[发明专利]大型低刚度弹性联轴器刚度试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种大型低刚度弹性联轴器刚度试验装置及方法,平台系统由安装平台、龙门支架、液压控制系统、数据采集及处理系统组成；气缸起吊平衡装置由旋转吊钩、卸扣、四爪链条索具、平衡吊盘起吊气缸、索具螺旋扣、平衡吊索具组成；扭矩加载装置由扭矩加载油缸底座、扭矩加载油缸、拉力传感器、扭矩加载链条、扭矩支架、角位移传感器组成；轴向起吊和加载装置由旋转吊钩、卸扣、拉力传感器、手拉葫芦、起吊链条、起吊螺钉等组成；径向加载装置由油缸底座、径向加载油缸、拉力传感器、径向加载链条组成。本发明能实现无扭矩负载作用下的联轴器刚度测试，不同扭矩负载下的联轴器轴向刚度、径向刚度、扭转刚度测试，及测试低刚度大型联轴器的轴向、径向刚度。

技术领域

本发明涉及一种弹性联轴器刚度的试验装置，尤其是一种可实现大型低刚度弹性联轴器在额定扭矩状态下的轴向和径向刚度的试验装置。

背景技术

大型低刚度弹性联轴器具有尺寸大、自重大、刚度低、传扭能力大等特点，一般用于大型船舶推进轴系后传动系统中。大型低刚度弹性联轴器安装于主机或者推进电机减速箱的动力输出端，用于将主动力功率传递给推进器，补偿轴系安装、运转过程中产生的轴向、径向变形，同时具备一定的减振隔音能力。弹性联轴器在补偿轴系的轴向、径向偏移过程中，对轴系产生的附加反力的大小，即取决于联轴器的刚度大小。同时，联轴器的减振隔音能力也与联轴器的刚度有关。因此，刚度指标为船用大型低刚度弹性联轴器的一个重要指标。在研制过程中，开展弹性联轴器的刚度测试，一方面可以对研制设计方法进行校核验证，一方面可以提供较为准确的刚度性能指标，为系统的轴系减振设计提供必要的数据支撑。

大型低刚度弹性联轴器的弹性元件多采用橡胶元件，橡胶弹性元件的刚度随其所受的扭矩增大而增大。因此，为测试大型低刚度弹性联轴器在实际工作状态下的刚度性能，就必须在施加额定扭矩负载时，对其轴向刚度、径向刚度进行测试，而静刚度测试具有一定的难度。

目前国内外用于大型低刚度弹性联轴器刚度测试的专用测试平台较少，在施加较大扭矩负载下进行联轴器刚度测试的台架几乎难以找到。因为大型低刚度弹性联轴器刚度存在以下难点：1)联轴器自重较大，轴向和径向刚度较低，刚度测试过程中需要试验台架足够精确或采取合理结构抵消自重对刚度测试的影响；2)扭矩加载力对轴向或径向加载力的影响较大，大型低刚度联轴器试验过程中扭矩加载力与轴向或径向加载力存在数量级上的差异，扭矩加载力的细微偏差都可能对刚度测试造成较大影响，需要设计合理的结构，尽量消除扭矩加载力对轴向、径向力的影响。

中国专利公开号CN108871964A公开了一种橡胶块刚度试验装置，包括箱体、箱盖、上板、下板，箱体内部上端安装液压杆，下端安装有上板。通过手拉箱门绕合页与箱体活动链接。该装置只是对橡胶块不施加扭矩情况下的刚度进行测试，目的是在试验过程中使测试人员更加安全，该试验装置并不具备施加扭矩载荷下进行联轴器刚度试验的能力。中国专利公开号CN206601299U公开了一种橡胶块刚度试验装置，包括上压板、下压板和连接块，上压板和下压板相对设置并滑动连接，并设置有连接块，橡胶块固定于上下压板之间，侧面连接有侧板，通过侧板测定橡胶块的径向和轴向刚度。该装置同样仅能测试不施加扭矩载荷下的橡胶块刚度。

发明内容

针对现存技术的不足，本发明提出一种船用大型低刚度弹性联轴器刚度试验装置及方法，用来解决船用大型低刚度弹性联轴器刚度测试过程中的以下技术问题：

(1)在联轴器施加额定扭矩时，即便联轴器的扭转角度很大，也能始终保证扭矩加载力施加方向不变，保证扭矩加载精度，并进行扭转刚度测试；

(2)消除大型低刚度弹性联轴器刚度测试过程中自重对刚度测试的影响；

(3)消除或减弱扭矩加载力对联轴器轴向刚度测试、径向刚度测试的影响；

(4)可以测试联轴器在实际传扭状态下的轴向和径向刚度；

(5)可以将各施加的载荷力形成内力，而无需额外增加土建来提供反力。