CN220187899U - 一种负载设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种负载设备，属于测试设备技术领域；包括架体、减速装置和扭矩调节装置，减速装置安装在架体内，扭矩调节装置安装在架体一侧，减速装置的减速输入轴、减速输出轴均与架体转动连接，减速输入轴一端伸出架体用于连接测试电机的输出端，减速输出轴一端伸出架体与扭矩调节装置连接，扭矩调节装置用与调节减速输出轴的扭矩。通过减速装置将测试电机的输出扭矩减小，通过扭矩调节装置调节减速输出轴的转动扭矩值，用来稳定测试电机的转动；扭矩调节装置通过摩擦片产生摩擦力进而调节减速输出轴的扭矩值，均为机械结构，不会产生电磁干扰，防止测试时对测试电机控制器造成危害，影响测试效果。

Description

一种负载设备

技术领域

本实用新型涉及测试设备技术领域，特别涉及一种负载设备。

背景技术

负载设备(测功机)是加载测功设备，电机测功机是一种测量机械转矩的装置。在转轴输入转矩时准确地测出转矩，若同时测出转速即可输出机械功率。电机测功机适用于实验室对电机性能的测试外，还适用于生产线，对电机产品的出厂进行设备性能检测。电机测功机分高速，中速，低速，根据电机转速选择不同的测功机对电机进行扭矩、转速、功率等电机性能进行测试。

电机测功机通常采用电子电路控制，随着微电子控制技术的发展，电机通常由控制器进行运行控制，因此负载设备、电机测功机产生的电磁干扰将对电机及其电子设备的正常使用和可靠性产生影响，例如中国专利CN202211207890.4公开了一种电机-减速器输出扭矩实时动态测量装置，包括：电机编码器、电机、减速器连接法兰、减速器、输出端、输出端编码器连接法兰、输出端编码器、侧面固定板和固定底板，电机编码器位于电机尾部，用于测量电机输出轴转速，采用电机编码器可能会对电机及其控制器产生电磁干扰，因此，需要设计出能够不产生电磁干扰的负载设备进行电机的测试。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种负载设备，包括架体、减速装置和扭矩调节装置，所述减速装置安装在架体内，所述扭矩调节装置安装在架体一侧，所述减速装置的减速输入轴、减速输出轴均与架体转动连接，所述减速输入轴一端伸出架体用于连接测试电机的输出端，所述减速输出轴一端伸出架体与扭矩调节装置连接，所述扭矩调节装置用与调节减速输出轴的扭矩。

优选的，所述减速输入轴、减速输出轴均与架体之间设置有滚珠轴承。

优选的，所述扭矩调节装置包括依次套设在减速输出轴上的第一压板、摩擦片、第二压板和调节件，所述第一压板与架体侧壁固定连接，所述第一压板、摩擦片、第二压板和调节件均与减速输出轴活动连接，所述摩擦片与第二压板固定连接，所述调节件用于推动第二压板压紧摩擦片与第一压板。

