旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種傳動系統的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，通過驅動和加載電機提供轉速和扭矩，完成傳動系統的旋轉扭矩加載；利用軸向力加載裝置油缸，搭配軸向力加載裝置滑環，完成傳動系統的軸向力加載；經控制系統對電機的扭矩、轉速及軸向力加載裝置油缸的推力進行精確控制，實現了傳動系統的旋轉扭矩和軸向力的綜合加載。本實用新型結構簡單，實現了對旋轉扭矩和軸向力的綜合加載，全面測試傳動系統的綜合性能，適用于有扭矩和軸向力工況的傳動系統的型式試驗及出廠試驗。
【專利說明】旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于傳動系統的測試【技術領域】，尤其涉及齒輪傳動系統加載測試時的 一種旋轉扭矩和軸向力綜合加載的試驗裝置。
【背景技術】
[0002]傳動系統，尤其是齒輪傳動系統，如輪邊減速機、風電齒輪箱等，一般因受安裝空 間限制，其結構緊湊；又因使用環境惡劣，其受載工況又極為復雜。因此，傳動系統的各項性 能均要求極高，對試驗檢驗也提出了很高的要求。
[0003]為驗證產品的各項性能，在傳動系統領域的現有技術中，通常用空載跑合或旋轉 扭矩加載測試來取代把傳動系統安裝到相應設備上的測試，而對軸向力等載荷則不進行加 載，使安裝上前對傳動系統的考核受到了很大的局限，無法有效檢測出被測試傳動系統的 各項性能參數，甚至使部分測試數據與實際應用工況完全相反，無法為設計提供直接的參 考數據，不利于測試與設計的交互。目前，國內基本只對傳動系統進行空載跑合測試，只有 不多的單位對傳動系統進行了旋轉扭矩加載測試。
[0004]在專利號為201020207679.9的專利中，公開了一種輪邊減速器的旋轉扭矩加載 測試裝置。其利用電機來驅動輪邊減速器進行旋轉，用電渦流測功機對輪邊減速器進行加 載測試。該裝置只能對輪胎助力(即旋轉扭矩)進行加載，功能單一，測試結果的價值較小。 在專利號為200810045395.1和201110461997.7的專利中，分別公開了一種對軸承的軸向 及徑向加載結構，而沒有旋轉扭矩的加載，同時因軸承本身結構簡單，其加載的實現方式相 對簡單，對傳動系統扭矩和軸向力加載的借鑒意義不大。在專利號為201210554651.6的專 利中，提供了一種齒輪箱扭矩及軸向力加載方式，但因其采用了機械封閉的結構形式、液壓 缸與軸集成的設計，使其結構復雜、密封要求較高。因此，急需開發一種能夠模擬傳動系統 承受扭矩和軸向力的綜合載荷的試驗裝置。
實用新型內容
[0005]鑒于上述現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提出一種能對傳動系統進行 旋轉扭矩和軸向力綜合加載的試驗裝置。
[0006]本實用新型的目的將通過以下技術方案得以實現:
[0007]—種旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，包括一對背對背安裝的傳動系統I和 傳動系統II，所述傳動系統I和傳動系統II分別與背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II 固定連接，所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II之間相互連接；所述傳動系統I和 傳動系統II的外側分別對稱地與電機I和電機II連接；軸向力加載裝置I和軸向力加載裝 置II分別作用于所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II的外端面上，軸向力加載裝置 III作用于所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II之間的內端面上。
