CN111707470A - 一种特种设备天线旋转机构测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特种设备天线旋转机构测试装置，主要由具有操作面板的测试箱体、变频控制器和测试控制板组成，所述操作面板上设有总电源开关、模式选择开关、转速调节旋钮、测试控制板的数码显示器，所述变频控制器用于接受测试控制板的控制命令，驱动天线旋转机构的电机减速机构转动，所述测试控制板用于控制变频控制器的输出转速，实时读取变频控制器的扭矩并显示，所述模式选择开关在跑合位置和测试位置之间选择性地切换，本发明的测试装置成功地将特种设备天线旋转机构的跑合功能与测试功能进行整合与优化并集中于一体，能够有效地解决生产线跑合与测试公用问题，更重要的是解决生产线人工测试特种设备天线旋转机构费时、费力的问题。

Description

一种特种设备天线旋转机构测试装置

技术领域

本发明涉及一种特种设备天线旋转机构测试装置，其能够用于装配、调试及验收等生产环节，还能够用于维修、维护、机电控制系统不能正常工作时应急等使用环节。

背景技术

随着现代战争的需要,现代地面特种设备广泛采用大惯量的平面阵列天线,而且要求特种设备天线能够长期平稳(无抖动)、可靠、连续地大范围调速工作。

这对旋转机构的加工、装配与调试环节提出了较高的要求，以尽可能提高天线转动的平稳性，减少机械磨损而缩短旋转机构的使用寿命。生产线现有的跑合装置只能以几个固定的速度来跑合特种设备天线的旋转机构，不能测试加工件的平整度及装配过程中齿轮啮合度、偏心度、润滑度、是否满足要求。

生产线迫切希望有一种将跑合与测试功能集中于一体的测试装置来跑合与测试特种设备天线的旋转机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特种设备天线旋转机构测试装置，其将特种设备天线旋转机构的跑合功能与测试功能进行整合与优化并集中于一体，能够有效地解决生产线跑合与测试公用问题。更重要的是解决生产线人工测试特种设备天线旋转机构费时、费力的问题。

为此，本发明提供了一种特种设备天线旋转机构测试装置，主要由具有操作面板的测试箱体、在测试箱体中设置的变频控制器和测试控制板组成，所述操作面板上设有总电源开关、模式选择开关、转速调节旋钮、测试控制板的数码显示器，所述变频控制器用于接受测试控制板的控制命令，驱动天线旋转机构的电机减速机构转动，所述测试控制板用于控制变频控制器的输出转速，实时读取变频控制器的扭矩反馈并显示，所述模式选择开关在跑合位置和测试位置之间选择性地切换，当所述模式选择开关位于跑合位置时，仅由转速调节按钮控制变频控制器的输出频率，在跑合过程中由测试控制板实时读取扭矩，当出现扭矩超过上限时给予报警；当所述模式选择开关位于测试位置时，仅由测试控制板所执行的程序来设定变频控制器的输出频率，在测试过程中，由测试控制板实时读取扭矩，并且判断天线旋转机构的传动环节是否符合要求，当扭矩超过上限则减速停止，并且反向按照设定的低速运行，在此转速下，测试控制板实时读取扭矩，若超出上限则报警提示。

本发明的有益效果是：

1、将跑合与测试功能集中于一体：本测试装置将特种设备天线旋转机构的跑合与测试装置进行整合并优化，使本测试装置利用较少的器件，实现较多的功能。

2、将变频与伺服功能集中于一体：本变频器带有电机速度反馈接口，可将变频器作为交流伺服驱动器使用，使用时只需输入交流伺服电机的参数与反馈类型即可，使得本测试装置在利用交流异步电机与交流伺服电机驱动的旋转机构都能适用。

3、充分利用变频控制器自身的扭矩反馈功能：本测试装置的变频控制器具有扭矩检测与反馈功能，测试控制板通过读取变频控制器工作时扭矩值并显示在测试控制板上，通过扭矩的变化，直接反应出特种设备天线旋转机构加工、装配与调试是否满足要求。

