[发明专利]一种斜交传动型吊舱试验装置

说明书

一种斜交传动型吊舱试验装置，包括电机，所述电机的输出端安装电机输出轴，所述电机输出轴的头部通过联轴器安装有竖直轴，所述竖直轴的顶部安装有扭矩传感器，所述竖直轴的外部空套有支杆，所述支杆的外部通过轴承安装有单元力测力天平组件，所述支杆和竖直轴同时竖直穿过整个单元力测力天平组件，并在其底部安装“”型舱体组件，所述“”型舱体组件的输出端安装桨毂。通过使用斜交锥齿轮而不是常规正交锥齿轮，可以以最小的空间布置尺寸，实现对创新型吊舱推进器最佳的试验模拟；同时，直流电机直接驱动轴系旋转，减少了中间传动环节传动效率、精度的影响并消除了冲击振动，提高了试验测试精度。

技术领域

本发明涉及试验装置技术领域，尤其是一种斜交传动型吊舱试验装置。

背景技术

对于常规吊舱，国内外通常采用“┴”形吊舱动力仪进行试验模拟与测量：安装在船模上的电机通过锥齿轮驱动吊舱动力仪，将功率传递给桨轴，由桨轴上的传感器对螺旋桨的推力和扭矩进行测量。而对于像“”形紧凑式吊舱这类创新型吊舱，常规吊舱动力仪由于其直角锥齿轮传动外形局限，很难对该类吊舱进行模拟。此外，电机驱动锥齿轮产生的冲击振动也会严重干扰力学参量的测量。最直接有效的解决方法是去除直角传动机构，改为壳内电机直接驱动螺旋桨。但满足尺度相似的电机往往难以满足试验工况需要的功率，截至目前，将电机内置直接传输功率取代电机外置的方法还未见应用。如果设计开发一套新的吊舱试验装置解决上述问题，则能有力促进创新型吊舱推进器的水动力学性能研究，推动吊舱推进技术持续发展，服务海洋事业。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种斜交传动型吊舱试验装置，从而实现了对创新型吊舱推进器最佳的试验模拟特别是推进器带转角工况的试验模拟，既实现了对吊舱模型螺旋桨端推力扭矩直接测量，又实现了对推进器整体的单元力以及电机输出扭矩的测量。

此外，直流电机直接驱动轴系旋转，减少了中间传动环节传动效率、精度的影响并消除了冲击振动，提高了试验测试精度。本装置有效解决了类似“”形紧凑式吊舱的一类创新型吊舱的试验模型难以模拟以及吊舱模型单元力不能精确测量等问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种斜交传动型吊舱试验装置，包括电机，所述电机的输出端安装电机输出轴，所述电机输出轴的头部通过联轴器安装有竖直轴，所述竖直轴的顶部安装有扭矩传感器，所述竖直轴的外部空套有支杆，所述支杆的外部通过轴承安装有单元力测力天平组件，所述支杆和竖直轴同时竖直穿过整个单元力测力天平组件，并在其底部安装“”型舱体组件，所述“”型舱体组件的输出端安装桨毂。

其进一步技术方案在于：

所述“”型舱体组件的结构为：所述竖直轴的底部安装有与其垂直的底板，所述竖直轴穿过底板并在其底部安装第一斜齿轮，与第一斜齿轮啮合安装有第二斜齿轮，所述第二斜齿轮中部安装倾斜轴，所述倾斜轴上套置有轴套，所述倾斜轴的底部安装第三斜齿轮，与第三斜齿轮啮合安装有第四斜齿轮，所述第四斜齿轮中部安装测力水平轴，所述测力水平轴中部通过轴承装置安装外套筒，所述测力水平轴的头部通过密封圈安装桨毂，所述测力水平轴的尾部还安装有滑环，所述倾斜轴与测力水平轴连接后形成“”结构，并在其外部整体套置有壳体。

倾斜轴与测力水平轴之间的夹角为30°-60°。

倾斜轴与测力水平轴之间的夹角为45°。

滑环上设置有多个引线头，所述引线头通过引线连接传感器。

所述单元力测力天平组件的结构为：包括位于下方的固定板，所述固定板的上方与其间隔并平行安装有浮动板，所述浮动板和固定板的中部同时穿过竖直轴和支杆，所述支杆通过轴承支撑安装在浮动板上，所述浮动板与固定板之间间隔安装有多个“S”形弹性元件，所述浮动板的底面和固定板的上表面均安装有固定块，位于浮动板与固定板之间的支杆外圈通过滑套还安装有环形弹性元件，所述环形弹性元件的外圈通过拉杆与固定块连接。