CN110231169A - 齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台及模拟方法 - Google Patents
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Abstract
齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台及模拟方法,模拟实验台包括模拟实验平台及模拟重力加载部;模拟实验平台包括设在底座上二组垂直齿条,垂直齿条上端通过箱形梁连接,二组垂直齿条之间设有模拟升降平台,大模数小齿轮与相接的垂直齿条啮合,模拟平台上设有齿轮驱动部件,所述的齿轮驱动部驱动二组大模数小齿轮同时旋转;模拟重力加载部包括与底座连接的支撑座,支撑座上设有液压油缸,液压油缸动力输出部件通过Z型连接杆与模拟升降平台连接。模拟方法包括静载压力提升检测、动载压力提升检测。本发明结构设计巧妙,实用性强,适用范围广,可全面实现升船机传动系统运行工况的模拟实验,同时还可以模拟风对升船机的影响。
Description
技术领域
本发明涉及升船机传动系统技术领域,特别涉及一种齿轮齿条式升船机传动系统。
背景技术
错综复杂的水系外加上水流的高度差,使得上游的水路交通运输十分的不便,升船机相对于传统的双线五级船闸,对中小型船只的快速过坝有着不可比拟的时间优势,便于实现交通的快速疏导和高效的运输。其中的三峡升船机就是目前世界上规模和技术难度最大的升船机,有着升降高度高、体积质量大等别的升船机所没有的特点。目前国内外没有一套成熟的试验装置能够实现对三峡升船机升降系统的大模数齿轮、齿条进行质量检测及疲劳测试,因此,在这方面还有着很大的提高空间。
发明内容
有鉴于此,为克服现有技术的不足,本发明提供齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台及模拟方法,在保持垂直升降时,尽可能的完全模拟升船机运行时的工况,从而实现对大型齿条的质量检测及疲劳测试。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台包括模拟实验平台及模拟重力加载部;
所述模拟实验平台包括设在底座上二组垂直齿条,所述的垂直齿条上端通过箱形梁连接,在所述二组垂直齿条之间设有模拟升降平台,在所述的模拟升降平台与所述垂直齿条相接的二边各设有一组大模数小齿轮,大模数小齿轮与相接的垂直齿条啮合,在所述的模拟平台上设有齿轮驱动部件,所述的齿轮驱动部驱动二组大模数小齿轮同时旋转;
所述的模拟重力加载部包括与底座连接的支撑座,在所述的支撑座上设有液压油缸,所述的液压油缸动力输出部件通过Z型连接杆与模拟升降平台连接。
优选的,所述齿轮驱动部包括设在模拟升降平台中间的电机,在所述电机二端各设一个联轴器,每个所述的联轴器通过一个小齿轮驱动一个中间轴,每个所述的中间轴各驱动一个减速器,每个所述减速器驱动一个大模数小齿轮。
优选的,在所述的模拟升降平台对应二侧各设一个模拟重力加载部。
优选的,所述的模拟实验台还包括电机控制系统,所述的电机控制系统包括电机中心控制器、电机电流采集器、电机电压采集器、转速传感器、数据收集器;
所述的电机中心控制器,能控制电机的转速;
所述的电机电流采集器,电机电流采集器与电机串联,其能采集电机的电流数值;
所述的电机电压采集器,电机电压采集器与电机并联,其能采集电机的电压数值;
所述转速传感器,在电机动力输出轴处布置转速传感器,转速传感器采集电机旋转速度值;
所述的数据收集器,能实时收集电机转速度值、电流数值、电压数值。
优选的,所述的模拟实验台还包括液压中心控制器;
所述的液压中心控制器,能控制液压油缸输出推动的数值。
优选的,所述的模拟实验台还包括扭矩传感器,联轴器处布置扭矩传感器,所述扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号。
优选的,所述的模拟实验台还包括压电加速度传感器,分别测量传动系统轴向和径向的水平、竖直三个方向的振动信号。
优选的,所述模拟实验台还包括压力传感器,在所述的液压油缸输出油路处布置压力传感器,所述的压力传感器测量液压压力变化信号。
优选的,在所述的箱形梁下表面设有风加载口,给风机通过管道与所述风加载口连通。
一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟方法包括静载压力提升检测、动载压力提升检测;
所述静载压力提升检测步骤包括设定静载压力设定、模拟升降平台提升、初始数据采集、静载压力变动、二次数据采集、比对分析;
所述静压压力设定,通过液压中心控制器控制液压油缸输出的压力数值D1,来设定液压油缸给定模拟升降平台的压力值;
所述的模拟升降平台提升,电机中心控制器驱动电机旋转使模拟升降平台提升克服液压油缸给定的压力值D1;
所述的初始数据采集,电机电流采集器采集电机的电流数值N1、电机电压采集器采集电机的电压数值M1、转速传感器采集电机旋转速度值A1、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S1、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E1、F1、G1、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J1;