4、结构小巧、携带方便：本测试装置最大化地压缩了器件的品种与数量，同时优化了器件布局，使得整个测试装置结构小巧、携带方便。

5、操作简单、可靠性高、成本低廉：本测试装置的前面板就是操作面板，只需操作面板开关与旋钮就可实现跑合与测试功能，由于器件品种与数量都较少，不仅大大地提高了可靠性，也节约了成本。

6、使用条件不受限制：本测试装置只需提供三相四线交流电源即可使用。

7、易于维护、移植：本测试装置提供给使用者操作的只有面板开关和旋钮，开关和旋钮损坏时，操作人员可自行更换，其它特种设备或民用设备中具有类似机构都可使用。

8、使用范围广：本测试装置不但可用于特种设备的特种设备天线的旋转机构在生产线的加工、装配、调试及验收，同时可作为特种设备的配套装置提供给用户，方便用户在特种设备天线的维修、维护及机电控制系统不能正常工作时应急使用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的特种设备天线旋转机构测试装置的原理框图；

图2示出了根据本发明的特种设备天线旋转机构测试装置的操作面板图；

图3示出了根据本发明的大阵面天线旋转机构测试装置总体布局图；以及

图4示出了根据本发明的特种设备天线旋转机构测试装置的工作流程。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是基于本发明的某型特种设备天线旋转机构测试装置的原理框图。

三相四线电源进入本测试装置，分别为变频控制器和测试控制板提供工作电源；其中为变频控制器提供三相AC 380V电源，为测试控制板提供单相AC 220V电源。

变频控制器：接受测试控制板的控制命令，驱动电机减速机构转动。

电机减速机构：包括电机和由电机高速运动驱动的特定齿数的齿轮组，以获得一低速大扭矩的输出。

天线旋转机构：由电机减速机构驱动的特定齿数的另一齿轮组，以获得更低速，更大扭矩的输出，从而能够带动天线低速、平稳旋转。

测试控制板：控制变频控制器的输出转速，实时读取变频控制器的扭矩反馈并直观地显示出来。

模式选择开关：用于测试装置的跑合模式与测试模式的切换。

转速调节旋钮：用于控制变频控制器在跑合模式输出转速大小。

图2是基于本发明的某型特种设备天线旋转机构测试装置的操作面板图，如图2所示，总电源开关、模式选择开关、转速调节旋钮、测试控制板的数码显示器设置在操作面板上。

测试控制板读取测试装置面板开关与旋钮位置，通过通讯总线控制变频控制器输出特定频率，控制被测试机构按设定转速转动，同时测试控制板通过通讯总线实时读取变频控制器扭矩反馈值，并将扭矩与转速显示在测试控制板的数码显示器上。

基于本发明的测试装置将特种设备天线旋转机构跑合功能与测试功能进行整合与优化后集中于一体。

测试装置面板的模式开关打在“跑合”位置，可对“电机减速机构”或“天线旋转机构”进行连续跑合试验，被跑合机构转速的大小由面板的转速调节旋钮连续可调，跑合过程中出现扭矩超限现象，给出报警提示；测试装置的面板开关打在“测试”位置，可对“电机减速机构”或“天线旋转机构”进行调试与检验，被测试机构转速的大小由程序设定，转速调节旋钮不起作用，测试过程中程序自动检测扭矩超限位置，给出报警提示，方便安装调试人员检查原因。

下面结合参照图4对天线旋转机构测试装置的工作过程进行说明。

1.跑合功能

将测试装置面板的模式选择开关打在“跑合”位置，调节转速调节旋钮的指针位置，使“电机减速机构”或“天线旋转机构”实际转速与要求转速一致。旋钮指针在最小与最大位置之间调节，对应变频控制器的输出频率在零与最大频率之间变化，对应交流异步电机在零速与最大转速之间转动，对应电机减速机构在零速与最大转速之间转动，对应天线旋转机构在零速与最大转速之间转动。转速调节旋钮指针位置一旦固定，变频控制器的输出频率也即固定，电机减速机构的转速也即固定，天线旋转机构的转速也即固定，跑合过程中出现扭矩超限现象，给出报警提示。

