CN114166398A - 一种无轴推进器静推力测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无轴推进器静推力测试平台，包括水池；测试工装，用于安装推进器，所述测试工装包括用于检测小尺寸、小推力推进器的第一测试工装或用于检测大尺寸、大推力推进器的第二测试工装；滑动测试台，用于安装所述测试工装，并将所述测试工装上的推进器置于所述水池的液面以下，所述滑动测试台包括滑动设置在所述水池上方的平车和可拆卸式安装在所述平车上的安装台，所述安装台包括下方铰接的连接板，所述测试工装安装在所述连接板下方；总控室，用于控制测试过程，并根据所述力传感器的数值得到所述水下推进器的推力大小。本发明适用性强，安全性能好，测试效率、精度高，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及推进器测试技术领域，具体涉及一种无轴推进器静推力测试平台。
背景技术
无轴环形电力推进器，简称无轴推进器，与传统的推进器相比，具有“四无”结构特点，即无齿轮、无密封、无轴系、无附体，在效率、可靠性和静音性能上均比传统推进器有大幅度的提高，可应用在包括旅游船、拖轮、运输船、特种船等多种船型上。
目前，无轴推进器在国内制造还处于起步阶段，相应测试平台也处于空白状态。其中关键实验项目静推力测试，目前多数试验台只能针对小尺寸、小推力产品进行实物静推力测试。大尺寸、大推力产品是通过等比例缩小制作模型机后，对模型机测试，来推算实物的静推力。无法直接获得原本推进器的真实静推力值，因此，缺少一种尺寸、强度合适的平台能对各种型号推进器实物进行水下静推力测试的平台。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种适用性强，能够更好的测试各种尺寸大小、推力的无轴推进器静推力测试平台。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种无轴推进器静推力测试平台，包括水池；测试工装，用于安装推进器，所述测试工装包括用于检测小尺寸、小推力推进器30的第一测试工装或用于检测大尺寸、大推力推进器40的第二测试工装；滑动测试台，用于安装所述测试工装，并将所述测试工装上的推进器置于所述水池的液面以下，所述滑动测试台包括滑动设置在所述水池上方的平车和可拆卸式安装在所述平车上的安装台，所述安装台包括下方铰接的连接板，所述测试工装安装在所述连接板下方；总控室，用于控制测试过程，并根据所述力传感器的数值得到所述水下推进器的推力大小。
这样，通过水池模拟推进器的工作的实际环境，利用滑动测试台和测试工装，能够适应尺寸不同，静推力不同的推进器，提高了适用性。
进一步，所述第一测试工装包括工装主体、用于安装推进器的通用安装板、直线运动机构和用于静推力测试的第一测试组件，所述工装主体固定安装在所述连接板下方，所述通用安装板通过所述直线运动机构滑动设置在所述工装主体下方，所述第一测试组件包括通过安装块对称安装在所述工装主体上的缓冲器和安装在所述通用安装板上的压力传感器，所述压力传感器设于对称的所述缓冲器的对称点处，所述直线运动机构包括对称安装在所述工装主体上的直线导轨和固定安装在所述通用安装板上的滑块，所述滑块和所述直线导轨滑动连接。推进器安装在通用安装板上，整体由滑块挂在直线导轨上的形式，这种结构导轨阻力小，测试力灵敏度高，适合小推力的推进器测试，工作主体的前后端安装了缓冲器，中部安装了压力传感器，额定工况推进器工作的时候，产生推力带动压力传感器挤压缓冲器，压力传感器测量出力值后，通过采集数据和补偿计算后，可得出静推力的值。
进一步，所述第二测试工装包括导轮滑动组、轨道框架和第二测试组件，所述轨道框架固定安装在所述连接板下方，所述轨道框架相对的两侧设有轨道，所述导轮滑动组通过所述轨道滑动设置在所述轨道框架上，所述第二测试组件对称安装在所述轨道框架内，且在所述导轮滑动组前后滑动时均能与所述第二测试组件接触，所述第二测试组件包括缓冲器，所述缓冲器内集成了压力传感器，所述导轮滑动组下方设有用于安装推进器的安装板。当测试对象为大尺寸、推力较大的推进器时，产品安装在导轮滑动组上，整体挂装在轨道框架上。第二测试工装的具有结构强度好，承受负载大，不易变形的特点，推进器在水中测试的时候，产生推力带动导轮滑动组挤压缓冲器，压力传感器测量出力值后，通过采集数据和补偿计算后，可得出静推力的值。
