CN218445867U - 动力总成台架测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一种动力总成台架测试装置，属于无人机制造领域。包括多功能测试台，多功能测试台包括扭力轴、扭矩传感器、拉力轴、拉力传感器、红外温度传感器和底板；扭力轴安装在底板的端部，扭力轴的前端连接动力总成安装支架，另一端连接扭矩传感器；扭矩传感器安装在底板上；两个拉力轴分别通过第二滑动轴承安装在底板上；拉力轴的两端分别连接扭矩传感器安装版和拉力传感器连接板；拉力传感器与拉力传感器连接板的中部相连接，并安装在底板上；红外温度传感器固定在底板上，位于底板的前端靠近动力总成安装支架。本申请可以同时对无人机用电机进行多项数据采集，提高了自动化程度；可以根据使用需求进行相应的拆装以及后期的维修更换。

Description

动力总成台架测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种动力测试装置，具体讲是一种动力总成台架测试装置，属于无人机制造领域。

背景技术

无人机制造过程中，为了确保无人机的安全性和稳定性，需要对动力总成进行一系列严格的测试，以确保动力总成的性能和质量能够满足无人机的正常使用需求。目前，无人机用电机的测试数据主要包括电压、电流、拉力、扭矩、转速以及电机温度等多项测试。现有测试台架系统能够测试的项目相对较少，采样精度低，无法满足测量动力总成的瞬时响应特性的需求，实验过程的自动化程度较低，安全性和重复性测试能力弱，已经无法满足动力总成测试的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种自动化程度较高，安全可靠且重复性测试能力强的动力总成台架测试装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的动力总成台架测试装置，包括多功能测试台，所述多功能测试台包括扭力轴、扭矩传感器、拉力轴、拉力传感器、红外温度传感器和底板；

所述扭力轴通过第一滑动轴承安装在底板的端部，扭力轴的前端连接动力总成安装支架，另一端连接扭矩传感器；

所述扭矩传感器通过扭矩传感器安装板安装在底板上；

所述拉力轴为两个，两个拉力轴分别通过第二滑动轴承安装在底板上；所述拉力轴的两端分别连接扭矩传感器安装版和拉力传感器连接板；

所述拉力传感器与拉力传感器连接板的中部相连接，并通过拉力传感器安装板安装在底板上；

所述红外温度传感器固定在底板上，位于底板的前端靠近动力总成安装支架；

所述扭矩传感器、拉力传感器、红外温度传感器均连接控制单元。

本实用新型中，所述拉力传感器安装板外侧连接加强筋板，所述加强筋板固定在底板。

本实用新型中，动力总成台架测试装置还包括可移动平台，所述多功能测试台固定在可移动平台的顶部。

本实用新型中，所述可移动平台包括地面轨道、底座支撑架，所述地面轨道固定，底座支撑架架设在地面轨道上，可沿地面轨道滑行并定位。

本实用新型的有益效果在于：(1)扭矩传感器、拉力传感器、红外温度传感器配合拉力轴、扭矩轴可以同时对无人机用电机进行多项数据采集，提高了自动化程度；拉力轴、扭矩轴通过滑块轴承、安装支架等方式安装，可以根据使用需求进行相应的拆装以及后期的维修更换；待测动力总成通过安装支架与扭力轴连接固定，根据动力总成的不同，可以更换不同规格尺寸的安装支架，保证了动力总成拆装的便捷性，同时也能够满足不同尺寸规格的动力总成安装，测试范围更加广泛，重复性强；(2)拉力传感器安装板外侧连接加强筋板，加强筋板固定在底板，可进一步提升测试的安全性和可靠性；(3)通过可移动平台，可以根据需要对多功能测试台位置进行实时调整并定位，提高动力总成台架测试装置的适应能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为动力总成台架测试装置结构示意图；

