CN204269366U - 传动轴旋转扭矩加载测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种传动轴旋转扭矩加载测试平台，包括控制单元以及依次同轴相连的拖动电机、增速箱、主减滑油散热器、扭矩仪和减速箱，还包括加载电机和直流母排，拖动电机的变频器的信号输入端与控制单元的信号输出端相连，扭矩仪的信号输出端与控制单元信号输入端相连，加载电机的动力输入端与减速箱的动力输出端相连，加载电机的变频器的信号输入端与控制单元的信号输出端相连，加载电机的动力输出端与直流母排的动力输入端相连，直流母排的动力输出端与拖动电机的动力输入端相连，直流母排的信号输入端与控制单元的信号输出端相连。本实用新型具有能耗低、适于进行大功率加载试验的特点，可以广泛应用于传动轴旋转扭矩加载测试领域。

Description

传动轴旋转扭矩加载测试平台

技术领域

本实用新型涉及直升机设备测试领域，特别是涉及一种传动轴旋转扭矩加载测试平台。

背景技术

主减滑油散热器用于冷却直升机主减速器的润滑油，具体由安装在主减滑油散热器传动轴上的冷却风扇风冷散热。主减滑油散热器传动轴作为直升机尾传动轴的一部分，需要传递主减速器和尾桨之间的扭矩。

主减滑油散热器寿命试验平台模拟主减滑油散热器的实际工况，对其进行带载寿命试验和低周疲劳试验。

然而常规的开放式加载测试设备如电磁加载、制动器加载等，测试时消耗的功率将会转换为热能浪费掉，耗能大，不宜进行大功率加载试验。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种传动轴旋转扭矩加载测试平台，具有能耗低、适于进行大功率加载试验、表现为环境友好型的特点。

本实用新型提供的一种传动轴旋转扭矩加载测试平台，包括控制单元以及依次同轴相连的拖动电机、增速箱、主减滑油散热器、扭矩仪和减速箱，还包括加载电机和直流母排，所述拖动电机的变频器的 信号输入端与控制单元的信号输出端相连，所述扭矩仪的信号输出端与控制单元信号输入端相连，所述加载电机的动力输入端与减速箱的动力输出端相连，所述加载电机的变频器的信号输入端与控制单元的信号输出端相连，所述加载电机的动力输出端与直流母排的动力输入端相连，所述直流母排的动力输出端与拖动电机的动力输入端相连，所述直流母排的信号输入端与控制单元的信号输出端相连。

在上述技术方案中，所述控制单元为工控机。

本实用新型传动轴旋转扭矩加载测试平台，具有以下有益效果：通过普通交流电机加载，通过直流母线技术实现电封闭，再生发电并将电能回馈至拖动电机，可以节约70％以上的能量。控制单元通过扭矩仪对转矩进行闭环控制，整个试验过程采用工控机控制，方便可靠，具有能耗低、适于进行大功率加载试验、表现为环境友好型的特点。

附图说明

图1为本实用新型传动轴旋转扭矩加载测试平台的控制结构示意图；

图2为本实用新型传动轴旋转扭矩加载测试平台的机械结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。

参见图1至图2，本实用新型传动轴旋转扭矩加载测试平台，包括控制单元7以及依次同轴相连的拖动电机1、增速箱2、主减滑油散热器3、扭矩仪4和减速箱5，还包括加载电机6和直流母排8，所述拖动电机1的变频器的信号输入端与控制单元7的信号输出端相 连，所述扭矩仪4的信号输出端与控制单元7信号输入端相连，所述加载电机6的动力输入端与减速箱5的动力输出端相连，所述加载电机6的变频器的信号输入端与控制单元7的信号输出端相连，所述加载电机6的动力输出端与直流母排8的动力输入端相连，所述直流母排8的动力输出端与拖动电机1的动力输入端相连，所述直流母排8的信号输入端与控制单元7的信号输出端相连。在本实施例中，所述控制单元7为工控机。

本实用新型可分为三个部分，即拖动部分、加载部分和电控系统，具体如下：

拖动部分由拖动电机1和增速箱2组成，拖动电机1为一台普通的四极交流异步电机，它输出功率，为系统提供源动力；通过自带的变频器调节拖动电机1的转速，增速箱2的输出轴速度可以达到被测试主减滑油散热器3所要求的值。

加载部分由加载电机6、减速箱5和扭矩仪4组成，主减滑油散热器3的动力输入端和增速箱2的动力输出轴连接，主减滑油散热器3的信号输出端和扭矩仪4的信号输入端连接，扭矩仪4的信号输出端连接到减速箱5的信号输入轴，速度通过减速箱5转变为加载电机6适应的范围。 

电控系统主要包括两大部分：一为加载测试平台的控制单元7，监控整个设备的运行状态，对试验数据进行采集，对异常状态进行报警保护等；另一部分为加载和电能回馈部分，通过直流母线8技术将加载产生的电能返回至拖动电机1循环使用。

整个系统的运行过程如下：打开拖动开关，选择拖动电机1转向，调节主减滑油散热器3传动轴速度至设定值；打开负载开关，设置好负载扭矩和斜坡后确定，系统将根据扭矩仪4的反馈信号进行闭环加 载，如果需要空载测试，将负载扭矩设置为零。

与现有技术相比，本使用新型所带来的技术效果如下：

测试产品要求额定转速下进行额定扭矩寿命测试，如采用电磁加载、制动器加载等方法，约95％机械能转化为热能，另需配备相应功率的冷却装置才能保证设备连续运转。而本实用新型传动轴旋转扭矩加载测试平台采用电机加载，目的是将机械能转化为电能，通过直流母线5技术使这一部分反馈电能重新利用。

当设备处于额定工作状态时，拖动电机1功率为280kW，其额定工作电流为510A，加载电机6逆变发电，通过直流母线5反馈回拖动电机1，此时测量整个设备的外部供电电流大小148A，即大约节约了(510A-148A)/510A×100％＝70.98％的能耗，该产品的寿命测试需要进行3000小时，如果按照传统加载方式需要耗电量为280kW×3000h＝840000kW h，工业用电大约为1.28元/kWh，需要缴纳电费为840000kW h×1.28元/kWh＝1075200元；通过本技术方案的方式加载，共可节约1075200元×70.98％＝763177元的成本，增效明显。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种传动轴旋转扭矩加载测试平台，包括控制单元(7)以及依次同轴相连的拖动电机(1)、增速箱(2)、主减滑油散热器(3)、扭矩仪(4)和减速箱(5)，其特征在于：还包括加载电机(6)和直流母排(8)，所述拖动电机(1)的变频器的信号输入端与控制单元(7)的信号输出端相连，所述扭矩仪(4)的信号输出端与控制单元(7)信号输入端相连，所述加载电机(6)的动力输入端与减速箱(5)的动力输出端相连，所述加载电机(6)的变频器的信号输入端与控制单元(7)的信号输出端相连，所述加载电机(6)的动力输出端与直流母排(8)的动力输入端相连，所述直流母排(8)的动力输出端与拖动电机(1)的动力输入端相连，所述直流母排(8)的信号输入端与控制单元(7)的信号输出端相连。

2.根据权利要求1所述的传动轴旋转扭矩加载测试平台，其特征在于：所述控制单元(7)为工控机。