應變式螺旋槳電測動力儀制造技術

本發明專利技術公開了應變式螺旋槳電測動力儀，包括支座、安裝于所述支座上方的伺服電機、與伺服電機傳動相連的垂直傳動軸、以及與所述垂直傳動軸通過齒輪組相嚙合傳動的水平傳動軸；所述水平傳動軸的一端連接有推扭力傳感裝置，所述推扭力傳感裝置通過水平主軸與螺旋槳相連接；所述水平傳動軸的另一端通過滑環安裝有接線盒。本發明專利技術的動力儀測試吃水深度500mm，具有良好的水密性，可精確測量水中螺旋槳工作狀態下的受力情況，誤差控制在0.5%，在0～40℃溫度下正常工作。

【技術實現步驟摘要】
應變式螺旋槳電測動力儀
本專利技術涉及螺旋槳動力儀，尤其涉及一種應變式螺旋槳電測動力儀。
技術介紹
測量螺旋槳的推力和扭矩的儀器稱為螺旋槳動力儀。其目的為將測繪數據繪制成圖譜，分析和完善理論設計，供實際螺旋槳設計需要。螺旋槳動力儀由機械式和電測式兩種。機械式動力儀在試驗時，用加減砝碼的方法來平衡螺旋槳發出的推力和扭矩，該種形式的動力儀操作運算麻煩。而現有的電測試動力儀內部測試設備較為復雜，電測試動力儀多使用進口配件，價格高昂，裝配費時；而且測量精度不高，容易出現誤差；不便于大范圍使用。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決現有技術中的問題，提供一種應變式螺旋槳電測動力儀。本專利技術的技術方案是:一種應變式螺旋槳電測動力儀，其特征在于:包括支座、安裝于所述支座上方的伺服電機、與伺服電機傳動相連的垂直傳動軸、以及與所述垂直傳動軸通過齒輪組相嚙合傳動的水平傳動軸；所述水平傳動軸的一端連接有推扭力傳感裝置，所述推扭力傳感裝置通過水平主軸與螺旋槳相連接；所述水平傳動軸的另一端通過滑環安裝有接線盒。所述伺服電機通過過度盤安裝在所述支座的上方，所述伺服電機通過聯軸器與垂直傳動軸相連。所述聯軸器為星型彈性聯軸器，在所述聯軸器周向安裝有止動盤，在止動盤的法蘭處開設有六個360°均布的槽口，所述槽口內可插入手動剎車鎖死的止動桿。所述垂直傳動軸與水平傳動軸相嚙合的齒輪組為螺旋傘齒組，包括兩個等徑錐齒輪，其中一個錐齒輪安裝在垂直傳動軸尾端，另一個錐齒輪安裝在與其嚙合的水平傳動軸上。所述水平傳動軸為空心軸。推扭力傳感裝置的導線從水平傳動軸的空心部分穿出，經由滑環連接至接線盒。所述推扭力傳感裝置的后部法蘭連接水平傳動軸，前端通過法蘭套筒連接水平主軸。所述推扭力傳感裝置包括梁式推力傳感器、四梁式扭矩傳感器、傳力桿、彈性片、連接接頭以及壓塊，所述推力傳感器的一端通過槽定位、螺栓連接在扭矩傳感器上，另一端通過傳力桿連接到連接接頭部分；所述扭矩傳感器的另一端與彈性片通過三個正向的壓塊相連，而三個反向的壓塊將彈性片和連接接頭連接在一起。所述六個壓塊為360°均布。所述推力傳感器、扭矩傳感器的應變片為金屬箔電阻應變片。本專利技術具有如下有益效果:(I)本專利技術裝配簡單、造價低；(2)本專利技術的齒輪組結構具有傳動比穩定，噪音低，承載能力高，工作可靠，結構緊湊，耐磨損，壽命長的特點；(3)推扭力傳感裝置的應變片選用金屬箔電阻應變片，與傳統絲式應變計相比，箔式應變片具有蠕變小，橫向效應小，疲勞壽命長，散熱條件好；(4)本專利技術的動力儀量程范圍為扭矩:± ION ?!!!