[实用新型]偏心轮式扭振校准装置

说明书

本实用新型涉及一种偏心轮式扭振校准装置，由驱动电机、前扭转弹簧、扭振轴、后扭转弹簧、负载电机组成，所述伺服电机安装在电机支架上，并通过减速器与扭矩传感器相连；所述前扭转弹簧通过弹簧连接座分别与扭矩传感器和扭振轴相连，所述扭振轴通过左右两侧的轴承安装在支架上，所述扭振轴的右侧安装后扭转弹簧，所述后扭转弹簧通过后连接套与负载电机相连，且后扭转弹簧由测试支架支撑。本实用新型通过采用扭振轴结构和刚度设计的扭转弹簧可以产生标准的扭振信号，电机采用转速闭环控制，可以在扭转弹簧两侧产生高品质的扭振信号，并实现扭振量值的调控。

技术领域

本实用新型涉及一种扭振校准装置，特别涉及一种偏心轮式扭振校准装置。

背景技术

扭振是旋转动力机械的关键参数之一，直接表征了运行的稳定性和安全性，同时也是故障诊断的重要依据，其测试设备广泛地应用于航空、船舶、汽车等动力系统领域。随着动力机械向大功率、轻量化、智能化快速发展，扭振测试及数据的准确性愈发受到关注和重视。为了保证扭振数据的准确性，天津大学、哈尔滨工程大学、宁波大学等单位相继开发出扭振试验台对扭振测试设备进行校准。然而，上述试验台大多仅关注扭振频率，扭振幅值较小，难以覆盖扭振测试设备的振幅量程，不能保证扭振测试设备在全量程范围的测量准确性。同时，现有试验台很少对扭振量值的准确性进行分析，不能作为校准装置对扭振测量设备进行量值传递，进而难以保证测量设备的量值准确可靠。

发明内容

本实用新型是要提供一种偏心轮式扭振校准装置，该偏心轮式扭振校准装置可以产生准确的扭振信号，并显著提高扭振量值范围，实现扭振测试设备的全量程校准。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种偏心轮式扭振校准装置，由驱动电机、前扭转弹簧、扭振轴、后扭转弹簧、负载电机组成，所述伺服电机安装在电机支架上，并通过减速器与扭矩传感器相连；所述前扭转弹簧通过弹簧连接座分别与扭矩传感器和扭振轴相连，所述扭振轴通过左右两侧的轴承安装在支架上，所述扭振轴的右侧安装后扭转弹簧，所述后扭转弹簧通过后连接套与负载电机相连，且后扭转弹簧由测试支架支撑。

进一步，所述扭振轴由一段圆实心轴和偏心轮组成，圆实心轴为轴段，偏心轮为环扇形结构，所述环扇形结构通过贯穿螺栓安装到轴段上。

进一步，所述环扇形结构为具有不同半径的环扇形结构，可根据扭振校准装置所需要产生的扭振振幅，选择相应半径的环扇形结构。

进一步，所述扭振轴的转动惯量为：

其中：ρ是扭振轴材料密度，l是扭振轴中圆轴长度，R₁是扭振轴中圆轴半径，R₂是扭振轴中偏心轮半径，h是扭振轴中偏心轮的厚度。

进一步，所述偏心轮式扭振校准装置通过扭振轴的偏心轮的结构尺寸和前、后扭转弹簧的扭转刚度和转速，使前扭转弹簧两侧的传动轴上产生扭振信号。

进一步，所述前扭转弹簧和后扭转弹簧具有不同的刚度。

进一步，所述弹簧连接座由座体、定位螺栓孔、键槽、扭转弹簧力臂槽组成，所述座体通过键槽与传动轴连接，并通过定位螺栓固定，所述扭转弹簧力臂槽中安装前、后扭转弹簧的力臂。

进一步，所述前、后扭转弹簧共有两个力臂，两个力臂的自由角度为0°、90°、180°中的一个。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过采用扭振轴结构和刚度设计的扭转弹簧可以产生标准的扭振信号，电机采用转速闭环控制，可以在扭转弹簧两侧产生高品质的扭振信号，并实现扭振量值的调控。

附图说明

图1是本实用新型的扭振校准装置的简化模型图；

图2是本实用新型的扭振校准装置结构示意图；