所述的静载压力变动,通过液压中心控制器控制液压油缸输出变化压力数值,来设定液压油缸给定模拟升降平台的变化后的压力值D2;
所述的二次数据采集,电机电流采集器采集电机的电流数值N2、电机电压采集器采集电机的电压数值M2、转速传感器采集电机旋转速度值A2、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S2、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E2、F2、G2、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J2;
所述对比分析,求电机电流采集器采集电机的电流数值二次的差值N1-N2、求电机电压采集器采集电机的电压数值二次的差值M1-M2、求转速传感器采集电机旋转速度值二次的差值A1-A2、求扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号二次的差值S1-S2、求压电加速度传感器测量传动系统振动信号二次的差值E1-E2、F1-F2、G1-G2、求压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号二次的差值J1-J2,同时求压力变化值D1-D2,分别建立D1-D2变化曲线、N1-N2变化曲线、M1-M2变化曲线、A1-A2变化曲线、S1-S2变化曲线、E1-E2、F1-F2、G1-G2变化曲线、J1-J2变化曲线,并分析不同变化曲线相应关系;
所述动载压力提升检测包括预设压力值提升、静止悬停、斜角加载动荷载;
所述的预设压力值提升,设定液压油缸最大输出压力10-80%的压力值D3,电机中心控制器驱动电机旋转使模拟升降平台提升;
所述的静止悬停,当模拟升降平台提升至接近预设位置时,通过液压中心控制器控制液压油缸输出的压力数值至模拟升降平台停止提升为止,停止后采集5秒以内,使电机电流采集器采集电机的电流数值N3、电机电压采集器采集电机的电压数值M3、转速传感器采集电机旋转速度值A3、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S3、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E3、F3、G3、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J3;
所述斜角加载动荷载,模拟升降平台停止提升5-10秒后,从模拟升降平台停止提升,从顶端不同角度加载不同等级的风,并在不同等级风加载过程中,采集使电机电流采集器采集电机的电流数值N4、电机电压采集器采集电机的电压数值M4、转速传感器采集电机旋转速度值A4、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S4、压电加速度传感器测量传动系统振动信号F4、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J4,并分析不同等级风速下, N3-N4变化曲线、M3-M4变化曲线、A3-A4变化曲线、S3-S4变化曲线、E3-E4、F3-F4、G3-G4变化曲线、J3-J4变化曲线变化关系。
本发明的优点是:1)轮齿条模拟实验装置具有大模数齿轮、齿条的受力变形测试、传动系统的故障机理研究、运行工况分析、故障诊断、服役性能评估及可靠性预测等功能,适用于各大中小型升船机的模拟实验,实用性和通用性强;2)在传统的齿轮齿条升船机传动系统运行工况模拟实验台的基础上进行结构的改进和创新,通过使用液压装置施加给整个装置以稳定的重量动态变化,用PLC控制电机带动大模数小齿轮在齿条上往复运动来完全模拟升船机在上下运动过程中的动态变化和疲劳极限分析,将立式、卧式的优点加以结合,改进模拟实验台结构的方法以适应更多的升船机模拟工况要求。
3)与大多数传统的实验台相比,不仅提高了运行工况的稳定性,还能减小外界因素导致的误差,稳定的提供一个重量动态变化源,完全的模拟出升船机传动系统的运行工况。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通的技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台主视图。
图2为本发明的齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台右视图。
图3为本发明的齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台府视图。
图4为本发明的齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台立体图。
图5为模拟升降平台平面部件布置示意图。
图6为本发明的齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台优选结构主视图。
图7为本发明的齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台控制部分的连接框图。
图8为电机驱动时间与转速的关系图。
图9为本发明的齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台模拟方法框图。