，推力:250N，電機為1.5Kw伺服電機，結構簡潔，維護成本低； (5)本專利技術的動力儀測試吃水深度500_，具有良好的水密性，可精確測量水中螺旋槳工作狀態下的受力情況，誤差控制在0.5%，在0~40°溫度下正常工作。【附圖說明】圖1為本專利技術的結構示意圖；圖1a為本專利技術安裝于軌道上的結構示意圖；圖1b為本專利技術水平主軸的結構示意圖；圖2為本專利技術止動盤、止動桿組成的手動剎車示意圖；圖3為本專利技術密封剖視圖；圖4為本專利技術螺旋傘齒輪垂直傳動部分剖視圖；圖5a為本專利技術的推扭力傳感裝置主視圖；圖5b為本專利技術的推扭力傳感裝置等軸側視圖；圖6為本專利技術的推扭力傳感裝置內部電橋布置原理圖；圖7為本專利技術滑環、接線盒裝配示意圖。【具體實施方式】為了使本專利技術實現的技術手段、技術特征、專利技術目的與技術效果易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本專利技術。如圖1為本專利技術的一種應變式螺旋槳電測動力儀，包括支座3、安裝于所述支座3上方的伺服電機2、與伺服電機2傳動相連的垂直傳動軸16、以及與所述垂直傳動軸16通過齒輪組162相嚙合傳動的水平傳動軸14 ;所述水平傳動軸14的一端連接有推扭力傳感裝置161，所述推扭力傳感裝置161通過水平主軸13與螺旋槳4相連接；所述水平傳動軸14的另一端通過滑環25安裝有接線盒26。如圖1a為本專利技術的安裝圖，附圖中I為吊裝架、2為伺服電機、3為支座、4為螺旋槳、5為輕軌試驗軌道。輕軌試驗軌道5為循環水槽的一部分，吊裝架I跨置在輕軌試驗軌道5的上方，在吊裝架I的下方吊裝本專利技術的應變式螺旋槳電測動力儀。本專利技術的伺服電機2通過過度盤31安裝在流線型支座3的上方，并通過星型彈性聯軸器21與垂直傳動軸14相連，構成本專利技術的動力部分。如圖2所示，在聯軸器21的周向安裝有止動盤6，止動盤6通過緊定螺釘抱緊在聯軸器21上；在止動盤6的法蘭處開設有六個360°均布的槽口 61，在槽口 61內可插入手動剎車鎖死的止動桿7，可將7止動桿插入槽口 61實現手動剎車鎖死。如圖3、lb所示，為本專利技術的水下密封，其中9為密封套筒，位于水平主軸13的前部，螺旋槳4的后方。密封套筒9的內壁安裝有軸向密封件及端面V型油封，其中11為水平主軸外套，與密封套筒9之間通過螺紋定位，通過V型油封8與水平主軸套12過盈配合固定，10為用于軸向密封的O型圈，正如所有接縫處均安裝有軸向密封和端向密封件，另在整個動力儀結構設計中，設計了通氣孔，與干燥室相連。如圖4所示為本專利技術的齒輪組，其中16為水平傳動軸，本專利技術中水平傳動軸14為空心軸，16為垂直傳動軸，兩者間通過15a、15b —對磨齒弧齒等徑錐齒輪實現直角傳動。安裝時，考慮到螺旋槳4的受力方向與錐齒輪傳動時的受力方向，根據螺旋槳4左旋/右旋，確定15a、15b的旋向，盡可能讓其保持相反的方向，從而平衡掉一部分力，達到保護錐齒輪增加壽命的目的。先將15a與垂直傳動軸16裝配配合后用螺栓定位，再將水平空心軸14與15b裝配，通過墊圈和軸用鎖緊螺母定位，并安裝一對角接觸軸承以吸收軸向上的作用力。水平傳動軸14上的零件全部安裝完畢后一起裝入動力儀中，并對齒輪進行嚙合調整。