CN110470469A - 超大型同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台 - Google Patents

Abstract

本发明具体为一种超大型同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台，解决了现有电功率全封闭同轴齿轮箱试验台试验时存在耗能严重且封闭加载时间调节不方便的问题。加载齿轮箱的输入端连接有加载电机，加载齿轮箱的输出轴与陪试同轴齿轮箱的行星架连接，速度齿轮箱的输入端设置有与其连接的电机，速度齿轮箱的高速输出轴与输入传感器连接，输入传感器与被试同轴齿轮箱的太阳轮连接，被试同轴齿轮箱的内齿圈与陪试同轴齿轮箱的内齿圈之间连接有联轴器，陪试同轴齿轮箱的太阳轮穿过加载齿轮箱与输出传感器连接，输出传感器上连接有封闭轴，瓦座分别与地面和被试同轴齿轮箱的行星架连接。本发明耗能大幅降低，而且试验效果得到了有效的提升。

Description

超大型同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台

技术领域

本发明涉及机械试验装置，具体为一种超大型同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台。

背景技术

超大型（功率在10MW以上）同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台，是用于不同行业对超大型机械功率的同轴齿轮箱检验、试验的试验装置。

目前对超大型机械功率同轴齿轮箱测试多采用电功率全封闭试验台，电功率全封闭齿轮箱试验台，采用模块化结构，通过不同的组合演变，在同一试验台上实现对不同型号的齿轮箱性能试验及寿命试验。

电功率全封闭齿轮箱试验台，包括两个齿轮箱，两齿轮箱低速轴通过联轴器联接，一个齿轮箱的高速轴再通过传感器与驱动电机连接，另一个齿轮箱的高速轴再通过传感器与发电机连接，驱动电机与发电机之间通过电网连接，从而形成一个闭合的回路，通过这种方式来试验同轴齿轮箱的性能和寿命存在投资大且耗能严重，试验过程中系统封闭加载时间调节不方便的问题。

发明内容

本发明为了解决现有电功率全封闭同轴齿轮箱试验台试验时存在耗能严重且封闭加载时间调节不方便的问题，提供了一种超大型同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种超大型同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台，包括固定在地面上且左右分布的加载齿轮箱和速度齿轮箱，加载齿轮箱与速度齿轮箱之间设置有左右分布的陪试同轴齿轮箱、被试同轴齿轮箱、瓦座和输入传感器，加载齿轮箱的左侧设置有输出传感器；加载齿轮箱的输入端设置有与其连接的加载电机，加载齿轮箱的输出轴与陪试同轴齿轮箱的行星架连接，速度齿轮箱的输入端设置有与其连接的电机，速度齿轮箱的高速输出轴与输入传感器连接，输入传感器与被试同轴齿轮箱的太阳轮连接，被试同轴齿轮箱的内齿圈与陪试同轴齿轮箱的内齿圈之间设置有与两者连接的联轴器，陪试同轴齿轮箱的太阳轮穿过加载齿轮箱与输出传感器连接，输出传感器上连接有依次穿过加载齿轮箱、陪试同轴齿轮箱、被试同轴齿轮箱与输入传感器连接的封闭轴，瓦座分别与地面和被试同轴齿轮箱的行星架连接。

该结构设计中，由输入传感器依次经被试同轴齿轮箱、陪试同轴齿轮箱、输出传感器及封闭轴，形成了一个封闭的循环系统；加载齿轮箱和加载电机为封闭循环系统提供转矩，电机和速度齿轮箱为封闭循环系统提供转速。

如果封闭循环系统没有旋转，加载齿轮箱加载使封闭循环系统获得很大的静扭矩，这时同轴齿轮箱只是相啮合的齿面受静压力，输入传感器及输出传感器就只能显示此时两同轴齿轮箱的静扭矩；如果封闭循环系统由电机供给旋转，加载齿轮箱使封闭循环系统加载到很大的扭矩，这时同轴齿轮箱相啮合的齿面受到静扭矩，此时电机与速度齿轮箱给封闭系统提供转速，则输入传感器及输出传感器就能动态显示两同轴齿轮箱的转矩及转速；电机只是克服同轴齿轮箱运转的摩擦损失，对功率的要求较小。

