CN111174970A - 一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，包括横向安装的拉力杆，所述拉力杆的一端连接有推力加载架，所述推力加载架在安装座上，所述拉力杆上通过一对滚针轴承安装有空心轴，所述空心轴的外端面设置有台阶，分为第一台阶面和第二台阶面，在第一台阶面上安装中空磁粉制动器，第二台阶面上安装滑环，所述滑环通过紧固件与中空磁粉制动器固定，所述拉力杆的另一端通过联轴器与法兰连接，所述法兰后部为推扭力测力仪；空心轴与联轴器之间的拉力杆上还安装有标准扭矩传感器。校准精度高。

Description

一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台
技术领域
本发明涉及螺旋桨动力测量设备技术领域，尤其是一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台。
背景技术
螺旋桨推扭力测力仪在使用前需要对其推力、扭矩传感器的灵敏度系数进行标定。在水洞中使用的测力仪通常采用油封来进行输出轴的动密封。
因此，为了避免标定过程中由于油封静摩擦造成的附加扭矩的不确定性，标定流程是先移除油封，对测力传感器进行静态标定，然后通过标桨的对标试验来验证标定系数的准确性。
由于没有考虑油封带来的摩擦扭矩以及旋转过程中离心力的干扰，因此通过静态标定系数得到的结果与标准结果之间存在误差。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，从而可以方便的进行校准，保证校准准确度。
本发明所采用的技术方案如下：
一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，包括横向安装的拉力杆，所述拉力杆的一端连接有推力加载架，所述推力加载架在安装座上，所述拉力杆上通过一对滚针轴承安装有空心轴，所述空心轴的外端面设置有台阶，分为第一台阶面和第二台阶面，在第一台阶面上安装中空磁粉制动器，第二台阶面上安装滑环，所述滑环通过紧固件与中空磁粉制动器固定，所述拉力杆的另一端通过联轴器与法兰连接，所述法兰后部为推扭力测力仪；
空心轴与联轴器之间的拉力杆上还安装有标准扭矩传感器。
其进一步技术方案在于：
所述推扭力测力仪的一端伸出有连接轴，所述连接轴上固定有法兰。
所述安装座的两侧面均设置有限位板，所述限位板与推力加载架两侧的滚轮组件配合。
所述联轴器的结构为：包括推力段，所述推力段的外圆周面设置有U型槽，所述U型槽内通过紧固件安装有第一固定轴，所述第一固定轴通过第一轴承安装扭矩段，所述扭矩段的端面与标准扭矩传感器连接，所述推力段的端面设置有与法兰安装的法兰连接孔。
所述推力加载架的结构为：包括转轴，所述转轴的外圆周面通过第二轴承安装轴承座，所述轴承座的外端面安装有正推力钢带夹头，所述轴承座上安装有滚轮组件，所述轴承座的内端面安装有负推力钢带夹头，所述正推力钢带夹头和负推力钢带夹头内均安装滑轮，所述转轴的内端面与拉力杆固定。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过在旋转过程中对测力仪进行推力和扭矩正负两个方向的单独加载以及联合加载，提高校准准确度。
采用磁粉制动器作为扭矩加载装置，扭矩输出稳定，并通过标准扭矩传感器对输出扭矩进行测量，提高扭矩负载的精准度，有利于提高校准精度。
联轴器的扭矩段和推力段仅通过轴承传递扭矩，不传递推力，推力负载和扭矩负载之间互相干扰小，有利于提高校准精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明联轴器的结构示意图。
图3为本发明推力加载架的结构示意图。
其中：1、法兰；2、联轴器；3、拉力杆；4、标准扭矩传感器；5、滚针轴承；6、空心轴；7、滑环；8、中空磁粉制动器；9、滑轮；10、安装座；11、推力加载架；12、推扭力测力仪；13、限位板；14、滚轮组件；
201、扭矩段；202、第一轴承；203、固定轴；204、推力段；205、法兰连接孔；
1101、转轴；1102、第二轴承；1103、轴承座；1104、正推力钢带夹头；1105、负推力钢带夹头。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2和图3所示，本实施例的适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，包括横向安装的拉力杆3，拉力杆3的一端连接有推力加载架11，推力加载架11在安装座10上，拉力杆3上通过一对滚针轴承5安装有空心轴6，空心轴6的外端面设置有台阶，分为第一台阶面和第二台阶面，在第一台阶面上安装中空磁粉制动器8，第二台阶面上安装滑环7，滑环7通过紧固件与中空磁粉制动器8固定，拉力杆3的另一端通过联轴器2与法兰1连接，法兰1后部为推扭力测力仪12；
空心轴6与联轴器2之间的拉力杆3上还安装有标准扭矩传感器4。
推扭力测力仪12的一端伸出有连接轴，连接轴上固定有法兰1。
安装座10的两侧面均设置有限位板13，限位板13与推力加载架11两侧的滚轮组件14配合。
联轴器2的结构为：包括推力段204，推力段204的外圆周面设置有U型槽，U型槽内通过紧固件安装有第一固定轴203，第一固定轴203通过第一轴承202安装扭矩段201，扭矩段201的端面与标准扭矩传感器4连接，推力段204的端面设置有与法兰1安装的法兰连接孔205。