图2为多功能测试台结构示意图；

图3测试软件界面图。

图中：1-地面轨道，2-底座支撑架，3-多功能测试台，4-待测动力总成；3-1为扭力轴，3-2为第一滑块轴承，3-3动力总成安装支架，3-4为扭矩传感器，3-5为扭矩传感器安装板，3-6为拉力轴，3-7为第二滑块轴承，3-8为拉力传感器连接板，3-9为拉力传感器，3-10为拉力传感器安装板，3-11为加强筋板，3-12为红外温度传感器，3-13为底板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本实施例提供的动力总成台架测试装置，主要用与对无人机动力总成进行相关的测试。动力总成台架测试装置主要包括地面轨道1、底座支撑架2和多功能测试台3。地面轨道1安装在地面上，不可移动，底座支撑架2通过螺栓与地面轨道1进行连接，底座支撑架2可以沿地面轨道1进行一定范围内进行移动，并可在合适的位置进行固定。待测动力总成4与多功能测试台3进行连接后，实施测试过程。

本实施例中，待测动力总成4至少包括1个电机和1个桨叶，桨叶尺寸不大于60英寸。

如图2所示，多功能测试台3包括扭力轴3-1、扭矩传感器3-4、拉力轴3-6、拉力传感器3-9、红外温度传感器3-12和底板3-13。底板3-13固定在底座支撑架2的顶部。

扭力轴3-1通过第一滑块轴承3-2固定在底板3-13的前端部，扭力轴3-1的前端与动力总成安装支架3-3固定连接，另一端连接到扭矩传感器3-4上。

动力总成安装支架3-3用于与待测动力总成4进行连接。

扭矩传感器3-4通过扭矩传感器安装板3-5固定在底板3-13上。本实施例中，扭矩传感器3-4型号为DYJN-101。

拉力轴3-6为两个，两个拉力轴3-6在拉力传递时能够垂直传递到传感器连接板3-8上，避免因为力的方向产生了偏移，导致的结果出现误差，进而提高测试的精确度。两个拉力轴3-6分别被两个第二滑块轴承3-7固定在底板3-13上，并分别连接在扭矩传感器安装板3-5和拉力传感器连接板3-8之间。

拉力传感器3-9与拉力传感器连接板3-8的中间位置相连接，这样可保证拉力传感器3-9受到的拉力是垂直方向的。拉力传感器3-9并与拉力传感器安装板3-10组装在一起，固定在底板3-13上。本实施例中，拉力传感器3-9的型号为GJBLY-100。

拉力传感器安装板3-10的外侧设有加强筋板3-11。加强筋板3-11的安装大大增加了拉力传感器安装板3-10结构的稳定性。

红外温度传感器3-12安装在底板3-13的前端，靠近动力总成安装支架3-3，即尽量靠近待测动力总成4的位置，以便于实时、精确地测量待测动力总成4中电机绕组的温度。本实施例中，红外温度传感器3-12的型号为SA0520AC。

待测动力总成4与多功能测试台3之间通过电动力总成安装支架3-3相连接，根据待测动力总成4的不同，可以更换不同规格尺寸的安装支架，保证了动力总成拆装的便捷性。

本实施例中，待测动力总成4的电子调速器连接可调稳压电源进行供电，根据被测动力总成电压的不同可以进行电压调节。扭矩传感器3-4、红外温度传感器3-12、拉力传感器3-9连接电源适配器进行供电。电子调速器、扭矩传感器3-4、红外温度传感器3-12和拉力传感器3-9的信号线与控制器连接，控制器通过电子调速器控制待测动力总成4的电机油门，同时电机转速等信息通过信号线反馈到控制器。控制器通过传感器信号线反馈得到相应的测试数据。扭矩传感器3-4、红外温度传感器3-12、拉力传感器3-9信号经信号转换模块转换输出RS485信号，传输至电脑端软件读取相应信号进行数据显示、存储。本实施例中，转换模块的型号为TDCA-04D6。

