CN211652066U - 一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,包括底座、主传动系统、从动调整系统、连接系统,所述主传动系统和所述从动调整系统固定在所述底座上,所述连接系统位于所述主传动系统和所述从动调整系统之间,所述主传动系统包括三相异步电机、角度传感器、摆动伺服扭矩加载缸、水平摆动机构,所述从动调整系统包括垂直提升机构、轴向位移机构,所述连接系统包括扭矩传感器、扭矩传感器支架、齿轮箱Ⅰ、齿轮箱Ⅱ、夹具,本实用新型一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,结构合理、紧凑,占地面积小,功耗低,能够模拟多种工况并同时对两个三叉式联轴器进行疲劳寿命试验。
Description
技术领域
本实用新型涉及联轴器疲劳寿命测试领域,具体的说,是涉及一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置。
背景技术
三叉式联轴器是一种适用于输入轴和输出轴具有一定夹角时进行动力和运动传递的联轴器,它主要包括:输入轴、三叉杆输出轴和传递元件。通常情况下三叉式联轴器输入转矩是恒定的,但各组成零件受到循环变载荷的作用,容易发生疲劳破坏。因此该联轴器是否达到使用要求,对其进行疲劳寿命分析并对其疲劳寿命做出预估是非常必要的。然而,三叉式联轴器一般应用于输入轴和输出轴具有一定夹角的工况,一般的机械实验台不能完成模拟工况下的疲劳寿命试验,对于三叉式联轴器具有一定局限性,且占地面积大,消耗功率高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,该装置结构合理、紧凑,占地面积小,功耗低,能够模拟多种工况并同时对两个三叉式联轴器进行疲劳寿命试验。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,包括底座、主传动系统、从动调整系统、连接系统,所述底座通过地脚螺栓固定在地基上,所述主传动系统和所述从动调整系统固定在所述底座上,所述连接系统位于所述主传动系统和所述从动调整系统之间,所述主传动系统包括三相异步电机、角度传感器、摆动伺服扭矩加载缸、水平摆动机构,所述从动调整系统包括垂直提升机构、轴向位移机构,所述连接系统包括扭矩传感器、扭矩传感器支架、齿轮箱Ⅰ、齿轮箱Ⅱ、夹具,所述角度传感器固定在所述水平摆动机构摆动中心轴处,所述摆动伺服扭矩加载缸固定在所述齿轮箱Ⅰ上,所述垂直提升机构固定在所述轴向位移机构上,所述三相异步电机与所述齿轮箱Ⅰ固定在所述水平摆动机构上,所述齿轮箱Ⅱ固定在所述垂直提升机构上,所述扭矩传感器支架固定在所述水平摆动机构上。
进一步地,所述齿轮箱Ⅰ包括齿轮轴Ⅰ、齿轮轴Ⅱ,所述三相异步电机输出轴通过带与所述齿轮轴Ⅰ连接;所述齿轮箱Ⅱ包括齿轮轴Ⅲ、齿轮轴Ⅳ,所述齿轮箱Ⅰ与所述齿轮箱Ⅱ的传动比均为1:1。
进一步地,所述夹具包括轴套Ⅰ、轴套Ⅱ、轴套Ⅲ、轴套Ⅳ、转接法兰Ⅰ、转接法兰Ⅱ、转接法兰Ⅲ、转接法兰Ⅳ,所述轴套Ⅰ与所述齿轮轴Ⅰ连接,所述转接法兰Ⅰ通过螺栓固定在所述轴套Ⅰ上,待测的三叉式联轴器衔接所述转接法兰Ⅰ与所述转接法兰Ⅱ,所述转接法兰Ⅱ通过螺栓固定在所述轴套Ⅱ上,所述轴套Ⅱ与所述齿轮轴Ⅲ连接,所述轴套Ⅲ与所述齿轮轴Ⅳ连接,所述转接法兰Ⅲ通过螺栓固定在所述轴套Ⅲ上,另一个待测的三叉式联轴器衔接所述转接法兰Ⅲ与所述转接法兰Ⅳ,所述转接法兰Ⅳ通过螺栓固定在所述轴套Ⅳ上,所述轴套Ⅳ与所述齿轮轴Ⅱ相连,形成封闭回路;所述三相异步电机补偿封闭回路内摩擦损耗的功率,所述摆动伺服扭矩加载缸为封闭回路施加负载;所述扭矩传感器安装在转接法兰Ⅳ上,由所述扭矩传感器支架固定。
