[发明专利]固定角度电机直驱联轴器疲劳循环寿命试验机

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动部件试验设备技术领域，具体是一种用于试验高速球笼联轴器疲劳循环寿命的试验设备。

背景技术

高速球笼联轴器种类很多，大多应用在航空、航天、特种车辆等领域，其工作转速可达到数千转/每分钟，但国内试验高速球笼联轴器疲劳循环寿命的试验设备很少，直接制约了高速球笼联轴器的研究和发展。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种固定角度电机直驱联轴器疲劳循环寿命试验机，可适时对高速球笼联轴器做疲劳循环寿命试验。

为实现上述发明目的，本发明包括加载部分、控制系统；

所述加载部分的底座一上安装有变频高速电机，变频高速电机的输出轴通过联轴器一与轴承座一的输入轴连接，高速球笼联轴器的左端法兰与轴承座一的输出轴法兰连接；底座二上安装有扭矩传感器、轴承座二和测工机；高速球笼联轴器的右端法兰与扭矩传感器连接，扭矩传感器与轴承座二的输入轴连接， 轴承座二的输出轴与测工机的输入轴通过联轴器二连接；

所述控制系统分别与变频高速电机、扭矩传感器、测工机连接，内部电网为控制系统提供动力。

所述测工机发出的三相电通过升压整流器并入内部电网，抵消部分变频高速电机的输入功率。

所述扭矩传感器为无线传输型扭矩传感器。

所述控制系统带有扭矩超限报警装置。

所述轴承座一的输出轴中心线与轴承座二的输入轴中心线在水平面方向上的距离为H，底座一为可水平轴向移动结构，在水平面方向上，高速球笼联轴器与轴承座一的输出轴中心线的角度为α。

本发明与现有技术相比，可以最大限度模拟高速球笼联轴器的实际工作工况，比如转速、安装角度和加载的变化等，对高速球笼联轴器做疲劳循环寿命试验；能把加载的负荷大部分转变为电能，并入内部电网，节能环保，节约了试验成本，降低了试验费用；能够大幅缩短高速球笼联轴器的试验验证和装机验证时间，加快高速球笼联轴器的研究和发展进程。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明控制系统逻辑框图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明包括加载部分、控制系统。

所述加载部分的底座一2上安装有变频高速电机5，联轴器一8通过键一7与变频高速电机5的输出轴连接，联轴器一8通过键二9与轴承座一11的输入轴连接，高速球笼联轴器13的左端法兰12与轴承座一11的输出轴法兰连接；如图2所示，所述轴承座一11的输出轴中心线与轴承座二15的输入轴中心线在水平面方向上的距离为H，底座一2为可水平轴向移动结构，在水平面方向上，高速球笼联轴器13与轴承座一11的输出轴之间的角度为α，可对底座一2进行水平移动，以适应不同的高速球笼联轴器13的长度，通过调整高速球笼联轴器13的长度L值和距离差H值，来保证高速球笼联轴器13的工作角度α。底座二24上安装有扭矩传感器14、轴承座二15和测工机21；高速球笼联轴器13的右端法兰与扭矩传感器14连接，扭矩传感器14与轴承座二15的输入轴连接，联轴器二16通过键三18与轴承座二15的输出轴连接，联轴器二16通过键四19与测工机21的输入轴连接，所述扭矩传感器14为无线传输型扭矩传感器。

所述控制系统分别与变频高速电机5、扭矩传感器14、测工机21连接，内部电网为控制系统提供动力。控制系统还具有扭矩超限报警等自动化设备应有的各种保护装置。

所述测工机21发出的三相电通过升压整流器1并入内部电网，可以抵消部分变频高速电机5的输入功率，能够把加载负荷的动能转变为电能。

本发明的工作顺序如下：

1、各部件自检无误后，控制系统按程序控制扭矩传感器14，启动变频高速电机5，带动试样高速球笼联轴器13和测工机21旋转，扭矩传感器14把检测的数据反馈到控制系统；

2、控制系统按预先设定的参数(参数由模拟试样的实际工况来定)，通过测工机21对高速球笼联轴器13加载扭矩，测工机21可把输入的动能转变为电能，扭矩的大小由扭矩传感器14检测，并且闭环控制测工机21的加载扭矩，加载的扭矩可以是动态变化的曲线；

3、控制系统按预先设定的参数对高速球笼联轴器13的转速进行控制，由控制系统的变频器控制变频高速电机5的转速，变频高速电机5的内部传感器检测变频高速电机5的转速，并将数据反馈至控制系统，以闭环控制变频高速电机5的转速；

4、按预先的参数设定， 通过调整L值和H值，来保证高速球笼联轴器13的工作角度α；

5、控制系统可将扭矩传感器14监测的数据实时显示在控制系统的屏幕上，可以实时显示或绘制扭矩和转速的曲线。