进一步，所述导轮滑动组包括转动设置上轮、下轮和若干对称设置的中轮，所述上轮和下轮夹持在所述轨道上，所述轨道框架的中间还设有第二轨道，所述中轮对称设置在所述第二轨道两侧，且和所述第二轨道滚动连接。导轮滑动组的滑轮分多组，上下轮夹持在轨道框架的槽型钢侧面，加上中间、左右两侧滑轮组的限位，使得推进器只能按照推力的直线方向运动。
进一步，所述安装台还包括安装架和变位机构，所述安装架呈T形设置，所述变位机构固定安装在所述安装架上，所述连接板的一端和所述安装架的下端铰接，所述变位机构包括液压缸、液压缸安装板和铰接板，所述液压缸安装板固定安装在所述安装架上，所述液压缸的一端铰接在所述液压缸安装板上，所述铰接板的一端和所述液压缸安装板铰接，另一端和所述连接板的另一端铰接，所述液压缸的另一端和所述铰接板铰接。T形设置的安装架能够更好使推进器在水池内往复运动，且便于安装，通过变位机构，能够改变了推进器水平前后方向的角度，利用不同的角度使测试的结果更加精确。
进一步，所述平车中间设有测试槽，所述测试槽两侧设有液压升降台，所述安装架可拆卸式安装在所述液压升降台上，通过所述液压升降台上下活动于所述测试槽内，并将推进器置于所述水池的液面以下。液压升降台是支撑安装架的基座，能够和安装架快速固定安装，且能成承受的负载较大，特点是具有竖直方向一定范围内的升降功能，可以调节推进器在水中的浸没深度，增加测试条件的多样性。
进一步，所述安装架上方设有吊耳。通过吊耳，能够便于桁车等吊装装置对安装架不同工位的切换，省时省力。
进一步，所述水池的一侧设有安装台存放架，所述安装台存放架包括用于人工上下进行操作的楼梯和用于更换推进器时固定安装台的安装台支座。将安装架置于安装台支座上进行支撑，能够便于对推进器进行拆卸和更换，提高工作效率。
进一步，所述水池的相对的两侧对称设置有导轨，所述平车下方具有导轨接触轮，所述导辊接触轮在所述导轨上运动。根据不同的测试需要，平车和导轨接触轮可以锁死或者松开，且平车自身具备动力，具备在轨道上的移动能力，从而可以根据需求将推进器至于水池长边的合适位置，保证推进器运转时推进器前方吸水、后方喷水的水流不受水池内墙面干扰。
进一步，所述导轨的两端均设有平车缓冲限位器。利用平车缓冲限位器防止平车冲出导轨，提高安全性能。
综上所述，本发明适用性强，安全性能好，测试效率、精度高，使用方便。
附图说明
图1为本发明具体实施方式所述的无轴推进器静推力测试平台的结构示意图。
图2为图1中A处局部放大示意图。
图3为安装台与第一测试工装的结构示意图。
图4为图3去掉部分组件后另一个方位的结构示意图。
图5为第二测试工装与连接板的安转结构示意图。
图6为图5另一个方位的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施时，如图1-6所示，一种无轴推进器静推力测试平台，包括水池1；测试工装，用于安装推进器，所述测试工装包括用于检测小尺寸、小推力推进器30的第一测试工装或用于检测大尺寸、大推力推进器40的第二测试工装；滑动测试台，用于安装所述测试工装，并将所述测试工装上的推进器置于所述水池1的液面以下，所述滑动测试台包括滑动设置在所述水池1上方的平车2和可拆卸式安装在所述平车上的安装台，所述安装台包括下方铰接的连接板3，所述测试工装安装在所述连接板3下方；总控室4，用于控制测试过程，并根据所述力传感器的数值得到所述水下推进器的推力大小。这样，通过水池模拟推进器的工作的实际环境，利用滑动测试台和测试工装，能够适应尺寸不同，静推力不同的推进器，提高了适用性。