进一步地,所述水平摆动机构包括环形滑台、摆动油缸、转动台、限位块Ⅰ、限位块Ⅱ、摆动锁紧机构,所述环形滑台固定在所述底座上,所述转动台的摆动中心与所述环形滑台的圆心铰接,所述摆动油缸固定在所述底座上,并与所述转动台相连,所述限位块Ⅰ、所述限位块Ⅱ固定在所述环形滑台上,所述摆动锁紧机构固定在所述转动台上;所述摆动油缸带动所述转动台在所述环形滑台上转动,所述摆动锁紧机构防止所述转动台在转动过程中发生滑移,转动的角度由所述角度传感器检测,转动过程中由所述限位块Ⅰ、所述限位块Ⅱ防止位置超程。
进一步地,所述垂直提升机构包括提升油缸、固定架、提升架、限位块Ⅲ,所述提升油缸的下端与所述提升架相连,所述提升架通过导轨与所述固定架相连,所述限位块Ⅲ固定在所述提升架上,所述提升油缸带动所述提升架在所述固定架上移动,移动过程中由所述限位块Ⅲ防止位置超程。
进一步地,所述轴向位移机构包括轴向位移滑台、液压缸、限位块Ⅳ、限位块Ⅴ,所述固定架固定在所述轴向位移滑台上,所述轴向位移滑台与所述液压缸活塞杆相连,所述液压缸活塞杆的伸缩,通过所述轴向位移滑台带动所述垂直提升机构沿所述底座移动,满足不同长度的三叉式联轴器实验需要;所述限位块Ⅳ、所述限位块Ⅴ防止所述轴向位移滑台在移动过程中位置超程,所述限位块Ⅳ、所述限位块Ⅴ固定在所述底座上。
进一步地,所述摆动伺服扭矩加载缸包括油缸、旋转连通器,所述旋转连通器与所述齿轮轴Ⅱ相连并固定在所述齿轮箱Ⅰ上,所述油缸与所述旋转连通器连接,所述摆动伺服扭矩加载缸对三叉式联轴器正、反两个方向连续加载,扭矩自动控制,大小由所述扭矩传感器读出。
本实用新型的技术方案所带来的有益效果是:
本实用新型所述的一种全液压三叉式联轴器疲劳测试装置采用以主传动系统和从动调整系统的相互配合,主传动系统能给三叉式联轴器提供水平方向上的摆动角度,从动调整系统能给三叉式联轴器提供竖直方向上的位移,摆动伺服扭矩加载缸能给三叉式联轴器提供一个扭矩加载,三相异步电机、齿轮箱和齿轮轴带动三叉式联轴器以特定的速度进行旋转,从而模拟出三叉式联轴器在实际应用中所遇到的各种情况,以来模拟进行三叉式联轴器疲劳寿命试验;本装置能够完成对三叉式联轴器在不同转速、负载、偏转角以及径向位移情况下疲劳寿命的测试,并满足不同长度三叉式联轴器的试验需求,所述齿轮箱Ⅰ与所述齿轮箱Ⅱ之间形成功率流封闭回路,减少了能量消耗,且试验台整体结构紧凑、合理,运行可靠。
附图说明
图1:本实用新型一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置主视结构示意图;
图2:本实用新型一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置俯视结构示意图;
图3:本实用新型一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置左视结构示意图。
图中:1-底座,2-主传动系统,3-从动调整系统,4-连接系统,21-三相异步电机,22-角度传感器,23-摆动伺服扭矩加载缸,24-水平摆动机构,31-垂直提升机构,32-轴向位移机构,41-扭矩传感器,42-扭矩传感器支架,43-齿轮箱Ⅰ,44-齿轮箱Ⅱ,45-夹具,231-油缸,232-旋转连通器,241-环形滑台,242-摆动油缸,243-转动台,244-限位块Ⅰ,245-限位块Ⅱ,246-摆动锁紧机构,311-提升油缸,312-固定架,313-提升架,314-限位块Ⅲ,321-轴向位移滑台,322-液压缸,323-限位块Ⅳ,324-限位块Ⅴ,431-齿轮轴Ⅰ,432-齿轮轴Ⅱ,441-齿轮轴Ⅲ,442-齿轮轴Ⅳ,451-轴套Ⅰ,452-轴套Ⅱ,453-轴套Ⅲ,454-轴套Ⅳ,455-转接法兰Ⅰ,456-转接法兰Ⅱ,457-转接法兰Ⅲ,458-转接法兰Ⅳ
