CN113567042A - 一种轴向力测力环标定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轴向力测力环标定装置，包括密封结构、设置在密封结构上的支撑柱、设置在支撑柱上的下托盘、设置在下托盘上的被测件测力环、设置在被测件测力环上的上表面托盘、设置在上表面托盘上的压力传感器、设置在压力传感器上的上托盘、设置在上托盘上的球形万向连接器、设置在球形万向连接器上的液压装置、还设置有油槽，所述油槽包括卸油装置和溢油装置。本发明将单一轴向力测试分解为局部压力测试，以分析测力环受力不均匀或安装角度偏差带来的系统误差，在不拆卸测力环的情况下完成测力环的旋转，提升方位角试验的试验效率和数据的复现性。

Description

一种轴向力测力环标定装置
技术领域
本发明涉及一种轴向力测力环标定装置，属于工业测试技术领域。
背景技术
燃气轮机轴向力测力环的作用是测量燃气轮机轴向推力，多为专用测试设备，其使用前需要进行标定(获得所测力值和输出电信号的对应曲线)。目前测力环标定一般使用标准拉压力机，需要单独制作连接工装，且无法提供高温油浸环境，无法真实反映测力环工作状态下的输出曲线，无法对某方向的偏心力值单独测量标定，标定过程需要对测力环进行多次旋转，装卸复杂繁琐，反复装卸还降低了所测值的复现性。因此，希望有一种轴向力测力环标定装置，可以完全模拟测力环所在各工况的环境条件和受力情况，获得准确的标定曲线，且适用于各种尺寸的测力环。
发明内容
本发明提供了一种可以完全模拟测力环所在各工况的环境条件和受力情况，能获得测力环准确的标定曲线，且适用于各种尺寸的测力环的轴向力测力环标定装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种轴向力测力环标定装置，包括密封结构、设置在密封结构上的支撑柱、设置在支撑柱上的下托盘、设置在下托盘上的被测件测力环、设置在被测件测力环上的上表面托盘、设置在上表面托盘上的压力传感器、设置在压力传感器上的上托盘、设置在上托盘上的球形万向连接器、设置在球形万向连接器上的液压装置、设置在密封结构下的载重轴承、设置在载重轴承下的支撑底座、所述支撑底座依次与传动装置、加速装置和电机相连，还设置有油槽，所述油槽包括卸油装置和溢油装置。
所述卸油装置包括第一储油箱，所述第一储油箱上设置有溢油孔，所述溢油装置包括第二储油箱，所述第二储油箱设置有卸油孔；
所述油槽上设置有温度传感器和加热栅；
还设置有液压装置控制柜、液压装置手动控制器、液压装置电控设备、电控箱、压力显示器、温度显示器、电控设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以模拟测力环实际工作中各工况的环境条件，得到真实的温度力值对应曲线，由此消除温度偏差及滑油环境造成的换算系数误差；可以模拟连续的温度变化，以提供测力环在不同温场下的温度影响系数；可以将单一轴向力测试分解为局部压力测试，以分析测力环受力不均匀或安装角度偏差带来的系统误差。可以在不拆卸测力环的情况下完成测力环的旋转，提升方位角试验的试验效率和数据的复现性。
附图说明
图1是一种轴向力测力环标定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种轴向力测力环标定装置，包括密封结构、设置在密封结构上的支撑柱、设置在支撑柱上的下托盘、设置在下托盘上的被测件测力环、设置在被测件测力环上的上表面托盘、设置在上表面托盘上的压力传感器、设置在压力传感器上的上托盘、设置在上托盘上的球形万向连接器、设置在球形万向连接器上的液压装置、设置在密封结构下的载重轴承、设置在载重轴承下的支撑底座、所述支撑底座依次与传动装置、加速装置和电机相连，还设置有油槽，所述油槽包括卸油装置和溢油装置。所述卸油装置包括第一储油箱，所述第一储油箱上设置有溢油孔，所述溢油装置包括第二储油箱，所述第二储油箱设置有卸油孔。所述油槽上设置有温度传感器和加热栅。还设置有液压装置控制柜、液压装置手动控制器、液压装置电控设备、电控箱、压力显示器、温度显示器、电控设备。
一种轴向力测力环标定装置其特征在于，包括：主标定结构，液压系统，主标定结构需同时包括可控温油槽、温度监测传感器、压力传感器、测力环装载机构及旋转机构。温度控制范围为室温至300℃，升温速率大于1℃/min。所述的温度传感器其特征在于：A级Pt100铂电阻。所述的压力传感器其特征在于：精度为0.1％，量程上限为1吨的压力传感器，压力传感器共8支，在托盘上表面距圆心150mm的圆周上每间隔45°一支分散排列；所述的测力环装载机构其特征在于：具备上下两个与测力环接触的托盘，托盘与测力环接触面的直径为400mm，平面度优于0.6μm，表面经过镜面电火花加工处理。下托盘有显著地圆心标记，并在径向有长度标尺用于定位测力环。所述的旋转机构其特征在于：具备载重量超过10t的载重轴承，能360°顺时针或逆时针旋转，与油槽连接部分通过丁腈橡胶密封圈密封。所述的液压系统其特征在于：提供上限为8吨的垂直向下方向的压力，具有过载保护和急停功能，垂直方向行程为1000mm，压力加载、卸载连续可控，最小步进值为0.1kN。