如图中,3、齿轮组,4、电机,5、联轴器,6、减速器,7、箱形梁,8、垂直齿条,9、大模数小齿轮,10、液压油缸,11、Z型连接杆,12、支撑座,13、底座,14、模拟升降平台,15、中间轴,16、风加载口,17、电机控制系统,171、电机中心控制器,172、电机电流采集器电,173、机电压采集器,174、转速传感器,175、数据收集器,18、液压中心控制器,19、扭矩传感器,20、压电加速度传感器,21、压力传感器。
具体实施方式
如图1-4所示,一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台包括模拟实验平台(模拟实验平台中的需要提升部分的自重相于当于升船机提升的箱体自重)及模拟重力加载部(相当于模拟船及水的重量);
所述模拟实验平台包括设在底座13上二组垂直齿条8(在试验时,为了提高齿条8的固定效果可以采用混凝土立柱对垂直齿条8进行垂直固定,也可以采用钢柱进行固定,以防止垂直齿条8在提升过程中因固定不紧发生侧倒),垂直齿条8上端通过箱形梁7连接(对垂直齿条8上端进行固定,在试验过程中为了对不同材质的垂直齿条8进行试验,箱形梁7与垂直齿条8上端连接可采用活动式连接,优选的是螺栓连接,在具体试验时需要对连接强度进行计算,如果连接强度无法达到要求则要采用螺栓接连接),在所述二组垂直齿条8之间设有模拟升降平台14,在所述的模拟升降平台14与所述垂直齿条8相接的二边各设有一组大模数小齿轮9,大模数小齿轮9与相接的垂直齿条8啮合,在所述的模拟平台14上设有齿轮驱动部件,所述的齿轮驱动部驱动二组大模数小齿轮9同时旋转,当大模数小齿轮9旋转时,则对驱动模拟升降平台14向上或向下沿垂直齿条8移动;
所述的模拟重力加载部包括与底座13连接的支撑座12,在所述的支撑座12上设有液压油缸10,所述的液压油缸10动力输出部件通过Z型连接杆11与模拟升降平台14连接,优选的,在所述的模拟升降平台14对应二侧各设一个模拟重力加载部,设置二个模拟重力加载部可以使模拟升降平台14二边同步提升,减少因一侧施加提升力而造成的模拟升降平台14在提升过程中的偏斜,以提高试验的准确性。
如图5中所述,齿轮驱动部包括设在模拟升降平台14中间的电机4,在所述电机4(电机4为双向输出型电机,与单向输出的不同之处在于可以提供双向的同步驱动,以减少同步器的使用,节约了一定的空间和成本。)二端各设一个联轴器5,每个所述的联轴器5通过一个小齿轮驱动一个中间轴15,每个所述的中间轴15各驱动一个减速器6,每个所述减速器6驱动一个大模数小齿轮9,试验时,电机4通过二端的联轴器5各驱动一个减速器6(中间通过中间轴15转动),联轴器5、中间轴15、减速器6、大模数小齿轮9均通过轴承座固定在模拟升降平台14上,模拟升降平台14上的减速器6、大模数小齿轮9全部关于电机4呈对称布置,以保证两个大模数小齿轮的完全同步,尽可能的减小误差。。
如图6中所述,优选的,在所述的箱形梁7下表面设有风加载口16,给风机通过管道与所述风加载口16连通,所述的风加载口16活动设置可以360角旋转,当需要加载与模拟升降平台14夹角不同的风时,则相当的旋转风加载口16即可,当风加载口16旋转到位后,使用外部固定装置将其固定防止在风加载过程中出现摆动,外部固定装置可以是架体也可以是其它能实现上述功能的设备。
优选的,如图7所示,齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台还包括电机控制系统17,所述的电机控制系统17包括电机中心控制器171、电机电流采集器172、电机电压采集器173、转速传感器174、数据收集器175;
所述的电机中心控制器171(电机4的转速由PLC控制,其中包含有PLC主控制器、监控计算机、伺服驱动器等设备。PLC输入一个频率的脉冲,传达到伺服驱动机,通过驱动机来直接控制电机的转速,并通过监控计算机实时监控和记录,在本专利中采用的是转速传感器174实时监控和记录电机的转速),能控制电机的转速;
电机电流采集器172,电机电流采集器172与电机4串联,其能采集电机4的电流数值;
电机电压采集器173,电机电压采集器173与电机4并联,其能采集电机4的电压数值;
转速传感器174,在电机4动力输出轴处布置转速传感器174,转速传感器174采集电机4旋转速度值;
数据收集器175,能实时收集电机4转速度值(通过转速传感器174采集)、电流数值(通过电机电流采集器172采集)、电压数值(通过电机电压采集器173采集),电机中心控制器171控制电机的转速的一般原则是运动速度曲线为先加速后匀速,最后减速,具体见图8所示,在一定的转速、转矩范围内任意输入设定的输入转速、转矩和自动记录时间等,让系统自动记录下实验的全部过程,如0-t1时刻表现为一个变加速的运动直到速度V。,t1-t2时刻表现为一个保持速度V。的匀速运动,t2-t3时刻表现为一个变减速到停止的运动。最后通过记录的结果获得一个安全监控警报等。这也是齿轮齿条式升船机的一般工作原理,加速时,电机4的转速越来越快,均速时,电机4的转速保持平均,减速时,电机4的转速越来越慢,。
优选的,齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台还包括液压中心控制器18;
液压中心控制器18,能控制液压油缸10输出推动的数值。
优选的,齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台还包括扭矩传感器19,联轴器5处布置扭矩传感器19,所述扭矩传感器19测量电机4转动的扭矩信号。