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步的描述:
如图1、2、3所示,一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,包括底座1、主传动系统2、从动调整系统3、试验机构4,所述主传动系统2和所述从动调整系统3固定在所述底座1上,所述连接系统4位于所述主传动系统2和所述从动调整系统3之间,所述主传动系统2包括三相异步电机21、角度传感器22、摆动伺服扭矩加载缸23、水平摆动机构24,所述从动调整系统3包括垂直提升机构31、轴向位移机构32,所述连接系统4包括扭矩传感器41、扭矩传感器支架42、齿轮箱Ⅰ43、齿轮箱Ⅱ44、夹具45,所述角度传感器22固定在所述水平摆动机构24摆动中心轴处,所述摆动伺服扭矩加载缸23固定在所述齿轮箱Ⅰ43上,所述垂直提升机构31固定在所述轴向位移机构32上,所述三相异步电机21与所述齿轮箱Ⅰ43固定在所述水平摆动机构24上,所述齿轮箱Ⅱ44固定在所述垂直提升机构31上,所述扭矩传感器支架42固定在所述水平摆动机构24上。
进一步地,所述齿轮箱Ⅰ43包括齿轮轴Ⅰ431、齿轮轴Ⅱ432,所述三相异步电机21输出轴通过带与所述齿轮轴Ⅰ431连接;所述齿轮箱Ⅱ44包括齿轮轴Ⅲ441、齿轮轴Ⅳ442,所述齿轮箱Ⅰ43与所述齿轮箱Ⅱ44的传动比均为1:1。
进一步地,所述夹具45包括轴套Ⅰ451、轴套Ⅱ452、轴套Ⅲ453、轴套Ⅳ454、转接法兰Ⅰ455、转接法兰Ⅱ456、转接法兰Ⅲ457、转接法兰Ⅳ458,所述轴套Ⅰ451与所述齿轮轴Ⅰ431连接,所述转接法兰Ⅰ455通过螺栓固定在所述轴套Ⅰ451上,待测的三叉式联轴器衔接所述转接法兰Ⅰ455与所述转接法兰Ⅱ456,所述转接法兰Ⅱ456通过螺栓固定在所述轴套Ⅱ452上,所述轴套Ⅱ452与所述齿轮轴Ⅲ441连接,所述轴套Ⅲ453与所述齿轮轴Ⅳ442连接,所述转接法兰Ⅲ457通过螺栓固定在所述轴套Ⅲ453上,另一个待测的三叉式联轴器衔接所述转接法兰Ⅲ457与所述转接法兰Ⅳ458,所述转接法兰Ⅳ458通过螺栓固定在所述轴套Ⅳ454上,所述轴套Ⅳ454与所述齿轮轴Ⅱ432相连,形成封闭回路;所述三相异步电机21补偿封闭回路内摩擦损耗的功率,所述摆动伺服扭矩加载缸23为封闭回路施加负载;所述扭矩传感器41安装在转接法兰Ⅳ458上,由所述扭矩传感器支架42固定。
进一步地,所述水平摆动机构24包括环形滑台241、摆动油缸242、转动台243、限位块Ⅰ244、限位块Ⅱ245、摆动锁紧机构246,所述环形滑台241固定在所述底座1上,所述转动台243的摆动中心与所述环形滑台241的圆心铰接,所述摆动油缸242固定在所述底座1上,并与所述转动台243相连,所述限位块Ⅰ244、所述限位块Ⅱ245固定在所述环形滑台241上,所述摆动锁紧机构246固定在所述转动台243上;所述摆动油缸242带动所述转动台243在所述环形滑台241上转动,所述摆动锁紧机构245防止所述转动台243在转动过程中发生滑移,转动的角度由所述角度传感器22检测,转动过程中由所述限位块Ⅰ244、所述限位块Ⅱ245防止位置超程。