进行试验时，先通过加载电机及加载齿轮箱对陪试同轴齿轮箱的行星架加载，而陪试同轴齿轮箱的行星架通过瓦座与地面固定，使两同轴齿轮箱相对转动一个角度产生扭矩，各传动齿轮齿面产生压力，然后通过电机驱动速度齿轮箱旋转，速度齿轮箱的高速输出轴带动输入传感器旋转，接着输入传感器带动被试同轴齿轮箱的内齿圈旋转，通过联轴器带动陪试同轴齿轮箱的内齿圈及太阳轮转动，带动输出传感器及封闭轴转动，形成一个功率流的闭合回路，加载电机及加载齿轮箱能使同轴齿轮箱齿面产生的压力在转动时保持不变，这时即可通过输入、输出传感器读出同轴齿轮箱的转速和扭矩，起到对其性能和寿命进行试验的目的。克服了现有电功率全封闭同轴齿轮箱试验台试验时存在耗能严重且封闭加载时间调节不方便的问题。

本发明结构设计合理可靠，驱动电机的功率降为原来的1/10左右，耗能大幅降低，减小了投资，而且可以在任何时间进行加载调节，试验效果得到了有效的提升，具有结构简单、操作方便、数据采集快捷准确且成本低的优点，能对齿轮的表面应力进行试验，同时可满载荷或超载荷进行寿命试验。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-加载齿轮箱，2-速度齿轮箱，3-陪试同轴齿轮箱，4-被试同轴齿轮箱，5-瓦座，6-输入传感器，7-输出传感器，8-加载电机，9电机，10-联轴器， 11-封闭轴。

具体实施方式

一种超大型同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台，包括固定在地面上且左右分布的加载齿轮箱1和速度齿轮箱2，加载齿轮箱1与速度齿轮箱2之间设置有左右分布的陪试同轴齿轮箱3、被试同轴齿轮箱4、瓦座5和输入传感器6，加载齿轮箱1的左侧设置有输出传感器7；

加载齿轮箱1的输入端设置有与其连接的加载电机8，加载齿轮箱1的输出轴与陪试同轴齿轮箱3的行星架连接，速度齿轮箱2的输入端设置有与其连接的电机9，速度齿轮箱2的高速输出轴与输入传感器6连接，输入传感器6与被试同轴齿轮箱4的太阳轮连接，被试同轴齿轮箱4的内齿圈与陪试同轴齿轮箱3的内齿圈之间设置有与两者连接的联轴器10，陪试同轴齿轮箱3的太阳轮穿过加载齿轮箱1与输出传感器7连接，输出传感器7上连接有依次穿过加载齿轮箱1、陪试同轴齿轮箱3、被试同轴齿轮箱4与输入传感器6连接的封闭轴11，瓦座5分别与地面和被试同轴齿轮箱4的行星架连接。

具体实施过程中，加载电机8及加载齿轮箱1能在封闭循环系统的各齿轮轴及齿轮静止或高速运转的情况下加上所需的扭矩或减少所需的扭矩，范围能达到兆N.m以上；而且能在转动中随意调整扭矩的大小，当不调整时扭矩保持不变。

电机9为封闭循环系统补充能量损失并为封闭循环系统提供转速；速度齿轮箱2匹配被试、陪试同轴齿轮箱试验时所需的转速；输入传感器6及输出传感器7分别显示被试、陪试同轴齿轮箱试验时的转矩及转速；加载齿轮箱1及加载电机8提供被试、陪试同轴齿轮箱试验时所需的转矩，同时加载电机8为带失电制动器的电机，可使封闭循环系统的转矩保持恒定。

Claims (1)

1.一种超大型同轴齿轮箱机械功率全封闭式试验台，其特征在于：包括固定在地面上且左右分布的加载齿轮箱（1）和速度齿轮箱（2），加载齿轮箱（1）与速度齿轮箱（2）之间设置有左右分布的陪试同轴齿轮箱（3）、被试同轴齿轮箱（4）、瓦座（5）和输入传感器（6），加载齿轮箱（1）的左侧设置有输出传感器（7）；

加载齿轮箱（1）的输入端设置有与其连接的加载电机（8），加载齿轮箱（1）的输出轴与陪试同轴齿轮箱（3）的行星架连接，速度齿轮箱（2）的输入端设置有与其连接的电机（9），速度齿轮箱（2）的高速输出轴与输入传感器（6）连接，输入传感器（6）与被试同轴齿轮箱（4）的太阳轮连接，被试同轴齿轮箱（4）的内齿圈与陪试同轴齿轮箱（3）的内齿圈之间设置有与两者连接的联轴器（10），陪试同轴齿轮箱（3）的太阳轮穿过加载齿轮箱（1）与输出传感器（7）连接，输出传感器（7）上连接有依次穿过加载齿轮箱（1）、陪试同轴齿轮箱（3）、被试同轴齿轮箱（4）与输入传感器（6）连接的封闭轴（11），瓦座（5）分别与地面和被试同轴齿轮箱（4）的行星架连接。