[发明专利]一种轴系负荷测量装置及方法

说明书

本发明提出的是一种轴系负荷测量装置及方法。包括微动平台、液压千斤顶、V型顶块、V型顶块转接盘、力传感器及其转接盘、激光位移传感器、位移传感器专用夹具和数据采集仪；微动平台在顶升速度和顶升高度实现位移的调节，提高轴系负荷测量准确性；液压千斤顶将顶举端面的V型顶块快速定位到负载处；V型顶块用于稳固托起目标轴系及安装位移测量基准；力传感器信号通过模拟量输出模块分成两路信号，一路信号接入微动平台用于实现负载控制，另一路信号接入数据采集仪，用于绘制顶举曲线。本发明微动平台内1:100斜度的楔形机构，实现加载过程0.01mm/s的垂向匀速运动，保证加载过程中轴系的安全。适宜作为轴系负荷测量方法应用。

技术领域

本发明涉及船舶领域的轴系负荷测量，特别是涉及一种轴系负荷测量装置及方法。

背景技术

目前，顶举法作为船厂常用的轴系负荷测量方法被用来测量主机轴承负荷、中间轴承负荷及尾管前轴承负荷。大多数船厂采用的顶举法测量轴系负荷的技术手段依然停留于人工计数、手绘顶举曲线的方式，这种技术方式测量精度较低，耗时耗力，对人工经验过于依赖。对于负荷较小的轴承，比如主机最后一道轴承，这种传统测量方式容易引起较大的测量误差。传统轴系负荷测量装置一般采用液压的方式加载，加载过程容易导致轴系位移过大，造成轴承磕碰或磨损，并且难以将轴系顶举到刚好与轴承下接触面脱开的连界点，测量得到的轴系负荷值准确性大幅降低，需要针对顶举加载方法和顶举曲线绘制方法进行研究，解决人工技术手段的弊端，提高轴承负荷测量的准确性，保证轴系的正常运转。

发明内容

为了能够实现对轴系安装质量的量化评价，保证轴系安装质量满足设计要求，需要对轴系安装后的负荷值进行测量，因此本发明提供了一种轴系负荷测量装置及方法。该发明在传统液压加载的基础上增加微动平台，平台内经过1:100斜度的楔形机构，实现丝杠每运动100mm，楔形机构垂直方向移动1mm，保证微动平台加载过程可以满足0.01mm/s的垂向匀速运动，并通过开发专用软件，实现数据自动化采集和绘制顶举曲线，解决轴系负荷无法高精度测量的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

一种轴系负荷测量装置包括包括微动平台、液压千斤顶、V型顶块、V型顶块转接盘、力传感器及其转接盘、激光位移传感器、位移传感器专用夹具和数据采集仪；

所述微动平台主要用于测量装置测试过程中提供顶举力，当测量装置与目标轴系接触时，通过控制微动平台内驱动电机实现平台垂向位移，将推动力均匀作用到目标轴系上；

所述液压千斤顶主要用于将V型顶块调整到目标轴系的测量位置，实现V型顶块的快速定位；

所述力传感器及其转接盘主要用于测量并输出测量装置作用到轴系上的加载力，实现微动平台对加载力的控制以及将加载力输出到数据采集仪上用于绘制顶举曲线；

所述V型顶块转接盘主要用于固定V型顶块，保证液压千斤顶与V型顶块装配良好；

所述V型顶块主要用于测量装置与目标轴系直接作用力接触，V型顶块设计角度不小于140°，并且在V型顶块上设置位移测量基准点，保证轴系负荷测量过程不受外界影响；V型顶块稳固托起目标轴系及安装位移测量基准。

所述激光位移传感器主要用于测量目标轴系在加载力作用下的位移值，并将采集数据输出到数据采集仪上用于绘制顶举曲线。

所述位移传感器专用夹具将激光位移传感器固定于测量目标轴系附近轴承座上，保证测量过程中激光位移传感器三向空间位置固定。

所述数据采集仪与力传感器和激光位移传感器相连，主要用于接收力传感器和激光位移传感器测量数据，并通过自动绘制顶举曲线的方式获得目标轴系负荷情况。

在微动平台上设有液压千斤顶，液压千斤顶上设置有V型顶块转接盘和力传感器及其转接盘，在V型顶块转接盘上设置V型顶块。

为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的微动平台中，所述微动平台包括底座、丝杠驱动机构、楔形机构、滑动衬套、微动输出法兰、位移传感器和光电传感器；