进一步地,所述垂直提升机构31包括提升油缸311、固定架312、提升架313、限位块Ⅲ314,所述提升油缸311的下端与所述提升架313相连,所述提升架313通过导轨与所述固定架312相连,所述限位块Ⅲ314固定在所述提升架313上,所述提升油缸311带动所述提升架313在所述固定架312上移动,移动过程中由所述限位块Ⅲ314防止位置超程。
进一步地,所述轴向位移机构32包括轴向位移滑台321、液压缸322、限位块Ⅳ323、限位块Ⅴ324,所述固定架312固定在所述轴向位移滑台321上,所述轴向位移滑台321与所述液压缸322活塞杆相连,所述液压缸322活塞杆的伸缩,通过所述轴向位移滑台321带动所述垂直提升机构31沿所述底座1移动,满足不同长度的三叉式联轴器试验需要;所述限位块Ⅳ323、限位块Ⅴ324防止所述轴向位移滑台321在移动过程中位置超程,所述限位块Ⅳ323、限位块Ⅴ324固定在所述底座上。
进一步地,所述摆动伺服扭矩加载缸23包括油缸231、旋转连通器232,所述旋转连通器232与所述齿轮轴Ⅱ432相连并固定在所述齿轮箱Ⅰ431上,所述油缸231与所述旋转连通器232连接,所述摆动伺服扭矩加载缸23可以对三叉式联轴器正、反两个方向连续加载,扭矩自动控制,大小由所述扭矩传感器41读出。
本实用新型一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置试验方法如下:
对三叉式联轴器疲劳寿命进行试验时,在所述连接系统4上安装三叉式联轴器,仔细检查试验台的各连接处,检查无误后启动所述三相异步电机21、所述摆动伺服扭矩加载缸23、所述摆动油缸242、所述提升油缸311,为整个系统回路提供转速、扭矩加载、偏转角、径向位移,由所述扭矩传感器41、所述角度传感器22记录数据,调节所述三相异步电机21的转速,分析处理数据即可得到三叉式联轴器不同转速,一定扭矩加载、偏转角、径向位移下的疲劳寿命;调节所述摆动伺服扭矩加载缸23的扭矩加载,分析处理数据即可得到三叉式联轴器不同扭矩加载、一定转速、偏转角、径向位移下的疲劳寿命;驱动所述摆动油缸242,所述摆动油缸242带动所述水平摆动机构24旋转,当达到设定的摆动角度时,所述摆动油缸242停止动作,分析处理数据即可得到三叉式联轴器不同偏转角、一定转速、扭矩加载径向位移下的疲劳寿命;驱动所述提升油缸311,所述提升油缸311带动所述提升架313移动,当达到设定的径向位移时,所述提升油缸311停止动作,分析处理数据即可得到三叉式联轴器不同径向位移,一定转速、扭矩加载、偏转角的疲劳寿命;当对不同长度的三叉式联轴器试验时,松开所述轴向位移滑台321的螺栓,驱动所述液压缸322带动所述轴向位移滑台321移动至相应位置,用螺栓将所述轴向位移滑台321固定,更换三叉式联轴器,重复上述步骤即可。
本实用新型的保护范围不仅局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为据。
Claims (7)
1.一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,其特征在于:包括底座、主传动系统、从动调整系统、连接系统,所述底座通过地脚螺栓固定在地基上,所述主传动系统和所述从动调整系统固定在所述底座上,所述连接系统位于所述主传动系统和所述从动调整系统之间,所述主传动系统包括三相异步电机、角度传感器、摆动伺服扭矩加载缸、水平摆动机构,所述从动调整系统包括垂直提升机构、轴向位移机构,所述连接系统包括扭矩传感器、扭矩传感器支架、齿轮箱Ⅰ、齿轮箱Ⅱ、夹具,所述角度传感器固定在所述水平摆动机构摆动中心轴处,所述摆动伺服扭矩加载缸固定在所述齿轮箱Ⅰ上,所述垂直提升机构固定在所述轴向位移机构上,所述三相异步电机与所述齿轮箱Ⅰ固定在所述水平摆动机构上,所述齿轮箱Ⅱ固定在所述垂直提升机构上,所述扭矩传感器支架固定在所述水平摆动机构上。