优选的,齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台还包括压电加速度传感器20,在减速器6布置一个压电加速度传感器20(优选的压电加速度传感器20为三向压电加速度传感器),分别测量传动系统振动信号。
优选的,所述模拟实验台还包括压力传感器21,在所述的液压油缸10输出油路处布置压力传感器21,所述的压力传感器21测量液压压力变化信号。
本专利中设置电机控制系统17、液压中心控制器18、扭矩传感器19、压电加速度传感器20、压力传感器21,是通过采集电机4的电压、电流、转速等数值的变化与液压值(压油缸10初始时存在负载的力,用以平衡整套实验装置的重力,起到支撑的作用,t时刻时液压施加一个的载荷,用以模拟船只进入模拟升船机后,通过船厢的误载水深变化来表现船只的重量动态变化)之间的关系,找出极限液压值,同时还可以在大模数小齿轮9与齿条8处安装有监控装置,以检测在运动过程中的齿轮齿条受力疲劳情况,并进行实时监控,用以观察和记录疲劳的极限,这个是现有的常用手段,在本专利中就不详细说明。
如图9中,一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟方法包括静载压力提升检测(相当于在一个没有外部干扰的情况下进行试验)、动载压力提升检测(利用风提供外部动载干扰,在实现使用时,风也是对升船机最大的干扰);
所述静载压力提升检测步骤包括静载压力设定(相当于在升船机的箱体中注入水或是相当于在升船机的箱体中有水及船)、模拟升降平台提升、初始数据采集、静载压力变动(相当于在升船机的箱体中驶入船或是相当于升船机的箱体中船驶出仅余下水)、二次数据采集、比对分析(通过对二次数据采集的分析,得出电机工作的状态变化、电机扭力的变化、传动系统振动信号强弱的变化及液压输出到模拟升降平台14的变化);
所述静压压力设定,通过液压中心控制器控制液压油缸输出的压力数值D1,来设定液压油缸给定模拟升降平台的压力值;
所述的模拟升降平台提升,电机中心控制器驱动电机旋转使模拟升降平台提升克服液压油缸给定的压力值D1;
所述的初始数据采集,电机电流采集器采集电机的电流数值N1、电机电压采集器采集电机的电压数值M1、转速传感器采集电机旋转速度值A1、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S1、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E1、F1、G1、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J1;
所述的静载压力变动,通过液压中心控制器控制液压油缸输出变化压力数值,来设定液压油缸给定模拟升降平台的变化后的压力值D2;
所述的二次数据采集,电机电流采集器采集电机的电流数值N2、电机电压采集器采集电机的电压数值M2、转速传感器采集电机旋转速度值A2、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S2、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E2、F2、G2、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J2;
所述对比分析,求电机电流采集器采集电机的电流数值二次的差值N1-N2、求电机电压采集器采集电机的电压数值二次的差值M1-M2、求转速传感器采集电机旋转速度值二次的差值A1-A2、求扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号二次的差值S1-S2、求压电加速度传感器测量传动系统振动信号二次的差值E1-E2、F1-F2、G1-G2、求压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号二次的差值J1-J2,同时求压力变化值D1-D2,分别建立D1-D2变化曲线、N1-N2变化曲线、M1-M2变化曲线、A1-A2变化曲线、S1-S2变化曲线、E1-E2、F1-F2、G1-G2变化曲线、J1-J2变化曲线,并分析不同变化曲线相应关系;
所述动载压力提升检测包括预设压力值提升(相当于在升船机的箱体中洋入水后直接提升或是在升船机的箱体中注入水和行驶入船后)、静止悬停(升船机提升静止)、斜角加载动荷载(模拟风从不同角度吹过升船机的提升部分即模拟升降平台);
所述的预设压力值提升,设定液压油缸最大输出压力10-80%的压力值D3,电机中心控制器驱动电机旋转使模拟升降平台提升;
所述的静止悬停,当模拟升降平台提升至接近预设位置时,通过液压中心控制器控制液压油缸输出的压力数值至模拟升降平台停止提升为止,停止后采集5秒以内,使电机电流采集器采集电机的电流数值N3、电机电压采集器采集电机的电压数值M3、转速传感器采集电机旋转速度值A3、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S3、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E3、F3、G3、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J3;
