[發明專利]一種實現位姿控制和主軸加載的風機增速箱試驗臺

有效

• 申請號: 201310204382.5
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103323234A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 向東;沈崗;牟鵬;謝寧;劉楠;王輝
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種實現位姿控制和主軸加載的風機增速箱試驗臺，其特征在于，包括位姿模擬平臺和主軸載荷模擬平臺，其中位姿模擬平臺通過六個位姿加載驅動裝置模擬試驗臺在實際風載下的空間六個自由度位移變動；主軸載荷模擬平臺由六個磁場加載裝置模擬主軸在實際風載下承受的交變彎曲載荷和軸向推力載荷；

所述位姿模擬平臺的結構為：多個位姿加載驅動裝置（1）分別安裝在運動工作臺（2）的側面和底面，風機增速箱模型（3）安裝在運動工作臺（2）的頂面；位姿加載驅動裝置（1）采用3-2-1的布置方式實施位置、姿態的控制，具體位置為：在運動工作臺（2）的底面上固連三個位姿加載驅動裝置（1），用于克服所述的運動工作臺（2）和風機增速箱模型（3）的重力影響；在運動工作臺（2）的末端面固連兩個位姿加載驅動裝置（1），用于模擬風機增速箱在主軸方向的位姿變動；在運動工作臺（2）的側端面固連一個位姿加載驅動裝置（1），用于模擬施加風機增速箱機艙側端的位姿變動；

所述主軸載荷模擬平臺的結構為：風機主軸（4）的一端與風機增速箱模型（3）的鎖緊套連接，風機主軸（4）的另一端與主軸軸承（5）配合，主軸軸承（5）外圈與主軸軸承座（6）內孔配合，主軸軸承座（6）通過螺栓連接與運動工作臺（2）固連；在風機主軸（4）的輸入端面上安裝加載圓盤（7），加載圓盤（7）具有導磁性能；在加載圓盤（7）的上下左右四個位置分別布置四個磁場加載裝置（17）、（18）、（19）和（20），通過對四個磁場加載裝置的電流調節控制，模擬實際工況的交變彎曲載荷；在加載圓盤（7）靠近風機主軸（4）的一側安置兩個磁場加載裝置（21）和（22），模擬實際工況的軸向推力載荷。

2.根據權利要求1所述的一種實現位姿控制和主軸加載的風機增速箱試驗臺，其特征在于，所述位姿加載驅動裝置（1）的結構為：液壓站通過伺服控制閥控制液壓執行元件，液壓執行元件包括液壓缸體（9）和液壓活塞桿（10）；在液壓缸體（9）的兩端固連液壓缸蓋（11），液壓活塞桿（10）一端位于液壓缸體（9）內，一端伸出并與移動塊（12）固連；液壓系統的液壓通過液壓活塞桿（10）轉換為機械能，驅動移動塊（12）直線進給運動；移動塊（12）兩側的凸臺嵌入到支撐臺架（13）的線槽中，支撐臺架（13）的位置與運動工作臺（2）相對固定上，移動塊（12）沿著支撐臺架（13）的線槽直線往復運動；支撐桿（15）的一端通過球鉸鏈（14）與移動塊（12）連接，另一端通過球鉸鏈（16）與運動工作臺（2）連接，支撐桿（15）可在空間任意角度內轉動，使得整個位姿變動的機械能傳遞到運動工作臺（2）上，真實模擬風機增速箱的位姿變動。

3.根據權利要求1所述的一種實現位姿控制和主軸加載的風機增速箱試驗臺，其特征在于，所述加載圓盤（7）的材料為鍛鐵件或高強度鑄鋼件，加載圓盤（7）與磁場裝置相互作用，產生磁吸引力，模擬軸向載荷和彎矩載荷。

4.根據權利要求1所述的一種實現位姿控制和主軸加載的風機增速箱試驗臺，其特征在于，所述磁場加載裝置的結構為：圓柱型鐵芯（24）的圓周方向纏繞導線線圈（23），并通過PLC控制流經線圈的電流大小，從而控制磁場吸引力的大小。