CN210108135U - 一种旋转过载测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旋转过载测量装置，涉及测量领域，一种旋转过载测量装置，包括旋转柜体、与旋转柜体电性连接的工控机、与工控台并列的操作台，所述旋转柜体包括测试柜、位于测试柜下方且与测试柜固定连接的制动柜，所述测试柜内顶部置有变频电机，所述变频电机的输出轴与离心轴之间轴向固定连接，所述离心轴贯穿测试柜延伸至制动柜，所述离心轴下部从下到上依次与气液制动器、磁粉制动器、制动线圈中的制动盘卡接。本实用新型中，能够使快速转动的离心轴在一瞬间停止，进而测量出测试件在一定的转速下，对离心轴的径向剪切力；采用卡键分别与制动线圈、磁粉制动器、气液制动器中的制动盘连接，实现传动，提高安全性。

Description

一种旋转过载测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量领域，尤其涉及一种旋转过载测量装置。

背景技术

弹载任务设备在炮弹发射瞬间因高速旋转加速而受到强烈的径向剪切过载，它对弹载关键器件材料和结构的完好性以及最终功能的发挥会产生很大的影响，用普通离心试验机来研究这种影响，因其采用缓慢加速的方法与实际发射情况相差甚远，故研究结果不可靠，目前普通的动力装置的功率无法与化学能瞬间的爆燃功率相比，达不到使测试体瞬间加速旋转到膛内的真实转速值。因此采用正向过程无法模拟弹载设备在膛内瞬间所受到的径向过载环境。但采用火炮发射时弹丸瞬间启动高速旋转的逆过程，即弹丸高速旋转后瞬间的制动过程则可以较为真实地模拟发射瞬间弹载设备所受到的径向力作用。

在测试时，需要保证在制动指令发出后，使高速旋转的轴瞬间停止转动，产生足够大的径向剪切力，从而较为准确的模拟出导弹射出时对弹载任务设备的径向剪切力，但是使高速转动的离心轴瞬间停止需要较大的阻力，采用普通的制动方法难以达到目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转过载测量装置，以解决上述技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种旋转过载测量装置，包括旋转柜体、与旋转柜体电性连接的工控机、与工控台并列的操作台，所述旋转柜体包括测试柜、位于测试柜下方且与测试柜固定连接的制动柜，所述测试柜内顶部置有变频电机，所述变频电机的输出轴与离心轴之间轴向固定连接，所述离心轴贯穿测试柜延伸至制动柜，所述离心轴下部从下到上依次与气液制动器、磁粉制动器、制动线圈中的制动盘卡接。

优选的，所述测试柜与制动柜之间设有轴套，所述轴套中部与离心轴转动连接，所述轴套通过螺栓固定于测试柜、制动柜中部，离心轴穿过轴套与制动柜内的制动部件连接，同时轴套与电机同轴固定，使离心轴保持径向固定。

优选的，所述离心轴位于测试柜中变频电机下方的部分的横截面为正方形，所述离心轴位于制动柜内的部分侧面固定有呈环形阵列的三组卡键，每组所述卡键依次与气液制动器、磁粉制动器、制动线圈中的制动盘中心卡接，离心轴上部横截面为正方形部分用于固定测试件，离心轴上带有卡键的部分依次与各个制动件中心的制动盘卡接从而能够使制动盘与离心轴共同运动。

优选的，所述制动线圈为电磁摩擦式制动器，所述气液制动器、磁粉制动器、制动线圈内均置有航空刹片，所述航空刹片为钨合金材质制成，各个制动器共同作用使离心轴能够瞬间停止，钨合金制成的航空刹片耐高温能力较强，能够起到制动的作用。

优选的，所述气液制动器、磁粉制动器、制动线圈外侧设有固定套，所述固定套通过螺栓分别与气液制动器、磁粉制动器、制动线圈固定连接，相邻固定套之间由固定杆之间连接，所述固定杆成T形，所述固定杆端部与制动柜内壁固定连接，所述气液制动器底部与固定底座固定连接，固定套用于固定气液制动器、磁粉制动器、制动线圈，避免制动时离心轴产生的反作用力使制动件发生位移。