所述斜角加载动荷载,模拟升降平台停止提升5-10秒后,从模拟升降平台停止提升,从顶端不同角度加载不同等级的风,并在不同等级风加载过程中,采集使电机电流采集器采集电机的电流数值N4、电机电压采集器采集电机的电压数值M4、转速传感器采集电机旋转速度值A4、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S4、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E4、F4、G4、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J4,并分析不同等级风速下, N3-N4变化曲线、M3-M4变化曲线、A3-A4变化曲线、S3-S4变化曲线、E3-E4、F3-F4、G3-G4变化曲线、J3-J4变化曲线变化关系。
在理解本专利时,静载压力提升检测相当于动载压力提升检测的第一步,即动载压力提升检测为预设压力值提升步骤,为了避免系统过于复杂,一般将二个试验分开做二次,即按相同的数据先做一次静载压力提升检测,再做一次动载压力提升检测,在分析时可以减少试验人员的数据分析量。
本发明齿轮齿条升船机传动系统运行工况模拟实验台解决了大多数升船机模拟实验台不能完全模拟升船机传动系统的缺点,创造性的使用了液压作为外荷载,以保证外力的稳定和模拟升降平台在升降过程中的垂直运动不受影响,并且因为几乎完全的仿真,可以运用到各处的升船机模拟实验,居然很强的实用性和应用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则以内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:所述的模拟实验台包括模拟实验平台及模拟重力加载部;
所述模拟实验平台包括设在底座上二组垂直齿条,所述的垂直齿条上端通过箱形梁连接,在所述二组垂直齿条之间设有模拟升降平台,在所述的模拟升降平台与所述垂直齿条相接的二边各设有一组大模数小齿轮,大模数小齿轮与相接的垂直齿条啮合,在所述的模拟平台上设有齿轮驱动部件,所述的齿轮驱动部驱动二组大模数小齿轮同时旋转;
所述的模拟重力加载部包括与底座连接的支撑座,在所述的支撑座上设有液压油缸,所述的液压油缸动力输出部件通过Z型连接杆与模拟升降平台连接。
2.根据权利要求书1所述的一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:所述齿轮驱动部包括设在模拟升降平台中间的电机,在所述电机二端各设一个联轴器,每个所述的联轴器通过一个小齿轮驱动一个中间轴,每个所述的中间轴各驱动一个减速器,每个所述减速器驱动一个大模数小齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:在所述的模拟升降平台对应二侧各设一个模拟重力加载部。
4.根据权利要求2所述的一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:所述的模拟实验台还包括电机控制系统,所述的电机控制系统包括电机中心控制器、电机电流采集器、电机电压采集器、转速传感器、数据收集器;
所述的电机中心控制器,能控制电机的转速;
所述的电机电流采集器,电机电流采集器与电机串联,其能采集电机的电流数值;
所述的电机电压采集器,电机电压采集器与电机并联,其能采集电机的电压数值;
所述转速传感器,在电机动力输出轴处布置转速传感器,转速传感器采集电机旋转速度值;
所述的数据收集器,能实时收集电机转速度值、电流数值、电压数值。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:所述的模拟实验台还包括液压中心控制器;
所述的液压中心控制器,能控制液压油缸输出推动的数值。
6.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:所述的模拟实验台还包括扭矩传感器,联轴器处布置扭矩传感器,所述扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号。
7.根据权利要求2所述的一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:所述的模拟实验台还包括压电加速度传感器,在减速器布置压电加速度传感器,分别测量传动系统振动信号。
8.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:所述模拟实验台还包括压力传感器,在所述的液压油缸输出油路处布置压力传感器,所述的压力传感器测量液压压力变化信号。
9.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台,其特征是:在所述的箱形梁下表面设有风加载口,给风机通过管道与所述风加载口连通。
10.一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟方法,其特征是:所述方法包括静载压力提升检测、动载压力提升检测;
所述静载压力提升检测步骤包括设定静载压力设定、模拟升降平台提升、初始数据采集、静载压力变动、二次数据采集、比对分析;
所述静压压力设定,通过液压中心控制器控制液压油缸输出的压力数值D1,来设定液压油缸给定模拟升降平台的压力值;
所述的模拟升降平台提升,电机中心控制器驱动电机旋转使模拟升降平台提升克服液压油缸给定的压力值D1;