[0008]優選的，上述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其中:所述軸向力加載裝置 I包括軸向力加載裝置油缸1、軸向力加載裝置支架I和軸向力加載裝置滑環I，所述軸向力加載裝置油缸I固定在所述軸向力加載裝置支架I上，所述軸向力加載裝置油缸I的 輸出端與所述軸向力加載裝置滑環I連接，所述軸向力加載裝置滑環I作用于所述背對背 連接法蘭I的外端面上；所述軸向力加載裝置II包括軸向力加載裝置油缸I1、軸向力加載 裝置支架II和軸向力加載裝置滑環II，所述軸向力加載裝置油缸II固定在所述軸向力加載 裝置支架II上，所述軸向力加載裝置油缸II的輸出端與所述軸向力加載裝置滑環II連接， 所述軸向力加載裝置滑環II作用于所述背對背連接法蘭II的外端面上；所述軸向力加載裝 置III包括軸向力加載裝置油缸II1、軸向力加載裝置支架II1、軸向力加載裝置滑環II1-1和軸 向力加載裝置滑環II1-2，所述軸向力加載裝置滑環II1-1和軸向力加載裝置滑環II1-2分別 作用于所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II之間的內端面上，所述軸向力加載裝置 滑環II1-1和軸向力加載裝置滑環II1-2之間通過所述軸向力加載裝置油缸III連接，所述軸 向力加載裝置油缸III固定在所述軸向力加載裝置支架III上。
[0009]優選的，上述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其中:還包括一控制系統， 所述控制系統分別與所述電機I和電機II，以及所述軸向力加載裝置油缸1、軸向力加載 裝置油缸II和軸向力加載裝置油缸III控制連接。
[0010]優選的，上述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其中:所述背對背連接法蘭 I和背對背連接法蘭II之間通過周向均布的彈性銷相互連接；所述彈性銷由端部擋板、鋼 芯和安裝在所述鋼芯上的彈性套組成。
[0011]優選的，上述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其中:所述傳動系統I與所 述背對背連接法蘭I之間通過所述傳動系統I的輪轂錐面與所述背對背連接法蘭I的錐 面相配合，并通過旋入所述傳動系統I的輪轂的壓裝螺栓I壓緊用于限制其軸向位移的壓 塊I固定連接；所述傳動系統II與所述背對背連接法蘭II之間通過所述傳動系統II的輪轂 錐面與所述背對背連接法蘭II的錐面相配合，并通過旋入所述傳動系統II的輪轂的壓裝螺 栓II壓緊用于限制其軸向位移的壓塊II固定連接。
[0012]優選的，上述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其中:所述傳動系統I和傳 動系統II的外側對稱地分別通過第一聯軸節I和第一聯軸節II與扭矩轉速測量儀I和扭 矩轉速測量儀II連接，所述扭矩轉速測量儀I和扭矩轉速測量儀II分別通過第二聯軸節I 和第二聯軸節II與所述電機I和電機II連接。
[0013]優選的，上述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其中:所述電機1、扭矩轉 速測量儀I和傳動系統I分別通過電機支架1、扭矩轉速測量儀支架I和傳動系統支架I 固定于地面；所述電機I1、扭矩轉速測量儀II和傳動系統II分別通過電機支架I1、扭矩轉速 測量儀支架II和傳動系統支架II固定于地面；所述軸向力加載裝置I通過軸向力加載裝置 支架I固定于傳動系統支架I上；所述軸向力加載裝置II通過軸向力加載裝置支架II固定 于傳動系統支架II上；所述軸向力加載裝置III通過軸向力加載裝置支架III固定于地面。
[0014]本實用新型的突出效果為:本實用新型的一種傳動系統的旋轉扭矩和軸向力綜合 加載試驗裝置，通過驅動和加載電機提供轉速和扭矩，完成傳動系統的旋轉扭矩加載；利用 軸向力加載裝置的液壓機構(軸向力加載裝置油缸)，搭配軸向力加載裝置滑環，完成傳動 系統的軸向力加載；經控制系統對電機的扭矩、轉速及軸向力加載裝置油缸的推力進行精 確控制，實現了傳動系統的旋轉扭矩和軸向力的綜合加載。本實用新型結構簡單，實現了對 旋轉扭矩和軸向力的綜合加載，全面測試傳動系統的綜合性能，適用于有扭矩和軸向力工況的傳動系統的型式試驗及出廠試驗，如輪邊減速器(有旋轉扭矩和軸向力轉彎工況)、風 電齒輪箱(有旋轉扭矩和軸向力風輪推力工況)等。