本实施例中，所述第一测试工装包括工装主体5、用于安装推进器的通用安装板6、直线运动机构和用于静推力测试的第一测试组件，所述工装主体5固定安装在所述连接板3下方，所述通用安装板6通过所述直线运动机构滑动设置在所述工装主体5下方，所述第一测试组件包括通过安装块7对称安装在所述工装主体5上的缓冲器8和安装在所述通用安装板6上的压力传感器9，所述压力传感器9设于对称的所述缓冲器8的对称点处，所述直线运动机构包括对称安装在所述工装主体5上的直线导轨10和固定安装在所述通用安装板6上的滑块11，所述滑块11和所述直线导轨10滑动连接。推进器安装在通用安装板上，整体由滑块挂在直线导轨上的形式，这种结构导轨阻力小，测试力灵敏度高，适合小推力的推进器测试，工作主体的前后端安装了缓冲器，中部安装了压力传感器，额定工况推进器工作的时候，产生推力带动压力传感器挤压缓冲器，压力传感器测量出力值后，通过采集数据和补偿计算后，可得出静推力的值。
具体的，所述缓冲器8设有4个，所述直线导轨10设有2根，所述滑块11设有4个，使得推进器只能按照推力的前后方向运动。
本实施例中，所述第二测试工装包括导轮滑动组12、轨道框架13和第二测试组件14，所述轨道框架13固定安装在所述连接板3下方，所述轨道框架13相对的两侧设有轨道15，所述导轮滑动组12通过所述轨道15滑动设置在所述轨道框架13上，所述第二测试组件14对称安装在所述轨道框架内，且在所述导轮滑动组12前后滑动时均能与所述第二测试组件14接触，所述第二测试组件14包括缓冲器，所述缓冲器内集成了压力传感器，所述导轮滑动组12下方设有用于安装推进器的安装板16。当测试对象为大尺寸、推力较大的推进器时，产品安装在导轮滑动组上，整体挂装在轨道框架上。第二测试工装的具有结构强度好，承受负载大，不易变形的特点，推进器在水中测试的时候，产生推力带动导轮滑动组挤压缓冲器，压力传感器测量出力值后，通过采集数据和补偿计算后，可得出静推力的值。
本实施例中，所述导轮滑动组12包括转动设置上轮121、下轮122和若干对称设置的中轮123，所述上轮121和下轮122夹持在所述轨道15上，所述轨道框架13的中间还设有第二轨道17，所述中轮123对称设置在所述第二轨道17两侧，且和所述第二轨道17滚动连接。导轮滑动组的滑轮分多组，上下轮夹持在轨道框架的槽型钢侧面，加上中间、左右两侧滑轮组的限位，使得推进器只能按照推力的直线方向运动。
本实施例中，所述安装台还包括安装架18和变位机构，所述安装架18呈T形设置，所述变位机构固定安装在所述安装架上，所述连接板3的一端和所述安装架18的下端铰接，所述变位机构包括液压缸19、液压缸安装板20和铰接板21，所述液压缸安装板20固定安装在所述安装架18上，所述液压缸19的一端铰接在所述液压缸安装板20上，所述铰接板21的一端和所述液压缸安装板20铰接，另一端和所述连接板3的另一端铰接，所述液压缸19的另一端和所述铰接板21铰接。T形设置的安装架能够更好使推进器在水池内往复运动，且便于安装，通过变位机构，能够改变了推进器水平前后方向的角度，利用不同的角度使测试的结果更加精确。
本实施例中，所述平车2中间设有测试槽22，所述测试槽22两侧设有液压升降台23，所述安装架18可拆卸式安装在所述液压升降台23上，通过所述液压升降台23上下活动于所述测试槽22内，并将推进器置于所述水池1的液面以下。液压升降台是支撑安装架的基座，能够和安装架快速固定安装，且能成承受的负载较大，特点是具有竖直方向一定范围内的升降功能，可以调节推进器在水中的浸没深度，增加测试条件的多样性。
本实施例中，所述安装架18上方设有吊耳24。通过吊耳，能够便于桁车等吊装装置对安装架不同工位的切换，省时省力。
本实施例中，所述水池1的一侧设有安装台存放架，所述安装台存放架包括用于人工上下进行操作的楼梯25和用于更换推进器时固定安装台的安装台支座26。将安装架置于安装台支座上进行支撑，能够便于对推进器进行拆卸和更换，提高工作效率。
本实施例中，所述水池1的相对的两侧对称设置有导轨27，所述平车2下方具有导轨接触轮，所述导辊接触轮在所述导轨27上运动。根据不同的测试需要，平车和导轨接触轮可以锁死或者松开，且平车自身具备动力，具备在轨道上的移动能力，从而可以根据需求将推进器至于水池长边的合适位置，保证推进器运转时推进器前方吸水、后方喷水的水流不受水池内墙面干扰。
本实施例中，所述导轨27的两端均设有平车缓冲限位器28。利用平车缓冲限位器防止平车冲出导轨，提高安全性能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，包括：
