[發明專利]壓扭聯軸器受力分析測試系統

在審

• 申請號: 201810309957.2
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108458864A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 劉國文;左希慶;王英杰
• 申請（專利權）人: 湖州職業技術學院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01L5/00
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張軼

本發明公開了壓扭聯軸器受力分析測試系統，包括信號發生器，所述信號發生器連接有示波器和控制器，所述示波器連接有傳感器，所述控制器連接有加載裝置，所述加載裝置作用于壓扭聯軸器。壓扭聯軸器受力分析測試系統的測試方法，所述傳感器采用激光位移傳感器，且在壓扭聯軸器的輸出端安裝有與激光位移傳感器配合的反射板，所述加載裝置采用比例電磁鐵，且比例電磁鐵安裝在壓扭聯軸器的輸入端。本發明提出的壓扭聯軸器受力分析測試系統可測試壓扭聯軸器各項性能指標，配合以測試方法有助于了解壓扭聯軸器的力放大系數和機械效率。

技術領域

本發明涉及聯軸器技術領域，具體為壓扭聯軸器受力分析測試系統。

背景技術

液壓傳動技術是現代傳動與控制的重要手段和不可替代的基礎技術之一，其應用遍及國民經濟各領域，而液壓控制閥是任何一臺液壓設備或裝置中必不可少的控制元件。20世紀60年代末，隨著電子技術（包括傳感器）和液壓技術的日益結合緊密，不斷發展的工程應用對液壓控制閥提出了更高要求，各種帶反饋型電液比例控制閥的性能指標日臻完善，有替代其他高端液壓元件（如伺服閥）的趨勢。

在 2D 多功能二通閥中，比例電磁鐵通過壓扭聯軸器將其軸向推力轉換為切向力驅動閥芯轉動，作為電磁鐵和2D閥的中間聯結元件，壓扭聯軸器決定了閥的性能好壞。

發明內容

本發明的目的在于提供壓扭聯軸器受力分析測試系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：壓扭聯軸器受力分析測試系統，其特征在于：包括信號發生器，所述信號發生器連接有示波器和控制器，所述示波器連接有傳感器，所述控制器連接有加載裝置，所述加載裝置作用于壓扭聯軸器。

優選的，所述的壓扭聯軸器受力分析測試系統的測試方法，所述傳感器采用激光位移傳感器，且在壓扭聯軸器的輸出端安裝有與激光位移傳感器配合的反射板，所述加載裝置采用比例電磁鐵，且比例電磁鐵安裝在壓扭聯軸器的輸入端；

應用理論力學的虛功原理，建立考慮摩擦力影響的壓扭聯軸器的運動轉換和壓扭力放大數學模型，從中求取力放大系數；利用壓扭聯軸器受力分析測試系統，實際可測比例電磁鐵電流與對應的壓力傳感器和扭矩傳感器所對應的數值，通過對應關系可計算壓扭聯軸器的力放大系數和機械效率，采用經典的力學理論和現代的有限元分析相結合的方法對壓扭聯軸器的關鍵部件力傳遞進行理論研究，并通過實驗對理論結果進行驗證以確保研究目標的成功實現。

優選的，所述的壓扭聯軸器受力分析測試系統應用于多功能二通閥的測試方法，包括以下三步：

（1）測試閥導控特性

閥導控特性的研究對溢流閥的導控特性采用解析和數值計算的方法進行研究，解析的方法主要是分析高、低壓孔的流量方程，并應用流量連續性原理求取導控流量與閥芯轉角及敏感腔的壓力三者之間的關系；數值方法主要采用CFD軟件對閥口流場以及閥芯與閥芯孔間隙流場進行分析，最終求得閥導控級的靜態特性；

（2）測試閥開環特性

2D 多功能二通閥閥開環的靜態特性的理論研究是通過對經典的流體動力控制系統的穩定性判據進行分析研究，研究的結果通過調整導控高、低壓孔預開口（重疊）量；實驗采用電磁鐵施加一恒定壓力使閥芯處于平衡狀態，系統壓力發生變化時閥芯位移是否會發生變化，通過激光位移傳感器來檢測滑楔的位移、力傳感器檢測滑楔受到的縱向力及壓力傳感器檢測系統壓力，得到檢測數據進行分析其開環靜態特性；

動態特性研究采用流體動力系統理論建立2D多功能閥開環模型，通過數值仿真和線性系統理論研究其動態特性，重點研究階躍響應特性，實驗研究采用初始狀態閥芯處于平衡狀態，采用對電磁鐵疊加一個階躍信號，使壓扭聯軸器產生一個位移階躍輸入，通過激光位移傳感器測得閥芯位移的階躍響應、壓力傳感器檢測系統壓力的變化來分析其開環動態特性。

（3）測試閥閉環特性