該結構具有傳動比穩定，噪音低，承載能力高，工作可靠，結構緊湊，耐磨損，壽命長等特點。如圖5a、5b所示為推扭力傳感裝置161的裝配示意圖。推扭力傳感裝置161的后部法蘭連接水平傳動軸14，前端通過法蘭套筒連接水平主軸13，為整套測量儀器中的重要部分。其組成包括:梁式推力傳感器22、四梁式扭矩傳感器21、傳力桿20、彈性片18、連接接頭19以及壓塊23。推力傳感器22、扭矩傳感器21均采用應變梁式，推力傳感器22 —端通過槽定位，螺栓連接在扭矩傳感器21上，另一端通過傳力桿20連接到連接接頭19部分。扭矩傳感器21的另一端與彈性片18通過三個正向的壓塊23相連，而三個反向的壓塊23將彈性片18和連接接頭19連接在一起，六個壓塊為360°均布。工作時，前端的螺旋槳4轉動，受到水流的作用力，連接螺旋槳4的水平主軸13將扭矩傳給連接接頭19部分，通過壓塊23及彈性片18、傳力桿20的作用，使推力與扭矩分開，起到避免信號干擾，保護元件增加使用壽命的作用，推扭力傳感器均經過詳細的計算及反復的校核、試驗，在應變變形比，信號輸出大小，靈敏度，結構的剛度之間選取比較合理的外形參數。圖6所示為推力傳感器22、扭矩傳感器21上的應變片接線原理示意圖。Rl?R4為測量橋路應變率，Rt為零點溫度補償電阻，Ra為零點輸出調整電阻，Rm為靈敏度溫度補償電阻，RI為線性補償電阻。這些補償電阻是為了以下幾點:I)零漂:天平預熱后，在零載與室溫情況下，30分本文檔來自技高網...

【技術保護點】
應變式螺旋槳電測動力儀，其特征在于：包括支座、安裝于所述支座上方的伺服電機、與伺服電機傳動相連的垂直傳動軸、以及與所述垂直傳動軸通過齒輪組相嚙合傳動的水平傳動軸；所述水平傳動軸的一端連接有推扭力傳感裝置，所述推扭力傳感裝置通過水平主軸與螺旋槳相連接；所述水平傳動軸的另一端通過滑環安裝有接線盒。

【技術特征摘要】
1.應變式螺旋槳電測動力儀，其特征在于:包括支座、安裝于所述支座上方的伺服電機、與伺服電機傳動相連的垂直傳動軸、以及與所述垂直傳動軸通過齒輪組相哨合傳動的水平傳動軸；所述水平傳動軸的一端連接有推扭力傳感裝置，所述推扭力傳感裝置通過水平主軸與螺旋槳相連接；所述水平傳動軸的另一端通過滑環安裝有接線盒。2.根據權利要求1所述的應變式螺旋槳電測動力儀，其特征在于:所述伺服電機通過過度盤安裝在所述支座的上方，所述伺服電機通過聯軸器與垂直傳動軸相連。3.根據權利要求2所述的應變式螺旋槳電測動力儀，其特征在于:所述聯軸器為星型彈性聯軸器，在所述聯軸器周向安裝有止動盤，在止動盤的法蘭處開設有六個360°均布的槽口，所述槽口內可插入手動剎車鎖死的止動桿。4.根據權利要求1所述的應變式螺旋槳電測動力儀，其特征在于:所述垂直傳動軸與水平傳動軸相嚙合的齒輪組為螺旋傘齒組，包括兩個等徑錐齒輪，其中一個錐齒輪安裝在垂直傳動軸尾端，另一個錐齒輪安裝在與其嚙合的水平傳動軸上。5.根據權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：匡俊，馬玉順，楊晉慧，秦海瑞，李曉琪，陸淵，
申請(專利權)人：上海市東方海事工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：