优选的，所述第一压板通过第一螺栓与架体连接。

优选的，所述调节件采用螺母与减速输出轴螺纹连接，所述减速输出轴开设有与螺母适配的外螺纹。

优选的，所述第二压板和调节件之间设置有第一碟簧和第二碟簧，所述第一碟簧和第二碟簧均套设在减速输出轴上，且与减速输出轴活动连接。

优选的，所述调节件与第二碟簧之间设置有第一垫片和第二垫片。

优选的，所述减速装置包括第二减速轴和第三减速轴，所述第二减速轴和第三减速轴均与架体转动连接，

所述减速输入轴上安装有第一大齿轮，所述第二减速轴上安装有第二大齿轮和第二小齿轮，所述第三减速轴上安装有第三大齿轮和第三小齿轮，所述减速输出轴上安装有第四小齿轮，

所述第一大齿轮与第二小齿轮啮合，所述第二大齿轮与第三小齿轮啮合，所述第三大齿轮与第四小齿轮啮合。

优选的，所述减速装置还包括第五减速轴和第六减速轴，所述第五减速轴和第六减速轴均与架体转动连接，

所述减速输出轴上安装有第四大齿轮，

所述第五减速轴上安装有第五大齿轮和第五小齿轮，所述第六减速轴上安装有第六小齿轮，所述第四大齿轮与第五小齿轮啮合，所述第五大齿轮与第六小齿轮啮合。

优选的，所述减速输入轴、减速输出轴、第二减速轴、第三减速轴、第五减速轴、第六减速轴均通过轴承与架体转动连接。

优选的，所述减速输入轴一端安装有电机连接装置，

所述电机连接装置包括联轴器、电机固定架和电机连接轴，所述电机固定架用于定位测试电机，所述电机连接轴与电机固定架转动连接，所述电机连接轴一端通过联轴器与减速输入轴连接，所述电机连接轴另一端用于与连接测试电机的输出端连接。

优选的，所述电机固定架安装有定位螺栓用于将测试电机固定在电机固定架上。

优选的，所述电机连接轴上安装有连接齿轮，所述电机连接轴前端套设有定位套。

优选的，所述电机固定架和架体底部均安装在底座上。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型提供了一种负载设备，通过减速装置将测试电机的输出扭矩减小，通过扭矩调节装置调节减速输出轴的转动扭矩值，用来稳定施加负载测试电机的转动；通过调节减速输出轴的扭矩值大小，可适配一定扭矩范围的负载扭矩；也可改变减速装置的减速比来调节适用的负载范围；扭矩调节装置通过摩擦片产生摩擦力进而调节减速输出轴的扭矩值，均为机械结构，不会产生电磁干扰，防止测试时对测试电机控制器造成危害，影响测试效果。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型另一立体结构示意图；

图3为本实用新型内部结构剖面示意图；

图4为本实用新型另一内部结构剖面示意图；

图5为本实用新型扭矩调节装置爆炸结构示意图；

图6为本实用新型减速装置去除架体结构示意图；

图7为本实用新型减速装置处剖面结构示意图；

其中：100、测试电机；200、测试电机控制器；1、架体；2、减速装置；3、扭矩调节装置；4、电机连接装置；5、底座；

21、减速输入轴；22、减速输出轴；23、第二减速轴；24、第三减速轴；25、第五减速轴；26、第六减速轴；211、第一大齿轮；221、第四大齿轮；222、第四小齿轮；231、第二大齿轮；232、第二小齿轮；241、第三大齿轮；242、第三小齿轮；251、第五大齿轮；252、第五小齿轮；262、第六小齿轮；

31、第一压板；32、摩擦片；33、第二压板；34、调节件；35、第一碟簧；36、第二碟簧；311、第一螺栓；341、第一垫片；342、第二垫片；

41、联轴器；42、电机固定架；43、电机连接轴；44、连接齿轮；45、定位套；421、定位螺栓。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；也不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1:

参考图1-2所示，一种负载设备，包括架体1、减速装置2和扭矩调节装置3，减速装置2安装在架体1内，扭矩调节装置3安装在架体1一侧，减速装置2的减速输入轴21、减速输出轴22均与架体1转动连接，减速输入轴21一端伸出架体1用于连接测试电机的输出端，减速输出轴22一端伸出架体1与扭矩调节装置3连接，扭矩调节装置3用与调节减速输出轴22的扭矩。

本装置用于测量测试电机100在额定负载下的运转时限时，首先根据测试电机100的额定负载输出扭矩及减速装置2的减速比计算减速装置2的减速输出轴22的扭矩所需值，例如测试电机的额度负载值为A，单位N·m，减速装置2的减速比为B：1，则减速装置2的减速输入轴21与测试电机100的输出端连接，需要保持减速输入轴21的扭矩为A，则需要减速输出轴22的扭矩为A/B，单位N·m；