优选的，所述制动柜外侧固定有托架，所述托架上置有储能器，所述储能器中部通过固定环固定于制动柜侧面，所述储能器底端开口穿过托架与电磁阀连通，所述电磁阀通过气管与气液制动器的气孔连接，所述电磁阀与工控台电性连接，所述测试柜侧面固定有与测量台电性连接的速度传感器，储储能器用于给气液制动器供能，使气液制动器工作，速度传感器用于测量离心轴的实际转速。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，采用制动线圈、磁粉制动器、气液制动器共同与离心轴连接，其同时工作，从而能够使快速转动的离心轴在一瞬间停止，进而测量出测试件在一定的转速下，对离心轴的径向剪切力；采用卡键分别与制动线圈、磁粉制动器、气液制动器中的制动盘连接，实现传动；通过固定套与固定杆配合，避免了制动部件在离心轴的反作用力下移动，提高安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型离心轴的立体结构示意图；

图3为本实用新型固定套的立体结构示意图；

图4为本实用新型制动盘的立体结构示意图

附图标记：1、旋转柜体；2、工控机；3、操作台；4、制动柜；5、测试柜；6、变频电机；7、离心轴；8、轴套；9、气液制动器；10、磁粉制动器； 11、制动线圈；12、固定套；13、固定杆；14、储能器；15、速度传感器； 16、托架；17、固定环；18、电磁阀；19、卡键。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。

实施例一

如图1所示，一种旋转过载测量装置，包括旋转柜体1、与旋转柜体1电性连接的工控机2、与工控台并列的操作台3，所述旋转柜体1包括测试柜5、位于测试柜5下方且与测试柜5固定连接的制动柜4，所述测试柜5内顶部置有变频电机6，所述变频电机6的输出轴与离心轴7之间轴向固定连接，所述离心轴 7贯穿测试柜5延伸至制动柜4，所述离心轴7下部从下到上依次与气液制动器 9、磁粉制动器10、制动线圈11中的制动盘卡接，所述测试柜5与制动柜4之间设有轴套8，所述轴套8中部与离心轴7转动连接，所述轴套8通过螺栓固定于测试柜5、制动柜4中部。

在测量时，通过工控机2控制制动柜4内的气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11和测试柜5中变频电机6的工作，旋转柜体1通过气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11与离心轴7连接，在制动时，旋转柜体1中与工控台连接的部件将数据传至操作台3，由人工在操作台3上分析处理后可得到在一定速度下，离心轴7所受到的径向剪切力，其数值等于炮弹在以一定的旋转速度发射瞬间弹载设备所受到的剪切力。

实施例二

如图1-2所示，一种旋转过载测量装置，包括旋转柜体1、与旋转柜体1电性连接的工控机2、与工控台并列的操作台3，所述旋转柜体1包括测试柜5、位于测试柜5下方且与测试柜5固定连接的制动柜4，所述测试柜5内顶部置有变频电机6，所述变频电机6的输出轴与离心轴7之间轴向固定连接，所述离心轴7贯穿测试柜5延伸至制动柜4，所述离心轴7下部从下到上依次与气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11中的制动盘卡接，所述离心轴7位于测试柜5 中变频电机6下方的部分的横截面为正方形，所述离心轴7位于制动柜4内的部分侧面固定有呈环形阵列的三组卡键19，每组所述卡键19依次与气液制动器 9、磁粉制动器10、制动线圈11中的制动盘中心卡接，所述制动线圈11为电磁摩擦式制动器，所述气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11内均置有航空刹片，所述航空刹片为钨合金材质制成。

通过卡键19与气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11中的制动盘卡接，由于离心轴7转速较高，产生的动力较大，为避免因剪切力过大导致制动盘与离心轴7之间的连接断开，采用表面设有卡键19的离心轴7与制动盘连接，且卡键19与制动盘中心的卡孔相契合，从而能够保证离心轴7底部可承受较大的剪切力。

实施例3

如图1-4所示，一种旋转过载测量装置，包括旋转柜体1、与旋转柜体1电性连接的工控机2、与工控台并列的操作台3，所述旋转柜体1包括测试柜5、位于测试柜5下方且与测试柜5固定连接的制动柜4，所述测试柜5内顶部置有变频电机6，所述变频电机6的输出轴与离心轴7之间轴向固定连接，所述离心轴7贯穿测试柜5延伸至制动柜4，所述离心轴7下部从下到上依次与气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11中的制动盘卡接，所述气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11外侧设有固定套12，所述固定套12通过螺栓分别与气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11固定连接，相邻固定套12之间由固定杆13之间连接，所述固定杆13成T形，所述固定杆13端部与制动柜4内壁固定连接，所述气液制动器9底部与固定底座固定连接，所述制动柜4外侧固定有托架16，所述托架16上置有储能器14，所述储能器14中部通过固定环17固定于制动柜4侧面，所述储能器14底端开口穿过托架16与电磁阀18连通，所述电磁阀18通过气管与气液制动器9的气孔连接，所述电磁阀18与工控台电性连接，所述测试柜5侧面固定有与测量台电性连接的速度传感器15。

