面固定安装在试件安装盘上，随试件安装盘一起转动，芯轴通过轴承安装在试件安装盘的转动套管的内孔中。
4.根据权利要求3所述一种逆止器自动性能试验机，其特征在于：所述花键接合分离装置，包括一个阶梯型的花键套（10.5）以及驱动花键套的沿芯轴轴向滑移的离合油缸（10.3）；所述芯轴中部的外壁制有一圈外花键（10.9.4），所述试件安装盘的转动套管末端的外壁制有一圈外花键，花键套的两个阶梯孔分别与上述两圈外花键配合。
5.根据权利要求4所述一种逆止器自动性能试验机，其特征在于：所述芯轴包括：外壁制有外花键、内壁制有空腔的芯轴轴体（10.9.5），滑动安装在腔体内并与芯轴轴体同轴的芯轴活塞杆（10.9.7），固定在芯轴活塞杆头部的螺纹头（10.9.8），固定在空腔外端开口处并对芯轴活塞杆密封的固定密封圈（10.9.6），安装在空腔内、位于芯轴活塞杆尾部的活动密封圈（10.9.2），与空腔尾部连接的第一进油管路（10.9.1）以及与空腔前端连接的第二进油管路（10.9.3）。
6.根据权利要求1所述一种逆止器自动性能试验机，其特征在于：所述矩形方销（9.1）的尾部与其油缸（9）的顶杆之间设有弹簧（9.2）。
7.根据权利要求1所述一种逆止器自动性能试验机，其特征在于：所述逆止加载油缸（2）的缸体安装在第二水平导轨（1）上，并与由电机驱动的第二丝杆螺母副连接，第二水平导轨与芯轴垂直。
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