推力加载架11的结构为：包括转轴1101，转轴1101的外圆周面通过第二轴承1102安装轴承座1103，轴承座1103的外端面安装有正推力钢带夹头1104，轴承座1103上安装有滚轮组件14，轴承座1103的内端面安装有负推力钢带夹头1105，正推力钢带夹头1104和负推力钢带夹头1105内均安装滑轮9，转轴1101的内端面与拉力杆3固定。
本发明的具体结构和功能如下：
主要包括法兰1、联轴器2、拉力杆3、标准扭矩传感器4、滚针轴承5、空心轴6、滑环7、中空磁粉制动器8、滑轮9、安装座10以及推力加载架11。
联轴器2的推力段204通过法兰1与推扭力测力仪12连接固定，通过拉力杆3与推力加载架11的转轴1101固定连接，推力加载架11支撑在安装座10上，安装座10两侧面均有限位板13，使得推力加载架11仅可做轴向自由滑动，构成推力加载系统。
推力源采用砝码人工加载，滑轮9固定在加载架安装座10侧面，并通过钢带与推力加载架11固定连接，正推力方向布置两个滑轮，负推力方向布置一个滑轮。
联轴器扭矩段201通过标准扭矩传感器4与空心轴6固定连接，空心轴6与中空磁粉制动器8通过键传递扭矩，并通过螺母固定，形成扭矩加载系统，通过改变电流和转向得到不同大小和方向的扭矩负载。
滑环7动环套在空心轴6上，滑环7与中空磁粉制动器8通过紧固件固定，用于转动过程中标准扭矩传感器4的信号传输。
拉力杆3通过两套滚针轴承5支撑在空心轴6内部，保证推力加载系统和扭矩加载系统之间的同心度。
如图2所示，联轴器2包括扭矩段201、推力段204、第一轴承202、第一固定轴203。
第一轴承202通过第一固定轴203安装在推力段204上，推力段204上有U型槽，旋转时，第一轴承202与U型槽单边接触传递扭矩，同时保证推力段204可在扭矩段201自由滑动。
这种结构可确保拉力杆3上传递过来的正(负)推力除轴承的动摩擦力以外全部施加到推扭力测力仪12上，提高推力负载施加的精准度，同时可减少标准扭矩传感器4测量的干扰，提高扭矩负载施加的精准度。
如图3所示，所述推力加载架11主要包括转轴1101，第二轴承1102、轴承座1103、负推力钢带夹头1105以及正推力钢带夹头1104。
第二轴承1102采用低摩擦系数轴承，减少转动时的摩擦扭矩，减少扭矩负载的干扰。
本发明还设置有底部滑动架(图中未画出)，底部滑动架(图中未画出)的滚动部件为轴承，底部滑动架(图中未画出)工作时，轴承与安装座10底面接触，底部滑动架(图中未画出)和滚动组件14共同作用，以轴承滚动来实现推力加载架11的轴向移动，减少摩擦力，减少推力负载的干扰。
实际工作过程中，外部电机(图中未画出)带动推扭力测力仪12转动，通过调整中空磁粉制动器8工作电流来得到不同的扭矩负载，负载输入通过标准扭矩传感器4测得。推力负载通过人工加载不同质量砝码得到。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，其特征在于：包括横向安装的拉力杆(3)，所述拉力杆(3)的一端连接有推力加载架(11)，所述推力加载架(11)在安装座(10)上，所述拉力杆(3)上通过一对滚针轴承(5)安装有空心轴(6)，所述空心轴(6)的外端面设置有台阶，分为第一台阶面和第二台阶面，在第一台阶面上安装中空磁粉制动器(8)，第二台阶面上安装滑环(7)，所述滑环(7)通过紧固件与中空磁粉制动器(8)固定，所述拉力杆(3)的另一端通过联轴器(2)与法兰(1)连接，所述法兰(1)后部为推扭力测力仪(12)；
空心轴(6)与联轴器(2)之间的拉力杆(3)上还安装有标准扭矩传感器(4)。
2.如权利要求1所述的一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，其特征在于：所述推扭力测力仪(12)的一端伸出有连接轴，所述连接轴上固定有法兰(1)。
3.如权利要求1所述的一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，其特征在于：所述安装座(10)的两侧面均设置有限位板(13)，所述限位板(13)与推力加载架(11)两侧的滚轮组件(14)配合。
4.如权利要求1所述的一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，其特征在于：所述联轴器(2)的结构为：包括推力段(204)，所述推力段(204)的外圆周面设置有U型槽，所述U型槽内通过紧固件安装有第一固定轴(203)，所述第一固定轴(203)通过第一轴承(202)安装扭矩段(201)，所述扭矩段(201)的端面与标准扭矩传感器(4)连接，所述推力段(204)的端面设置有与法兰(1)安装的法兰连接孔(205)。
5.如权利要求1所述的一种适用于螺旋桨推扭力测力仪的动态校准平台，其特征在于：所述推力加载架(11)的结构为：包括转轴(1101)，所述转轴(1101)的外圆周面通过第二轴承(1102)安装轴承座(1103)，所述轴承座(1103)的外端面安装有正推力钢带夹头(1104)，所述轴承座(1103)上安装有滚轮组件(14)，所述轴承座(1103)的内端面安装有负推力钢带夹头(1105)，所述正推力钢带夹头(1104)和负推力钢带夹头(1105)内均安装滑轮(9)，所述转轴(1101)的内端面与拉力杆(3)固定。
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