2.测试功能

天线旋转机构测试时，将测试装置面板的模式选择开关打在“测试”位置，天线旋转机构转速的大小由程序设定，在此转速下，测试控制板实时读取天线旋转机构的扭矩大小，并与设定的扭矩上限比较，从而判断天线旋转机构的减速装置、传动装置加工、装配是否符合要求，扭矩超过上限则以此转速为基础减速至零，再反向低速运行，在此转速下，测试控制板实时读取天线旋转机构的扭矩大小，并与设定的扭矩上限比较，扭矩超过上限则给出报警提示。

天线旋转机构中加工件的平整度，装配过程中齿轮啮合度、偏心度、润滑度等不满足要求都会影响天线旋转机构转动的“平稳”度和扭矩的“平衡”度。“平稳”度越高，天线旋转机构工作时的抖动越小，噪音越低；扭矩的“平衡”度越高，机械结构的磨损也越小，旋转机构的工作寿命也越长。

本测试装置能够直接读取天线旋转机构在旋转过程中的扭矩并实时显示在测试控制板的数码显示屏上，能自动找出扭矩超限位置(主动齿轮与被动齿轮的结合点)，为安装、调试人员的检查及检验人员验收提供直接的依据。

在一实施例中，本测试装置是一个长×高×深为400mm×200mm×302mm的小型控制箱，在保证实现功能、节约成本、提高可靠性的前提下，尽可能压缩器件的品种与数量，该测试装置内装有一只变频控制器和一块测试控制板用于特种设备天线的旋转机构的跑合与测试。

测试箱体的正面为操作面板，操作面板上布置有总电源开关(空开)15和把手14，操作面板的内侧设有测试控制板13，其中模式选择开关(拨扭开关)、转速调节开关(旋钮开关)、扭矩的数码显示器均与测试控制板14电连接。变频控制器12布置在测试箱体的内腔中，测试箱体的与操作面板相对的背板上设置有对外接口插座11。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种特种设备天线旋转机构测试装置，其特征在于，主要由具有操作面板的测试箱体、变频控制器和测试控制板组成，

所述操作面板上设有总电源开关、模式选择开关、转速调节旋钮、以及用于显示扭矩的数码显示器，

所述变频控制器用于接受测试控制板的控制命令，驱动天线旋转机构的电机减速机构转动，

所述测试控制板用于控制变频控制器的输出转速，实时读取变频控制器的扭矩反馈并显示，

所述模式选择开关在跑合位置和测试位置之间选择性地切换，

当所述模式选择开关位于跑合位置时，仅由转速调节按钮控制变频控制器的输出频率，在跑合过程中由测试控制板实时读取扭矩，当出现扭矩超过上限时给予报警；

当所述模式选择开关位于测试位置时，仅由测试控制板所执行的程序来设定变频控制器的输出频率，在测试过程中由测试控制板实时读取扭矩，判断天线旋转机构的传动环节是否符合要求，当扭矩超过上限则减速停止，然后反向运行，若超出上限则报警提示。

2.根据权利要求1所述的特种设备天线旋转机构测试装置，其特征在于，所述变频控制器带有电机速度反馈接口，能够作为交流伺服驱动器使用。

3.根据权利要求1所述的特种设备天线旋转机构测试装置，其特征在于，所述变频控制器具有扭矩检测与反馈功能。

4.根据权利要求1所述的特种设备天线旋转机构测试装置，其特征在于，所述测试箱体引入三相四线交流电源，所述总电源开关用于切断三相四线交流电源。

5.根据权利要求1所述的特种设备天线旋转机构测试装置，其特征在于，所述测试箱体的背面设有若干对外接口插座。

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