通过扭矩调节装置3对减速输出轴22的扭矩进行调节进行负载的施加，使得其转动的扭矩值为扭矩所需值，调节时通过扭矩测量设备进行减速输出轴22的扭矩值测量，使得达到扭矩所需值，例如通过扭力扳手；然后将测试电机100的输出端与减速输入轴21连接，例如通过测试电机100的输出轴与减速输入轴21通过联轴器连接；开启测试电机100及测试电机控制器200，进行测试，用于测得测试电机100在额定负载下持续运转多久测试电机控制器200将损坏，也能够测的测试电机100的运转效果及运转工作长；

此时，测试电机100的输出端输出扭矩为额定负载带动减速输入轴21转动，减速输入轴21的扭矩在减速装置2的作用下，减速输出轴22的扭矩为前述计算得出的扭矩所需值；将大扭矩值转化为小扭矩值进行测试，测试一定时间后，可暂停，检查减速输出轴22的扭矩大小是否符合测试所需值；通过调节减速输出轴22的扭矩范围，可测量不同的额定负载，而且通过调节小扭矩值即可针对测试电机100的数值较大的扭矩进行大范围测量，适合较多的电机扭矩范围测量。

更进一步地实施例中，减速输入轴21、减速输出轴22均与架体1之间设置有滚珠轴承。

实施例2:

参考图1-2所示，一种负载设备，本实施例不采用扭矩调节装置3进行减速输出轴22的扭矩调节，使得减速输出轴22的扭矩为0，即扭矩调节装置3不对减速输出轴22的扭矩进行调节。

将测试电机100的输出端与减速输入轴21连接，开启测试电机100及测试电机控制器200，运行稳定后，通过测得减速输出轴22的扭矩值，通过减速装置2的减速比可以求得测试电机100的空载扭力值。

例如，通过扭矩测量设备测得减速输出轴22的扭矩值为0.1N·m，减速装置2的减速比为36.72:1，则测试电机100的空载扭矩值为3.672N·m。

实施例3:

参考图1-5，扭矩调节装置3包括依次套设在减速输出轴22上的第一压板31、摩擦片32、第二压板33和调节件34，第一压板31与架体1侧壁固定连接，第一压板31、摩擦片32、第二压板33和调节件34均与减速输出轴22活动连接，摩擦片32与第二压板33固定连接，调节件34用于推动第二压板33压紧摩擦片32与第一压板31。

需要调节减速输出轴22的扭矩大小时，采用调节件34推动第二压板33向第一压板31的方向移动，带动第二压板33和第一压板31之间的摩擦片32被挤压，减速输出轴22转动时，第一压板31不转动，第二压板33和摩擦片32随着减速输出轴22转动，摩擦片32转动产生摩擦力，从而使得减速输出轴22转动的扭矩值变化，调节时采用扭矩测量设备测量减速输出轴22的扭矩值，直至符合测试需求的扭矩值。

更进一步地实施例中，摩擦片32与第二压板33之间采用AB胶粘接。

更进一步地实施例中，摩擦片32采用刹车片，更有利于通过摩擦力调节减速输出轴22的扭矩。

更进一步地实施例中，第一压板31通过第一螺栓311与架体1连接，便于固定，也便于拆卸检修。

更进一步地实施例中，参考图5，调节件34采用螺母与减速输出轴22螺纹连接，减速输出轴22开设有与螺母适配的外螺纹，转动调节件34在减速输出轴22上沿其长度方向移动，来推动第二压板33带动摩擦片32在减速输出轴22上沿长度方向移动，从而能够与第一压板31配合压紧摩擦片32，或者松动摩擦片32，从而调节减速输出轴22转动的扭矩值。

更进一步地实施例中，第二压板33和调节件34之间设置有第一碟簧35和第二碟簧36，第一碟簧35和第二碟簧36均套设在减速输出轴22上，且与减速输出轴22活动连接，采用两个相对设置的第一碟簧35和第二碟簧36便于调节减速输出轴22的转动扭矩值，也具有一定的减震稳定效果。