1为密封结构，密封结构1上端连接测力环安装托盘的支撑柱2，下端连接载重轴承17，密封结构1由密封轴承与丁腈橡胶密封圈组成，其主要功能为为旋转体提供密封，仿制油槽内滑油渗漏至下方设备腔体。
2为支撑柱，设置在下托盘3下端，表面经过镜面电火花加工处理。
3为下托盘，下方为支撑柱2，上方装载被测件测力环4，托盘直径400mm，装载面平面度优于0.6μm，有显著地圆心标记，并在相互垂直的两个直径方向可有分度值为1mm的长度标尺。下托盘3各表面经过镜面电火花加工处理。
4为被测件测力环。
5为上表面托盘，上方为压力传感器6，下方为被测件测力环4，托盘直径400mm，与被测件接触表面平面度优于0.6μm，托盘各表面经过镜面电火花加工处理。
6为压力传感器，精度为0.1％，量程上限为1吨的压力传感器6，压力传感器6共8支，在上表面托盘5距圆心150mm的圆周上每间隔45°一支分散排列，压力传感器6可通过六角螺栓或特殊工装与上托盘的上下两部分连接，具体螺栓螺孔或连接工装可根据不同传感器的安装说明分贝配置。
7为上托盘，下方为压力传感器6，托盘各表面经过镜面电火花加工处理。
8为球形万向连接器，可使上托盘7在一定角度内自由转动，已实现偏心加载。
9为液压装置，液压装置9可提供上限为8吨的垂直向下方向的压力，具有过载保护和急停功能，垂直方向行程为1000mm，压力加载、卸载连续可控，最小步进值为0.1kN。
10为液压装置控制柜。
11为液压装置手动控制器，具有手摇轮和急停按钮，可实现液压加载和卸载的手动控制、启动或急停。
12为液压装置电控设备，可监视液压系统的工作状态，可实现液压系统的电动控制。
13为油槽，模拟测力环工作所在环境。具有卸油装置和溢油装置，可实现温度控制和温度监测。
14为液面加注高度，当液面加注高于此液面，或当滑油受热膨胀时，油槽内液体的页面所在处。
15为温度传感器，监视被测件测力环所在区域附近温度的传感器，具体为2支A级Pt100铂电阻。
16为加热栅，对油槽内滑油进行加热，升温速率大于1℃/min。温度上限为300℃。.
17为载重轴承，载重质量10吨，可实现下托盘的360°转动。
18为电机，可调速电动机。
19为加速装置，减速齿轮箱组，用于降低电机输出转速并改变传动轴方向。
20为传动装置，驱动下托盘转动。
21为支撑底座，结构承载机构。
22为电控箱，各类电控设备的强电控制箱，控温设备、温度监测设备和压力检测设备的电器控制箱。
23为压力显示器，压力传感器的二次显示仪表。
24为温度显示器，与铂电阻相连的二次显示仪表。
25为电控设备，用于控制温度升降，控制传感器及相应设备电源的控制设备。
26为卸油孔，位于油槽13底端用于卸空油槽的开关。
27为储油箱1，用于储存由卸油孔26排出的滑油。
28为溢油孔，位于设定的液面高度，直径为Ф10的溢油孔道，作用控制油槽内油面不超过规定高度。
29为储油箱2，用于储存由溢油孔28排出的滑油。
本发明属于工业测试技术设计领域，具体涉及一种用于燃气轮机轴向力测试用测力环的标定工作的装置设备。燃气轮机轴向力测力环在装机使用前，需获得所测力值和输出电信号的对应曲线，为此，本发明提供了一种可以完全模拟测力环所在各工况的环境条件和受力情况，能获得测力环准确的标定曲线，且适用于各种尺寸的测力环的轴向力测力环标定装置。

Claims (4)

1.一种轴向力测力环标定装置，其特征是，包括密封结构、设置在密封结构上的支撑柱、设置在支撑柱上的下托盘、设置在下托盘上的被测件测力环、设置在被测件测力环上的上表面托盘、设置在上表面托盘上的压力传感器、设置在压力传感器上的上托盘、设置在上托盘上的球形万向连接器、设置在球形万向连接器上的液压装置、设置在密封结构下的载重轴承、设置在载重轴承下的支撑底座、所述支撑底座依次与传动装置、加速装置和电机相连，还设置有油槽，所述油槽包括卸油装置和溢油装置。
2.根据权利要求1所述的一种轴向力测力环标定装置，其特征是，所述卸油装置包括第一储油箱，所述第一储油箱上设置有溢油孔，所述溢油装置包括第二储油箱，所述第二储油箱设置有卸油孔。
3.根据权利要求1所述的一种轴向力测力环标定装置，其特征是，所述油槽上设置有温度传感器和加热栅。
4.根据权利要求1所述的一种轴向力测力环标定装置，其特征是，还设置有液压装置控制柜、液压装置手动控制器、液压装置电控设备、电控箱、压力显示器、温度显示器、电控设备。
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