本实施例中，控制器为台式电脑，使用的测试软件为现有的无人动力系统测试台软件，版本号20211020/V0.0.0.1。

本实施例中，动力总成台架测试装置测试过程为：

首先，将底座支撑架2调整到适合位置并固定，现将待测动力总成4与为多功能测试台3中的动力总成安装支架3-3相连接。

其次，电脑端测试软件控制电机油门，电流经过电调，启动待测动力总成4的电机，桨叶旋转，垂直电机轴向受空气反力矩，电机定子向转子提供力矩克服空气反力矩，电机定子所受力矩通过扭力轴3-1传递给扭矩传感器3-4，扭矩传感器3-4输出信号，电脑端通过信号转换得出扭矩值；桨叶旋转，平行电机轴向受空气反作用力产生拉力，拉力通过扭力轴3-1、扭矩传感器3-4、拉力传感器3-9连接板3-8、拉力轴3-6传递给拉力传感器3-9，拉力传感器3-9输出信号，电脑端通过信号转换得出拉力值；红外温度传感器3-12采集待测动力总成4中电机的温度信号，红外温度传感器3-12输出温度信号，电脑端通过信号转换得出电机绕组温度，如图3所示。

无人动力系统测试台软件与动力系统测试台进行连接，实现对无人机动力系统的测量和数据加工，可同时测量动力系统拉力、功耗与效率、发动机功耗与效率、螺旋桨桨效等数据。实时测试数据显示、实时数据图表显示、设备信息显示以及实时数据存储。需要说明的是，本申请旨在保护整个装置的结构设计，其测试所使用的软件为常规的测试软件，非本申请要求保护的范围，更在此不作展开详细描述。

本实施例的装置包括了地面轨道1、底座支撑架2、以及集成了拉力传感器3-9、扭矩传感器3-4、红外温度传感器3-12等多种传感器的多功能测试台3，可实现对动力总成拉力、扭矩、功耗与效率以及电机功耗与效率、螺旋桨桨效、电机温度、电缆温度等数据的测量，其采样频率也能够满足测量动力总成的瞬时响应特性的需求。传感器数据信号经信号转换模块转换输出RS485信号到控制器，控制器可以实时查看、存储测试数据。测试过程自动化程度较高，操作较为简单，避免了因人为因素导致的测试结果存在缺失和误差，提高了测试的准可靠性。这样既提升了测试效率，也保障了测试过程的稳定性。通过地面轨道1对整个台架进行移动和固定，能够保障台架在工作时的稳定性，有效防止台架发生侧翻以及前后翻滚的可能。

本实用新型提供了一种动力总成台架测试装置的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种动力总成台架测试装置，其特征在于：包括多功能测试台，所述多功能测试台包括扭力轴、扭矩传感器、拉力轴、拉力传感器、红外温度传感器和底板；

所述扭力轴通过第一滑动轴承安装在底板的端部，扭力轴的前端连接动力总成安装支架，另一端连接扭矩传感器；

所述扭矩传感器通过扭矩传感器安装板安装在底板上；

所述拉力轴为两个，两个拉力轴分别通过第二滑动轴承安装在底板上；所述拉力轴的两端分别连接扭矩传感器安装版和拉力传感器连接板；

所述拉力传感器与拉力传感器连接板的中部相连接，并通过拉力传感器安装板安装在底板上；

所述红外温度传感器固定在底板上，靠近动力总成安装支架；

所述扭矩传感器、拉力传感器、红外温度传感器均连接控制单元。

2.根据权利要求1所述的动力总成台架测试装置，其特征在于：所述拉力传感器安装板外侧连接加强筋板，所述加强筋板固定在底板。

3.根据权利要求1或2所述的动力总成台架测试装置，其特征在于：还包括可移动平台，所述多功能测试台固定在可移动平台的顶部。

4.根据权利要求3所述的动力总成台架测试装置，其特征在于：所述可移动平台包括地面轨道、底座支撑架，所述地面轨道固定，底座支撑架架设在地面轨道上，可沿地面轨道滑行并定位。

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