更进一步地实施例中，调节件34与第二碟簧36之间设置有第一垫片341和第二垫片342，使得固定更稳定。

实施例4:

参考图1-7，减速装置2包括第二减速轴23和第三减速轴24，第二减速轴23和第三减速轴24均与架体1转动连接，

减速输入轴21上安装有第一大齿轮211，第二减速轴23上安装有第二大齿轮231和第二小齿轮232，第三减速轴24上安装有第三大齿轮241和第三小齿轮242，减速输出轴22上安装有第四小齿轮222，

第一大齿轮211与第二小齿轮232啮合，第二大齿轮231与第三小齿轮242啮合，第三大齿轮241与第四小齿轮222啮合。

减速装置2起到减速传动作用，将测试电机100的输出扭矩进行减速，使得减速输出轴22的扭矩被缩小，便于通过对减速输出轴22施加较小的扭矩，来测试大扭矩量程的测试电机100，测试电机100的输出端带动减速输入轴21转动，减速输入轴21带动第一大齿轮211转动，第一大齿轮211与第二小齿轮232啮合带动其转动，第二小齿轮232带动第二减速轴23转动，第二减速轴23带动第二大齿轮231转动，第二大齿轮231与第三小齿轮242啮合带动其转动，第三小齿轮242带动第三减速轴24转动，第三减速轴24带动第三大齿轮241转动，第三大齿轮241与第四小齿轮222啮合带动其转动，第四小齿轮222带动减速输出轴22转动，从而实现逐级减速，使得在减速输出轴22施加较小的扭矩也能完成对测试电机100的测试。

更进一步地实施例中，减速输入轴21传动至减速输出轴22的减速比为36.72:1，例如测试电机100的额定负载100N·m，则需要调节减速输出轴22的转动扭矩为2.72N·m，然后对测试电机100在额定负载下的运转时间进行测试，也对运转多久测试电机控制器200损坏时间进行测试。

更进一步地实施例中，减速装置2还包括第五减速轴25和第六减速轴26，第五减速轴25和第六减速轴26均与架体1转动连接，减速输出轴22上安装有第四大齿轮221，

第五减速轴25上安装有第五大齿轮251和第五小齿轮252，第六减速轴26上安装有第六小齿轮262，第四大齿轮221与第五小齿轮252啮合，第五大齿轮251与第六小齿轮262啮合。

第四大齿轮221在减速输出轴22的带动下转动，从而带动五小齿轮252转动，带动第五减速轴25转动，进而带动第五大齿轮251和第六小齿轮262转动；采用增加多级减速，可通过调节减速装置2的减速比进行不同量程测试电机100的测试。

也可在多级减速的转动轴上增加扭矩调节装置3，来施加扭矩，来增加测量范围。

更进一步地实施例中，减速输入轴21、减速输出轴22、第二减速轴23、第三减速轴24、第五减速轴25、第六减速轴26均通过轴承与架体1转动连接，转动更稳定。

实施例5:

参考图1-7，减速输入轴21一端安装有电机连接装置4，

电机连接装置4包括联轴器41、电机固定架42和电机连接轴43，电机固定架42用于定位测试电机，电机连接轴43与电机固定架42转动连接，电机连接轴43一端通过联轴器41与减速输入轴21连接，电机连接轴43另一端用于与连接测试电机的输出端连接。

测试时，将测试电机100固定再电机固定架42上，通过电机连接轴43和联轴器43将减速输入轴21与测试电机100的输出端连接，使得两者之间进行稳定的传动，便于进行测试。

更进一步地实施例中，电机固定架42安装有定位螺栓421用于将测试电机固定在电机固定架42上。

更进一步地实施例中，电机连接轴43上安装有连接齿轮44，测试电机100如带有齿轮箱结构，可通过连接齿轮44与测试电机100的齿轮箱输出端的齿轮啮合连接进行传动，设置定位套45进行定位稳定。