所述的初始数据采集,电机电流采集器采集电机的电流数值N1、电机电压采集器采集电机的电压数值M1、转速传感器采集电机旋转速度值A1、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S1、压电加速度传感器测量传动系统三个方向振动信号E1、F1、G1,压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J1;
所述的静载压力变动,通过液压中心控制器控制液压油缸输出变化压力数值,来设定液压油缸给定模拟升降平台的变化后的压力值D2;
所述的二次数据采集,电机电流采集器采集电机的电流数值N2、电机电压采集器采集电机的电压数值M2、转速传感器采集电机旋转速度值A2、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S2、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E2、F2、G2、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J2;
所述对比分析,求电机电流采集器采集电机的电流数值二次的差值N1-N2、求电机电压采集器采集电机的电压数值二次的差值M1-M2、求转速传感器采集电机旋转速度值二次的差值A1-A2、求扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号二次的差值S1-S2、求压电加速度传感器测量传动系统振动信号二次的差值E1-E2、F1-F2、G1-G2,求压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号二次的差值J1-J2,同时求压力变化值D1-D2,分别建立D1-D2变化曲线、N1-N2变化曲线、M1-M2变化曲线、A1-A2变化曲线、S1-S2变化曲线、F1-F2变化曲线、J1-J2变化曲线,并分析不同变化曲线相应关系;
所述动载压力提升检测包括预设压力值提升、静止悬停、斜角加载动荷载;
所述的预设压力值提升,设定液压油缸最大输出压力10-80%的压力值D3,电机中心控制器驱动电机旋转使模拟升降平台提升;
所述的静止悬停,当模拟升降平台提升至接近预设位置时,通过液压中心控制器控制液压油缸输出的压力数值至模拟升降平台停止提升为止,停止后采集5秒以内,使电机电流采集器采集电机的电流数值N3、电机电压采集器采集电机的电压数值M3、转速传感器采集电机旋转速度值A3、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S3、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E3、F3、G3、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J3;
所述斜角加载动荷载,模拟升降平台停止提升5-10秒后,从模拟升降平台停止提升,从顶端不同角度加载不同等级的风,并在不同等级风加载过程中,采集使电机电流采集器采集电机的电流数值N4、电机电压采集器采集电机的电压数值M4、转速传感器采集电机旋转速度值A4、扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号S4、压电加速度传感器测量传动系统振动信号E4、F4、G4、压力传感器测量液压油缸输出液压压力变化信号J4,并分析不同等级风速下, N3-N4变化曲线、M3-M4变化曲线、A3-A4变化曲线、S3-S4变化曲线、E3-E4、F3-F4、G3-G4变化曲线、J3-J4变化曲线变化关系。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114894471A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-08-12 | 重庆大学 | 基于重力加速度瞬时相位感知的齿轮副动态传递误差预估方法及系统 |
CN115169203A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-10-11 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种升船机复杂焊接结构焊缝疲劳强度评估方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202718078U (zh) * | 2012-06-13 | 2013-02-06 | 蒋志勇 | 齿轮齿条垂直升船机 |
KR20130047241A (ko) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | 리프트형 선박 진수장치 |
CN103147431A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-06-12 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种垂直升船机机械同步系统的相似模拟方法 |
CN103499455A (zh) * | 2013-09-04 | 2014-01-08 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种自升式海洋平台的试验装置 |
