[發明專利]外部載荷測試設備

在審

• 申請號: 202110870535.4
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN114061443A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: P·A·克勞頓;B·特拉普萊蒂
• 申請（專利權）人: 通用電氣能源能量變換技術有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;萬欣

外部載荷測試設備包括:?具有至少三個支柱(2)的結構，所述至少三個支柱支撐平臺(3)，該平臺被配置成在懸掛位置接收吊艙式電推進馬達(4)，同時允許操作所述吊艙，?至少一個測試子系統(5a，5b)，用于在吊艙上施加力，以模擬全尺寸外部載荷。

技術領域

本發明涉及全尺寸測試臺(或測試裝備，即test rig)，特別是用于進行船舶螺旋槳吊艙的外部載荷測試(特別是冰載荷測試)的測試臺。

背景技術

為了改善大型船舶的操舵，推力矢量化越來越普遍。這種矢量化使得能夠將主推進螺旋槳使用于橫向或反向運動。為了實現這種矢量化，主螺旋槳裝配在吊艙上，從而使得能夠傳輸發動機功率，同時允許螺旋槳方向旋轉。

嚴格的法規要求這種吊艙能夠承受北極海洋中可能遇到的冰塊的壓力。

到目前為止，所述法規的遵守由于在統計方法內組合設計安全裕度和按比例縮小的原型試驗而實現。這種試驗通常被稱為冰載荷測試。

然而，客戶現在通常要求保證每個吊艙的合規性。因此，要求對每個吊艙進行單獨測試。還要求在其裝配前執行測試，以避免對船舶的損傷。

從現有技術來看，以下文獻是已知的。

文獻WO2019-011927A1公開了一種用于確定施加到推進機艙的力的方向和幅度的方法，包括應力方向識別。

文獻CN103913291公開了一種吊艙推進系統測試裝置，其包括用于測量由吊艙推進系統產生的扭矩和推力的器件。

不存在能夠對螺旋槳吊艙執行全尺寸外部載荷測試的測試臺。

發明內容

本發明的目的是一種外部載荷測試設備，其包括：具有至少三個支柱的結構，支柱支撐平臺，該平臺被配置為在懸掛位置接收吊艙式電推進馬達，同時允許操作所述吊艙；至少測試子系統，用于在吊艙上施加力以模擬全尺寸外部載荷。

測試子系統可以包括吊艙致動器接口、致動器和致動器結構接口，致動器結構接口包括旨在可移除地固定到結構的框架和器件，所述器件與致動器形成旋轉接頭，使得致動器被錨固到該結構上同時保持至少一個旋轉度，致動器包括致動器主體和致動器桿，致動器桿被配置成使得致動器桿根據命令從致動器主體延伸或縮回到致動器主體中。

吊艙致動器接口可以在一側上包括用于與吊艙輸出軸匹配的鉆孔，并且在相對側上包括與致動器桿的致動器旋轉接頭。

扭矩測量裝置可以裝配在測試子系統上，該扭矩測量裝置包括將吊艙致動器接口連接到結構的兩個連桿以及附接在每個連桿上的力傳感器，扭矩基于被測量的力、連桿的尺寸和測試設備的尺寸而被確定。

該力可以施加在與吊艙輸出軸的方向不同的方向上。

吊艙致動器接口可以在一側上包括板，該板裝配有與吊艙接觸的吊艙形狀補償元件，并且在相對側上包括與致動器桿的旋轉接頭。

致動器結構接口可以包括用于將測試子系統可移除地固定到結構的框架或梁。

測試子系統可以沿著與吊艙輸出軸的方向合理匹配的方向施加力。

測試子系統可以沿豎直方向施加力。

測試子系統致動器可以是液壓千斤頂、磁性致動器或阿基米德螺桿。

吊艙可以可旋轉地固定到平臺，吊艙旋轉有助于沿不同方向施加力。

測試子系統可以可移除地固定到結構。

測試設備可以包括命令器件，用于命令吊艙、至少一個致動器以及(如果適用的話)力傳感器旋轉。

命令器件能夠有能力執行連續、可變或循環的外部載荷。

該測試設備可被使用于冰載荷測試。