更进一步地实施例中，电机固定架42和架体1底部均安装在底座5上。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种负载设备，其特征在于：包括架体(1)、减速装置(2)和扭矩调节装置(3)，所述减速装置(2)安装在架体(1)内，所述扭矩调节装置(3)安装在架体(1)一侧，所述减速装置(2)的减速输入轴(21)、减速输出轴(22)均与架体(1)转动连接，所述减速输入轴(21)一端伸出架体(1)用于连接测试电机的输出端，所述减速输出轴(22)一端伸出架体(1)与扭矩调节装置(3)连接，所述扭矩调节装置(3)用与调节减速输出轴(22)的扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种负载设备，其特征在于：所述扭矩调节装置(3)包括依次套设在减速输出轴(22)上的第一压板(31)、摩擦片(32)、第二压板(33)和调节件(34)，所述第一压板(31)与架体(1)侧壁固定连接，所述第一压板(31)、摩擦片(32)、第二压板(33)和调节件(34)均与减速输出轴(22)活动连接，所述摩擦片(32)与第二压板(33)固定连接，所述调节件(34)用于推动第二压板(33)压紧摩擦片(32)与第一压板(31)。

3.根据权利要求2所述的一种负载设备，其特征在于：所述调节件(34)采用螺母与减速输出轴(22)螺纹连接，所述减速输出轴(22)开设有与螺母适配的外螺纹。

4.根据权利要求2所述的一种负载设备，其特征在于：所述第二压板(33)和调节件(34)之间设置有第一碟簧(35)和第二碟簧(36)，所述第一碟簧(35)和第二碟簧(36)均套设在减速输出轴(22)上，且与减速输出轴(22)活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种负载设备，其特征在于：所述减速装置(2)包括第二减速轴(23)和第三减速轴(24)，所述第二减速轴(23)和第三减速轴(24)均与架体(1)转动连接，

所述减速输入轴(21)上安装有第一大齿轮(211)，所述第二减速轴(23)上安装有第二大齿轮(231)和第二小齿轮(232)，所述第三减速轴(24)上安装有第三大齿轮(241)和第三小齿轮(242)，所述减速输出轴(22)上安装有第四小齿轮(222)，所述第一大齿轮(211)与第二小齿轮(232)啮合，所述第二大齿轮(231)与第三小齿轮(242)啮合，所述第三大齿轮(241)与第四小齿轮(222)啮合。

6.根据权利要求5所述的一种负载设备，其特征在于：所述减速装置(2)还包括第五减速轴(25)和第六减速轴(26)，所述第五减速轴(25)和第六减速轴(26)均与架体(1)转动连接，

所述减速输出轴(22)上安装有第四大齿轮(221)，所述第五减速轴(25)上安装有第五大齿轮(251)和第五小齿轮(252)，所述第六减速轴(26)上安装有第六小齿轮(262)，所述第四大齿轮(221)与第五小齿轮(252)啮合，所述第五大齿轮(251)与第六小齿轮(262)啮合。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种负载设备，其特征在于：所述减速输入轴(21)一端安装有电机连接装置(4)，

所述电机连接装置(4)包括联轴器(41)、电机固定架(42)和电机连接轴(43)，所述电机固定架(42)用于定位测试电机，所述电机连接轴(43)与电机固定架(42)转动连接，所述电机连接轴(43)一端通过联轴器(41)与减速输入轴(21)连接，所述电机连接轴(43)另一端用于与连接测试电机的输出端连接。

8.根据权利要求7所述的一种负载设备，其特征在于：所述电机固定架(42)安装有定位螺栓(421)用于将测试电机固定在电机固定架(42)上。

9.根据权利要求7所述的一种负载设备，其特征在于：所述电机连接轴(43)上安装有连接齿轮(44)，所述电机连接轴(43)前端套设有定位套(45)。

10.根据权利要求7所述的一种负载设备，其特征在于：所述电机固定架(42)和架体(1)底部均安装在底座(5)上。