[0015]以下便結合實施例附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本 實用新型技術方案更易于理解、掌握。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0017]圖2是圖1中A的局部放大圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例的徑向力加載裝置I的結構示意圖；
[0019]圖4是圖1中B的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0020]本實施例的一種傳動系統的旋轉扭矩、徑向力和軸向力綜合加載試驗方法，如圖 廣圖4所示，包括如下步驟:
[0021]a、將一對傳動系統I I和傳動系統II I’背對背安裝，傳動系統I I與背對背連接 法蘭I 2之間通過傳動系統I I的輪轂錐面11與背對背連接法蘭I 2的錐面21相配合， 并通過旋入傳動系統I I的輪轂17的壓裝螺栓I 12壓緊用于限制其軸向位移的壓塊I 13 固定連接；傳動系統II I’與背對背連接法蘭II 2’之間通過傳動系統II I’的輪轂錐面11’ 與背對背連接法蘭II 2’的錐面21’相配合，并通過旋入傳動系統II I’的輪轂17’的壓裝 螺栓II 12’壓緊用于限制其軸向位移的壓塊II 13’固定連接。背對背連接法蘭I 2和背對 背連接法蘭II 2’之間通過周向均布的彈性銷3相互連接；彈性銷3由端部擋板31、鋼芯32 和安裝在鋼芯32上的彈性套33組成。
[0022]傳動系統I I和傳動系統II I’的外側對稱地分別通過第一聯軸節I 14和第一聯 軸節II 14’與扭矩轉速測量儀I 4和扭矩轉速測量儀II 4’連接，扭矩轉速測量儀I 4和扭 矩轉速測量儀II 4’分別通過第二聯軸節I 15和第二聯軸節II 15’與電機I 5和電機II 5’ 連接。電機I 5、扭矩轉速測量儀I 4和傳動系統I I分別通過電機支架I 51、扭矩轉速測 量儀支架I 41和傳動系統支架I 16固定于地面；電機II 5’、扭矩轉速測量儀II 4’傳動系 統II I’分別通過電機支架II 51’、扭矩轉速測量儀支架II 41’和傳動系統支架II 16’固定 于地面。
[0023]b、將徑向力加載裝置I 6和徑向力加載裝置II 6’分別作用于背對背連接法蘭I 2 和背對背連接法蘭II 2’的外圓上。徑向力加載裝置I 6包括徑向力加載裝置油缸I 61、 徑向力加載裝置支架I 62和徑向力加載裝置滾筒I 63，徑向力加載裝置油缸I 61的輸出 端與徑向力加載裝置支架I 62連接，徑向力加載裝置支架I 62支撐有徑向力加載裝置滾 筒I 63，徑向力加載裝置滾筒I 63作用于背對背連接法蘭I 2的外圓上；徑向力加載裝置
II6’包括徑向力加載裝置油缸II 61’、徑向力加載裝置支架II 62’和徑向力加載裝置滾筒
II63’，徑向力加載裝置油缸II 61’的輸出端與徑向力加載裝置支架II 62’連接，徑向力加 載裝置支架II 62’支撐有徑向力加載裝置滾筒II 63’，徑向力加載裝置滾筒II 63’作用于背 對背連接法蘭II 2’的外圓上。徑向力加載裝置I 6固定于傳動系統支架I 16上；徑向力 加載裝置II 6’固定于傳動系統支架II 16’上。[0024]C、將軸向力加載裝置I 7和軸向力加載裝置II 7’分別作用于背對背連接法蘭I 2 和背對背連接法蘭II 2’的外端面上，軸向力加載裝置III7’’作用于背對背連接法蘭I 2 和背對背連接法蘭II 2’之間的內端面上。軸向力加載裝置I 7包括軸向力加載裝置油缸
I71、軸向力加載裝置支架I 72和軸向力加載裝置滑環I 73，軸向力加載裝置油缸I 71 固定在軸向力加載裝置支架I 72上，軸向力加載裝置油缸I 71的輸出端與軸向力加載裝 置滑環I 73連接，軸向力加載裝置滑環I 73作用于背對背連接法蘭I 2的外端面上；軸向 力加載裝置II V包括軸向力加載裝置油缸II 71’、軸向力加載裝置支架II 72’和軸向力加 載裝置滑環II 73’，軸向力加載裝置油缸II 71，固定在軸向力加載裝置支架II 72’上，軸向 力加載裝置油缸II 71，的輸出端與軸向力加載裝置滑環II 73’連接，軸向力加載裝置滑環