在制动中，由制动柜4中的气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11同时作用，通过阻止制动盘的转动使离心轴7停转，但离心轴7与制动盘高速转动产生较高的动能，在制动过程中，各个制动器件施加阻力作用于离心轴7的同时受到离心轴7的反作用力，固定套12与各个制动器件固定连接，配合固定杆13使其与制动柜4内壁连接，可避免制动器件与旋转柜体1发生相对位移；在变频电机6加速转动时，由速度传感器15测量离心轴7的实际转速，从而能够在离心轴7的转速达到一定的数值时，控制制动柜4内的气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11同时作用使离心轴7在预定的转速下停转。

工作原理：本实用新型在测量炮弹发射瞬间对弹载设备的径向剪切力时，在测试柜5内的部分离心轴7上固定一定的测试件，之后通过工控机2使变频电机6转动，此时离心轴7不断加速，速度传感器15实时监测其转动速度，当离心轴7转速到达预设速度后，通过工控台控制气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11同时工作，气液制动器9、磁粉制动器10、制动线圈11内部的制动盘与航空刹片产生摩擦，离心轴7停转时，其上的测试件在惯性条件下对离心轴7产生一定的径向剪切力，通过人工在操作台3分析计算数值可得到炮弹在以一定的旋转速度发射情况下，弹载设备所受到的径向剪切力。

其中磁粉制动器10型号为TJ-POD-4,电磁摩擦式制动器型号TL-B2，速度传感器15型号为TR磁电转速传感器，所述电磁阀18型号为OSA8925。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种旋转过载测量装置，包括旋转柜体(1)、与旋转柜体(1)电性连接的工控机(2)、与工控台并列的操作台(3)，其特征在于：所述旋转柜体(1)包括测试柜(5)、位于测试柜(5)下方且与测试柜(5)固定连接的制动柜(4)，所述测试柜(5)内顶部置有变频电机(6)，所述变频电机(6)的输出轴与离心轴(7)之间轴向固定连接，所述离心轴(7)贯穿测试柜(5)延伸至制动柜(4)，所述离心轴(7)下部从下到上依次与气液制动器(9)、磁粉制动器(10)、制动线圈(11)中的制动盘卡接。

2.根据权利要求1所述的一种旋转过载测量装置，其特征在于：所述测试柜(5)与制动柜(4)之间设有轴套(8)，所述轴套(8)中部与离心轴(7)转动连接，所述轴套(8)通过螺栓固定于测试柜(5)、制动柜(4)中部。

3.根据权利要求1所述的一种旋转过载测量装置，其特征在于：所述离心轴(7)位于测试柜(5)中变频电机(6)下方的部分的横截面为正方形，所述离心轴(7)位于制动柜(4)内的部分侧面固定有呈环形阵列的三组卡键(19)，每组所述卡键(19)依次与气液制动器(9)、磁粉制动器(10)、制动线圈(11)中的制动盘中心卡接。

4.根据权利要求1所述的一种旋转过载测量装置，其特征在于：所述制动线圈(11)为电磁摩擦式制动器，所述气液制动器(9)、磁粉制动器(10)、制动线圈(11)内均置有航空刹片，所述航空刹片为钨合金材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种旋转过载测量装置，其特征在于：所述气液制动器(9)、磁粉制动器(10)、制动线圈(11)外侧设有固定套(12)，所述固定套(12)通过螺栓分别与气液制动器(9)、磁粉制动器(10)、制动线圈(11)固定连接，相邻固定套(12)之间由固定杆(13)之间连接，所述固定杆(13)成T形，所述固定杆(13)端部与制动柜(4)内壁固定连接，所述气液制动器(9)底部与固定底座固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种旋转过载测量装置，其特征在于：所述制动柜(4)外侧固定有托架(16)，所述托架(16)上置有储能器(14)，所述储能器(14)中部通过固定环(17)固定于制动柜(4)侧面，所述储能器(14)底端开口穿过托架(16)与电磁阀(18)连通，所述电磁阀(18)通过气管与气液制动器(9)的气孔连接，所述电磁阀(18)与工控台电性连接，所述测试柜(5)侧面固定有与测量台电性连接的速度传感器(15)。

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