[發明專利]一種高頻波動的大扭矩加載裝置及方法

有效

• 申請號: 201310323568.2
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103424252A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 李偉;朱真才;吳波;邱明權;王澤文;周公博;陳國安
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種高頻波動的大扭矩加載裝置及方法，適用于回轉機械的加載試驗，尤其適用于對采煤機截割部進行高頻波動的大扭矩加載。

背景技術

扭矩加載裝置是仿真試驗的重要設備，主要功能是在實驗室條件下模擬實際工況，對被加載裝置施加與實際工況相對應的負載，從而真實地反映出被加載裝置的實際性能。隨著故障診斷技術的發展，扭矩加載裝置被越來越多地應用到對回轉機械的測試及診斷上。但目前所使用的加載裝置，大多只能提供穩定的大扭矩，而無法實現扭矩在一定范圍內的高頻波動，因此無法有效地模擬回轉機械在實際運行過程中的真實工況和載荷沖擊。在沒有扭矩波動的前提下對回轉機械進行檢測，可能會導致對回轉機械運行狀態的樂觀估計，造成不必要的損失。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種簡單方便、經濟有效、可靠性高的高頻波動的大扭矩加載裝置。

技術方案：本發明的高頻波動的大扭矩加載裝置，包括上位工控機、傳感器、聯軸器、水力測功機、加載電機，在被加載裝置的輸出軸上設有傳感器一，被加載裝置輸出軸的端部經聯軸器一連接有主動齒輪，主動齒輪兩側分別設有與其相嚙合的從動齒輪一和從動齒輪二，從動齒輪一的傳動軸經聯軸器二與水力測功機的傳動軸相聯接，水力測功機的傳動軸上設有傳感器二；從動齒輪二的傳動軸經聯軸器三與加載電機的傳動軸相聯接，加載電機的傳動軸上設有傳感器三，水力測功機和加載電機與上位工控機電氣連接。

所述依次連接的從動齒輪二、聯軸器三、傳感器三、加載電機的組數為1～3組。

使用上述裝置的高頻波動的大扭矩加載方法：

首先給被加載裝置通入電源，被加載裝置通過主動齒輪和從動齒輪一傳遞扭矩，驅動水力測功機工作，產生持續穩定的大扭矩負載，上位工控機通過水力測功機伺服單元對水力測功機進行實時控制；同時主動齒輪驅動從動齒輪二，將扭矩傳遞給加載電機，加載電機由上位工控機通過加載電機伺服單元實時控制，將高頻振蕩的電流通過電刷輸入到加載電機，產生高頻波動的阻力矩；水力測功機和加載電機的阻力矩分別通過從動齒輪一和從動齒輪二作用到主動齒輪上，并通過被加載裝置的輸出軸最終作用到被加載裝置上，實現高頻波動的大扭矩加載；

被加載裝置輸出軸上的傳感器一檢測被加載裝置輸出軸的轉速和扭矩；水力測功機傳動軸上的傳感器二檢測水力測功機傳動軸的轉速和扭矩；加載電機傳動軸上的傳感器三檢測加載電機傳動軸的轉速和扭矩；所有傳感器將檢測到的信息傳輸給上位工控機，上位工控機處理接收到的信息后，通過水力測功機伺服單元對水力測功機的扭矩進行控制，同時通過加載電機伺服單元對加載電機的扭矩進行控制。

有益效果：由于采用了上述方案，本發明將水力測功機和加載電機的扭矩合成，在對回轉機械進行穩定大扭矩加載的同時，實現扭矩在一定范圍內的高頻波動，更接近于回轉機械實際工況中所承受載荷的情況，尤其適用于采煤機截割部的加載。通過傳感器采集被加載裝置、水力測功機和加載電機轉速和扭矩的數值，根據數值的變化，上位工控機控制水力測功機伺服單元和加載電機伺服單元對水力測功機和加載電機的轉矩進行調節，使加載裝置具有較高的加載精度和靈活性。本發明的高頻波動的大扭矩加載裝置經濟合理，可靠性高，充分有效地模擬了回轉機械在實際運行過程中的真實工況和載荷沖擊。其結構簡單，操作方便，可靠性高，便于維護。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖中：1—被加載裝置；2—傳感器一；3—聯軸器一；4—從動齒輪一；5—聯軸器二；6—傳感器二；7—水力測功機；8—主動齒輪；9—從動齒輪二；10—聯軸器三；11—傳感器三；12—加載電機。

圖2為本發明的電氣原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發明的一個實施例作進一步的描述：