【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及自航模測量，尤其是一種自航模大量程推扭力測量裝置。
技術介紹
1、船模自航試驗是目前研究和分析船體及螺旋槳相互影響最有效的辦法，通常在試驗水池中進行，用于自航試驗的船模長度一般在4-10m，試驗力值范圍一般為：推力幾十公斤(kgf)量級，扭矩幾十牛米(n.m)量級，測試儀器為動力儀，其測量原理是：扭矩測量單元安裝在柔性導向機構上，柔性機構懸臂梁的微小、無偏向位移驅動推力測量單元產生應變，與扭矩測量單元連接的波紋管吸收扭矩對柔性機構影響，實現推力和扭矩的分離、測量。由于尺度效應問題在水池試驗中的普遍存在和影響，航速精確預報一定程度上仍有賴于工程經驗和統計數據，而隨著對實船工作環境條件的準確模擬、過程復現以及物理參量精確測量的需求日益迫切，大尺度模型、超大尺度模型(或稱中間艇)試驗技術成為目前開發和研究在重要方向和手段。
2、大尺度模型試驗的推扭力量程通常達到10000n和1000n.m量級或以上，現有動力儀產品主要面向水池試驗需求，量程遠遠不足以支持大尺度模型試驗測試應用，而支持大量程測量的傳感器產品，更多是針對推力或扭矩中的某單個參數(通常為扭矩)，或者能測量多個方向力但為靜態(無相對運動)測量。
3、為此我們提出一種自航模大量程推扭力測量裝置。
技術實現思路
1、本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種自航模大量程推扭力測量裝置，從而使用圓筒式的天平代替復雜的動力儀機械系統，結構緊湊，可為水下自航模尾部舵機等設備安裝提供寶貴空間，適用于
2、本專利技術所采用的技術方案如下：
3、一種自航模大量程推扭力測量裝置，包括：
4、模型尾段；
5、推力軸，設置在模型尾段艙內，能夠轉動提供動力；
6、槳軸，設置在模型尾段末端，水密設置；
7、天平，用于連接推力軸和槳軸；
8、其中，天平呈圓筒狀，天平上設置有推力和扭矩測量應變片，用于測量槳軸的推力和扭矩。
9、其進一步特征在于：
10、所述模型尾段包括第一尾段和第二尾段，第一尾段和第二尾段可拆卸連接，便于安裝零件。
11、所述推力軸通過脹套與萬向聯軸器連接，萬向聯軸器與電機的輸出軸連接。
12、所述推力軸上設置有推力軸承座，推力軸承座通過推力法蘭與模型尾段連接。
13、所述推力法蘭為輪輻式結構，其中心能夠承受打的集中力，其外緣為花瓣狀。
14、所述天平上設置有滑環，通過滑環向天平供電和傳輸信號，滑環通過滑環支架與模型尾段連接。
15、所述滑環包括定子和轉子，轉子與天平固定連接，定子以自由狀態安裝在滑環支架上。
16、所述槳軸上設置有軸管，軸管的兩端均設置有滑動軸承，軸管通過鎖緊套和軸管支架與模型尾段可拆卸連接。
17、所述軸管位于出口的一端通過靜密封圈進行密封，軸管位于艙內的另一端通過機械密封件和壓環進行密封。
18、所述滑動軸承為水潤滑工程塑料合金軸承，軸管的腔內透水，為槳軸轉動提供潤滑。
19、本專利技術的有益效果如下：
20、本專利技術結構緊湊、合理，操作方便，適用于大尺寸水下自航模尾軸推力扭矩測量，集密封、測量、安全驅動于一體。圓筒式的天平代替復雜的動力儀機械系統，結構緊湊，可為水下自航模尾部舵機等設備安裝提供寶貴空間。推力軸承座和推力法蘭沿軸線布置，提供平穩、安靜驅動。各構件安裝基準較為一致，安裝精度容易得到保證。由于測量元件及整個裝置結構簡單，組成零件數量少，大大降低了加工復雜性和工作量，降低了成本。
21、同時，本專利技術還具備如下優點：
22、(1)模型尾段的錐形殼體為水密結構，軸管與模型尾段之間采用密封圈靜密封，槳軸采用機械密封件水密，保證測量元件干燥環境條件及安全。
23、(2)電機通過萬向聯軸器帶動推力軸旋轉，天平安裝在槳軸和推力軸中間，用來測量槳軸旋轉時產生的推力和扭矩，供電和信號通過滑環進行傳輸。
24、(3)螺旋槳推力通過推力法蘭均勻傳遞到模型尾段上驅動模型航行。各安裝件具有統一基準，便于加工、安裝保證精度。
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1.一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述模型尾段(1)包括第一尾段(101)和第二尾段(102)，第一尾段(101)和第二尾段(102)可拆卸連接，便于安裝零件。
3.如權利要求2所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述推力軸(2)通過脹套(13)與萬向聯軸器(4)連接，萬向聯軸器(4)與電機(3)的輸出軸連接。
4.如權利要求3所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述推力軸(2)上設置有推力軸承座(11)，推力軸承座(11)通過推力法蘭(12)與模型尾段(1)連接。
5.如權利要求4所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述推力法蘭(12)為輪輻式結構，其中心能夠承受打的集中力，其外緣為花瓣狀。
6.如權利要求2所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述天平(8)上設置有滑環(10)，通過滑環(10)向天平(8)供電和傳輸信號，滑環(10)通過滑環支架(1001)與模型尾段(1)連接
7.如權利要求6所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述滑環(10)包括定子和轉子，轉子與天平(8)固定連接，定子以自由狀態安裝在滑環支架(1001)上。
8.如權利要求2所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述槳軸(9)上設置有軸管(7)，軸管(7)的兩端均設置有滑動軸承(5)，軸管(7)通過鎖緊套(6)和軸管支架(701)與模型尾段(1)可拆卸連接。
9.如權利要求8所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述軸管(7)位于出口的一端通過靜密封圈進行密封，軸管(7)位于艙內的另一端通過機械密封件(702)和壓環(703)進行密封。
10.如權利要求9所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述滑動軸承(5)為水潤滑工程塑料合金軸承，軸管(7)的腔內透水，為槳軸(9)轉動提供潤滑。
...【技術特征摘要】
1.一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述模型尾段(1)包括第一尾段(101)和第二尾段(102)，第一尾段(101)和第二尾段(102)可拆卸連接，便于安裝零件。
3.如權利要求2所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述推力軸(2)通過脹套(13)與萬向聯軸器(4)連接，萬向聯軸器(4)與電機(3)的輸出軸連接。
4.如權利要求3所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述推力軸(2)上設置有推力軸承座(11)，推力軸承座(11)通過推力法蘭(12)與模型尾段(1)連接。
5.如權利要求4所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述推力法蘭(12)為輪輻式結構，其中心能夠承受打的集中力，其外緣為花瓣狀。
6.如權利要求2所述的一種自航模大量程推扭力測量裝置，其特征在于：所述天平(8)上設置有滑環(10)，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡科，朱愛軍，宋長友，張明輝，王文濤，倪文勝，閆朋，
申請(專利權)人：中國船舶科學研究中心，
類型：發明
國別省市：
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