2.根据权利要求1所述的一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述齿轮箱Ⅰ包括齿轮轴Ⅰ、齿轮轴Ⅱ,所述三相异步电机输出轴通过带与所述齿轮轴Ⅰ连接;所述齿轮箱Ⅱ包括齿轮轴Ⅲ、齿轮轴Ⅳ,所述齿轮箱Ⅰ与所述齿轮箱Ⅱ的传动比均为1:1。
3.根据权利要求2所述的一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述夹具包括轴套Ⅰ、轴套Ⅱ、轴套Ⅲ、轴套Ⅳ、转接法兰Ⅰ、转接法兰Ⅱ、转接法兰Ⅲ、转接法兰Ⅳ,所述轴套Ⅰ与所述齿轮轴Ⅰ连接,所述转接法兰Ⅰ通过螺栓固定在所述轴套Ⅰ上,待测的三叉式联轴器衔接所述转接法兰Ⅰ与所述转接法兰Ⅱ,所述转接法兰Ⅱ通过螺栓固定在所述轴套Ⅱ上,所述轴套Ⅱ与所述齿轮轴Ⅲ连接,所述轴套Ⅲ与所述齿轮轴Ⅳ连接,所述转接法兰Ⅲ通过螺栓固定在所述轴套Ⅲ上,另一个待测的三叉式联轴器衔接所述转接法兰Ⅲ与所述转接法兰Ⅳ,所述转接法兰Ⅳ通过螺栓固定在所述轴套Ⅳ上,所述轴套Ⅳ与所述齿轮轴Ⅱ相连,形成封闭回路;所述三相异步电机补偿封闭回路内摩擦损耗的功率,所述摆动伺服扭矩加载缸为封闭回路施加负载;所述扭矩传感器安装在转接法兰Ⅳ上,由所述扭矩传感器支架固定。
4.根据权利要求1所述的一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述水平摆动机构包括环形滑台、摆动油缸、转动台、限位块Ⅰ、限位块Ⅱ、摆动锁紧机构,所述环形滑台固定在所述底座上,所述转动台的摆动中心与所述环形滑台的圆心铰接,所述摆动油缸固定在所述底座上,并与所述转动台相连,所述限位块Ⅰ、所述限位块Ⅱ固定在所述环形滑台上,所述摆动锁紧机构固定在所述转动台上;所述摆动油缸带动所述转动台在所述环形滑台上转动,所述摆动锁紧机构防止所述转动台在转动过程中发生滑移,转动的角度由所述角度传感器检测,转动过程中由所述限位块Ⅰ、所述限位块Ⅱ防止位置超程。
5.根据权利要求1所述的一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述垂直提升机构包括提升油缸、固定架、提升架、限位块Ⅲ,所述提升油缸的下端与所述提升架相连,所述提升架通过导轨与所述固定架相连,所述限位块Ⅲ固定在所述提升架上,所述提升油缸带动所述提升架在所述固定架上移动,移动过程中由所述限位块Ⅲ防止位置超程。
6.根据权利要求5所述的一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述轴向位移机构包括轴向位移滑台、液压缸、限位块Ⅳ、限位块Ⅴ,所述固定架固定在所述轴向位移滑台上,所述轴向位移滑台与所述液压缸活塞杆相连,所述液压缸活塞杆的伸缩,通过所述轴向位移滑台带动所述垂直提升机构沿所述底座移动,满足不同长度的三叉式联轴器试验需要;所述限位块Ⅳ、所述限位块Ⅴ防止所述轴向位移滑台在移动过程中位置超程,所述限位块Ⅳ、所述限位块Ⅴ固定在所述底座上。
7.根据权利要求2所述的一种全液压三叉式联轴器疲劳寿命测试装置,其特征在于:所述摆动伺服扭矩加载缸包括油缸、旋转连通器,所述旋转连通器与所述齿轮轴Ⅱ相连并固定在所述齿轮箱Ⅰ上,所述油缸与所述旋转连通器连接,所述摆动伺服扭矩加载缸对三叉式联轴器正、反两个方向连续加载,扭矩自动控制,大小由所述扭矩传感器读出。
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