水池；
测试工装，用于安装推进器，所述测试工装包括用于检测小尺寸、小推力推进器的第一测试工装或用于检测大尺寸、大推力推进器的第二测试工装；
滑动测试台，用于安装所述测试工装，并将所述测试工装上的推进器置于所述水池的液面以下，所述滑动测试台包括滑动设置在所述水池上方的平车和可拆卸式安装在所述平车上的安装台，所述安装台包括下方铰接的连接板，所述测试工装安装在所述连接板下方；
总控室，用于控制测试过程，并根据所述力传感器的数值得到所述水下推进器的推力大小。
2.根据权利要求1所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述第一测试工装包括工装主体、用于安装推进器的通用安装板、直线运动机构和用于静推力测试的第一测试组件，所述工装主体固定安装在所述连接板下方，所述通用安装板通过所述直线运动机构滑动设置在所述工装主体下方，所述第一测试组件包括通过安装块对称安装在所述工装主体上的缓冲器和安装在所述通用安装板上的压力传感器，所述压力传感器设于对称的所述缓冲器的对称点处，所述直线运动机构包括对称安装在所述工装主体上的直线导轨和固定安装在所述通用安装板上的滑块，所述滑块和所述直线导轨滑动连接。
3.根据权利要求1所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述第二测试工装包括导轮滑动组、轨道框架和第二测试组件，所述轨道框架固定安装在所述连接板下方，所述轨道框架相对的两侧设有轨道，所述导轮滑动组通过所述轨道滑动设置在所述轨道框架上，所述第二测试组件对称安装在所述轨道框架内，且在所述导轮滑动组前后滑动时均能与所述第二测试组件接触，所述第二测试组件包括缓冲器，所述缓冲器内集成了压力传感器，所述导轮滑动组下方设有用于安装推进器的安装板。
4.根据权利要求1所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述安装台还包括安装架和变位机构，所述安装架呈T形设置，所述变位机构固定安装在所述安装架上，所述连接板的一端和所述安装架的下端铰接，所述变位机构包括液压缸、液压缸安装板和铰接板，所述液压缸安装板固定安装在所述安装架上，所述液压缸的一端铰接在所述液压缸安装板上，所述铰接板的一端和所述液压缸安装板铰接，另一端和所述连接板的另一端铰接，所述液压缸的另一端和所述铰接板铰接。
5.根据权利要求4所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述平车中间设有测试槽，所述测试槽两侧设有液压升降台，所述安装架可拆卸式安装在所述液压升降台上，通过所述液压升降台上下活动于所述测试槽内，并将推进器置于所述水池的液面以下。
6.根据权利要求4所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述安装架上方设有吊耳。
7.根据权利要求1所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述水池的一侧设有安装台存放架，所述安装台存放架包括用于人工上下进行操作的楼梯和用于更换推进器时固定安装台的安装台支座。
8.根据权利要求1所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述水池的相对的两侧对称设置有导轨，所述平车下方具有导轨接触轮，所述导辊接触轮在所述导轨上运动。
9.根据权利要求8所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述导轨的两端均设有平车缓冲限位器。
10.根据权利要求3所述的无轴推进器静推力测试平台，其特征在于，所述导轮滑动组包括转动设置上轮、下轮和若干对称设置的中轮，所述上轮和下轮夹持在所述轨道上，所述轨道框架的中间还设有第二轨道，所述中轮对称设置在所述第二轨道两侧，且和所述第二轨道滚动连接。
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