II73’作用于背對背連接法蘭II 2’的外端面上；軸向力加載裝置III 7’’包括軸向力加載裝 置油缸III 71’’、軸向力加載裝置支架III 72’’、軸向力加載裝置滑環II1-1 73’’和軸向力加 載裝置滑環II1-2 74’’，軸向力加載裝置滑環II1-1 73’’和軸向力加載裝置滑環II1-2 74’’ 分別作用于背對背連接法蘭I 2和背對背連接法蘭II 2’之間的內端面上，軸向力加載裝置 滑環II1-1 73’’和軸向力加載裝置滑環II1-2 74’’之間通過軸向力加載裝置油缸III 71’’ 連接，軸向力加載裝置油缸III 71’’固定在軸向力加載裝置支架III 72’’上。軸向力加載裝 置I 7通過軸向力加載裝置支架I 72固定于傳動系統支架I 16上；軸向力加載裝置II 7’ 通過軸向力加載裝置支架II 72’固定于傳動系統支架II 16’上；軸向力加載裝置III 7’’通 過軸向力加載裝置支架III 72’’固定于地面。
[0025]d、將控制系統分別與電機I 5和電機II 5’，徑向力加載裝置油缸I 61和徑向力加 載裝置油缸II 61’，以及軸向力加載裝置油缸I 71、軸向力加載裝置油缸II 71’和軸向力加 載裝置油缸III 71’’控制連接。
[0026]e、通過控制系統，對所述電機I 5和電機II 5’的扭矩、轉速，對所述徑向力加載裝 置油缸I 61、徑向力加載裝置油缸II 61’和軸向力加載裝置油缸I 71、軸向力加載裝置油 缸II 71’、軸向力加載裝置油缸III 71’’的推力進行精確控制，實現了傳動系統I I和傳動系 統II I’的旋轉扭矩、徑向力和軸向力綜合加載。
[0027]本實施例的一種傳動系統的旋轉扭矩、徑向力和軸向力綜合加載試驗裝置，通過 驅動和加載電機提供轉速和扭矩，完成傳動系統的旋轉扭矩加載；利用徑向力加載裝置的 液壓機構(徑向力加載裝置油缸)，搭配徑向支撐的徑向力加載裝置滾筒，完成傳動系統的 徑向力加載；利用軸向力加載裝置的液壓機構(軸向力加載裝置油缸)，搭配軸向力加載裝 置滑環，完成傳動系統的軸向力加載；經控制系統對電機的扭矩、轉速及徑向力加載裝置油 缸和軸向力加載裝置油缸的推力進行精確控制，實現了傳動系統的旋轉扭矩和徑向力、軸 向力的綜合加載。
[0028]本實施例結構簡單，實現了對旋轉扭矩和軸向力的綜合加載，彌補了傳動系統尤 其是齒輪傳動系統少有旋轉扭矩和和軸向力的綜合加載的不足，全面測試傳動系統的綜合 性能，適用于有扭矩和軸向力工況的傳動系統的型式試驗及出廠試驗，如輪邊減速器(有旋 轉扭矩和軸向力轉彎工況)、風電齒輪箱(有旋轉扭矩和軸向力風輪推力工況)等。
[0029]本實用新型并不限于前述實施方式，本領域技術人員在本實用新型技術精髓的啟 示下，還可能做出其他變更，但只要其實現的功能與本實用新型相同或相似，均應屬于本實 用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其特征在于:包括一對背對背安裝的傳動系統I和傳動系統II，所述傳動系統I和傳動系統II分別與背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II固定連接，所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II之間相互連接；所述傳動系統I和傳動系統II的外側分別對稱地與電機I和電機II連接；軸向力加載裝置I和軸向力加載裝置II分別作用于所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II的外端面上，軸向力加載裝置III作用于所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II之間的內端面上。