CN203837931U (zh) * | 2014-03-12 | 2014-09-17 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种自升式平台升降单元试验装置 |
CN204000817U (zh) * | 2014-07-09 | 2014-12-10 | 中国葛洲坝集团股份有限公司 | 垂直升船机大型平衡重块特殊部位移装装置 |
KR101585335B1 (ko) * | 2014-07-31 | 2016-01-14 | 탱크테크 (주) | 쓰러스트 잭업 모듈 시험장치 |
CN205799528U (zh) * | 2016-05-17 | 2016-12-14 | 佛山市中机一超机器人科技有限公司 | 一种垂直方向移动部件具有平衡保护的冲压机械手 |
CN108331036A (zh) * | 2017-08-24 | 2018-07-27 | 罗万友 | 一种新型步履式静载试验平台机 |
CN207946295U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-10-09 | 深圳市正德智控股份有限公司 | 齿轮齿叶强度测试装置 |
-
2019
- 2019-06-04 CN CN201910482218.8A patent/CN110231169B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130047241A (ko) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 에스티엑스조선해양 주식회사 | 리프트형 선박 진수장치 |
CN202718078U (zh) * | 2012-06-13 | 2013-02-06 | 蒋志勇 | 齿轮齿条垂直升船机 |
CN103147431A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-06-12 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种垂直升船机机械同步系统的相似模拟方法 |
CN103499455A (zh) * | 2013-09-04 | 2014-01-08 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种自升式海洋平台的试验装置 |
CN203837931U (zh) * | 2014-03-12 | 2014-09-17 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种自升式平台升降单元试验装置 |
CN204000817U (zh) * | 2014-07-09 | 2014-12-10 | 中国葛洲坝集团股份有限公司 | 垂直升船机大型平衡重块特殊部位移装装置 |
KR101585335B1 (ko) * | 2014-07-31 | 2016-01-14 | 탱크테크 (주) | 쓰러스트 잭업 모듈 시험장치 |
CN205799528U (zh) * | 2016-05-17 | 2016-12-14 | 佛山市中机一超机器人科技有限公司 | 一种垂直方向移动部件具有平衡保护的冲压机械手 |
CN108331036A (zh) * | 2017-08-24 | 2018-07-27 | 罗万友 | 一种新型步履式静载试验平台机 |
CN207946295U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-10-09 | 深圳市正德智控股份有限公司 | 齿轮齿叶强度测试装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
孟令先 等: "三峡升船机升降系统齿条试验装置概述", 《机械传动》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114894471A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-08-12 | 重庆大学 | 基于重力加速度瞬时相位感知的齿轮副动态传递误差预估方法及系统 |
CN114894471B (zh) * | 2022-05-09 | 2023-08-18 | 重庆大学 | 齿轮副动态传递误差预估方法及系统 |
CN115169203A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-10-11 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种升船机复杂焊接结构焊缝疲劳强度评估方法 |
CN115169203B (zh) * | 2022-09-09 | 2022-11-25 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种升船机复杂焊接结构焊缝疲劳强度评估方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN110231169B (zh) | 2020-11-06 |
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