2.根據權利要求1所述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其特征在于:所述軸向力加載裝置I包括軸向力加載裝置油缸1、軸向力加載裝置支架I和軸向力加載裝置滑環I，所述軸向力加載裝置油缸I固定在所述軸向力加載裝置支架I上，所述軸向力加載裝置油缸I的輸出端與所述軸向力加載裝置滑環I連接，所述軸向力加載裝置滑環I作用于所述背對背連接法蘭I的外端面上；所述軸向力加載裝置II包括軸向力加載裝置油缸I1、軸向力加載裝置支架II和軸向力加載裝置滑環II，所述軸向力加載裝置油缸II固定在所述軸向力加載裝置支架II上，所述軸向力加載裝置油缸II的輸出端與所述軸向力加載裝置滑環II連接，所述軸向力加載裝置滑環II作用于所述背對背連接法蘭II的外端面上；所述軸向力加載裝置III包括軸向力加載裝置油缸II1、軸向力加載裝置支架II1、軸向力加載裝置滑環II1-1和軸向力加載裝置滑環III _2，所述軸向力加載裝置滑環II1-1和軸向力加載裝置滑環II1-2分別作用于所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II之間的內端面上，所述軸向力加載裝置滑環II1-1和軸向力加載裝置滑環II1-2之間通過所述軸向力加載裝置油缸III連接，所述軸向力加載裝置油缸III固定在所述軸向力加載裝置支架III上。
3.根據權利要求2所述的 旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其特征在于:還包括一控制系統，所述控制系統分別與所述電機I和電機II，以及所述軸向力加載裝置油缸1、 軸向力加載裝置油缸II和軸向力加載裝置油缸III控制連接。
4.根據權利要求1所述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其特征在于:所述背對背連接法蘭I和背對背連接法蘭II之間通過周向均布的彈性銷相互連接；所述彈性銷由端部擋板、鋼芯和安裝在所述鋼芯上的彈性套組成。
5.根據權利要求1所述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其特征在于:所述傳動系統I與所述背對背連接法蘭I之間通過所述傳動系統I的輪轂錐面與所述背對背連接法蘭I的錐面相配合，并通過旋入所述傳動系統I的輪轂的壓裝螺栓I壓緊用于限制其軸向位移的壓塊I固定連接；所述傳動系統II與所述背對背連接法蘭II之間通過所述傳動系統II的輪轂錐面與所述背對背連接法蘭II的錐面相配合，并通過旋入所述傳動系統II的輪轂的壓裝螺栓II壓緊用于限制其軸向位移的壓塊II固定連接。
6.根據權利要求1所述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其特征在于:所述傳動系統I和傳動系統II的外側對稱地分別通過第一聯軸節I和第一聯軸節II與扭矩轉速測量儀I和扭矩轉速測量儀II連接，所述扭矩轉速測量儀I和扭矩轉速測量儀II分別通過第二聯軸節I和第二聯軸節II與所述電機I和電機II連接。
7.根據權利要求2所述的旋轉扭矩和軸向力綜合加載試驗裝置，其特征在于:所述電機1、扭矩轉速測量儀I和傳動系統I分別通過電機支架1、扭矩轉速測量儀支架I和傳動系統支架I固定于地面；所述電機I1、扭矩轉速測量儀II和傳動系統II分別通過電機支架I1、扭矩轉速測量儀支架II和傳動系統支架II固定于地面；所述軸向力加載裝置I通過軸向力加載裝置支架I固定于傳動系統支架I上；所述軸向力加載裝置II通過 軸向力加載裝置支架II固定于傳動系統支架II上；所述軸向力加載裝置III通過軸向力加載裝置支架III 固定于地面。
【文檔編號】G01M13/02GK203455168SQ201320492648
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月13日 優先權日:2013年8月13日
【發明者】王志勇, 黎康康, 靳國忠, 劉玉生, 郭友超, 符嘉靖 申請人:南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
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