一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备及方法与流程

本发明涉及扭振测试，具体为一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备及方法。

背景技术：

1、旋转轴系的扭转振动是一种特殊的振动形式，由于旋转轴系并非绝对刚体，存在弹性，并且旋转轴系的硬度决定了扭振频率的高低，因而在旋转过程中，各弹性部件间会因各种原因而产生不同大小，不同相位的瞬时速度的起伏，形成沿旋转方向地来回扭动；

2、这种扭振将引起材料内部的切向交变扭应力，若扭幅过大，剪切应力超过弹性限度，材料就会产生疲劳积累，当疲劳积累到一定程度时，转轴就会出现裂纹，裂纹进一步发展会导致材料断裂，此类事故在大型轧钢设备、大型汽轮发电机、大型船舶、机车等都屡见不鲜，因此需要针对发电机的旋转轴系进行扭振测试，以此确保轴带发电机后续运行稳定。

3、参考公开号为cn109297660b的专利申请所公开的一种船舶轴系扭转振动测试装置，该测试装置其通过电机调节两个夹持组件之间的距离，使上夹持结构和下夹持结构的上压板向待测轴系移动，完成轴系的固定，后续通过皮带带动待测轴系转动时，待测轴系带动内套管在外套管中进行旋转，以此完成测试工作。

4、上述测试装置通过两个夹持组件能够很好的完成对轴系的支承固定工作，利于后续扭振测试进行，但是该测试装置在测试中存在较大的局限性，其不能根据测试需求快速切换不同硬度的旋转轴系进行测试工作，无法获知不同物理量对扭振频率的干扰状况，使得测试工作较为单一，不利于扭振测试工作的全面进行，影响了测试精度，不利于发电机旋转轴系的选择改进升级，使得后续设备运行存在较大的安全风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备及方法，以解决上述技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。

3、本发明为一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，包括测试台，在测试台上表面一侧安装有模拟电机，在模拟电机输出端同心安装有转矩传感器，在测试台上表面另一侧安装有负载机构，并在测试台上表面增加有替换座，在替换座上组合安装有两个轴系机构，并在替换座上穿设有驱动机构，该驱动机构用于将两个轴系机构往复推进至替换座中间位置，通过驱动机构对两个轴系机构进行柔性推进并完成位置替换操作，两个轴系机构分别与转矩传感器、负载机构连接完成测试动作，并在两个轴系机构上均安装有锁定机构，两个锁定机构与两个轴系机构完成联动配合，通过两个锁定机构完成对两个轴系机构的各自锁定操作。

4、进一步地，在替换座两侧对称凹设有两个滑道，并在替换座一侧安装有行走板，在行走板上表面中间位置向上凸设有梯形台。

5、进一步地，该负载机构包括两个对称设置的滑轨，在两个滑轨上滑动卡合有滑座，在滑座上表面安装有三维调节台，并在三维调节台上可拆安装有装配座，在装配座上安装有负载发电机，在测试台上表面安装有一号气缸，该一号气缸输出端与滑座一侧传动连接。

6、进一步地，两个轴系机构均包括滑动卡合在滑道内的滑动台，在滑动台顶部一体安装有卡合座，在卡合座内滑动卡合有安装板，在安装板上表面对称安装有两个平行架，并在安装板上一侧边缘处通过螺纹旋合安装有定位螺杆，在两个平行架上转动穿设有轴系本体，在两个平行架顶部均连通穿设有加油管，该轴系本体两端通过联轴器分别与转矩传感器、负载发电机传动连接。

7、进一步地，该驱动机构包括滑动穿设在替换座中心处的推臂，该推臂对应滑动穿过两个轴系机构的滑动台设置，并在替换座一侧通过支架安装有二号气缸，该二号气缸输出端与推臂一端可拆固定连接，并在推臂两端对称设置有两个柔性件，两个柔性件分别与两个轴系机构的滑动台对应设置，通过柔性件完成推臂的间歇推进动作。

8、进一步地，两个柔性件均包括可拆固定套设在推臂上的一号挡环，在滑动台靠近一号挡环一侧可拆固定安装有二号挡环，该二号挡环滑动套设在推臂上，在一号挡环、二号挡环之间安装有柔性弹簧，该柔性弹簧对应套设在推臂外部，通过柔性弹簧将动力间歇传递至滑动台上完成推进动作。

9、进一步地，两个锁定机构均包括对称开设在滑动台上的两个移动区，在两个移动区底部在滑动台上连通开设有一号区，在两个移动区顶部在滑动台连通开设有二号区，两个移动区内均滑动安装有插件，在插件靠近推臂一侧均设置有倾斜面，并在推臂两侧的两个移动区内均安装有一号楔形块，该一号楔形块与倾斜面对应滑动贴合接触，该插件底部对应延伸至一号区内，在一号区内安装有两个复位弹簧，两个复位弹簧与插件一侧连接，并在两个滑道内相互靠近一侧均对称开设有插槽，两个插槽分别与两个插件配合设置。

10、进一步地，在插件顶部向内凹设有齿条，在二号区内通过支架转动安装有齿轮，该齿轮与齿条啮合，在齿轮一侧可拆固定安装有偏心凸轮，并在二号区顶部滑动穿设有重力销，该重力销常态下隐藏在二号区内，并在安装板底部开设与重力销配合的定位槽。

11、进一步地，在两个卡合座一侧均安装有一号板，在一号板上滑动穿设有升降臂，在一号板下方位于卡合座侧壁滑动卡合有二号板，该二号板固定套设在升降臂外部，在升降臂底部转动安装有行走轮，该行走轮与行走板、梯形台接触，在一号板、二号板之间安装有形变弹簧，在卡合座一侧安装有挤压室，在挤压室内滑动安装有活塞，在活塞顶部同心安装有活塞杆，该活塞杆顶部与升降臂顶部可拆固定连接，在挤压室一侧顶部、底部分别连通安装有一号进管、二号进管，在挤压室另一侧顶部、底部分别连通安装有一号出管、二号出管，该一号出管通过管道与两个平行架上的加油管连通。

12、本发明还提供了一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试方法，该测试方法具体包括如下步骤：

13、步骤1、首先将两个轴系机构对应组装在替换座上，随后通过驱动机构推动其中一个轴系机构移动至替换座上的预定位置；

14、步骤2、然后将轴系机构两端分别与转矩传感器、负载机构连接，后续经由模拟电机驱动轴系机构以及负载机构转动进行扭振测试工作；

15、步骤3、测定完成后，再次通过驱动机构切换另一个轴系机构与转矩传感器、负载机构对接，通过两个轴系机构的切换提供不同物理量进行扭振测试；

16、步骤4、通过设置有锁定机构，轴系机构到达预定位置后，驱使锁定机构动作完成对轴系机构的多重锁定。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1、本发明通过设有轴系机构，轴系机构两端通过联轴器与转矩传感器、负载机构连接，后续经由模拟电机驱动轴系机构以及负载机构转动进行扭振测试工作，测定完成后，再次通过驱动机构切换另一个轴系机构与转矩传感器、负载机构对接，通过两个轴系机构的切换提供不同物理量进行扭振测试，利于轴系机构的改进升级，减小扭振的干扰；

19、2、本发明通过设有锁定机构，在轴系机构上安装有锁定机构，该锁定机构经由驱动机构提供柔性推进力，使得轴系机构到达预定位置后，驱使锁定机构动作完成对轴系机构的多重锁定，使得轴系机构获得稳定的测试状态，并且在轴系机构移出预定位置后，锁定机构完成解锁，利于工作人员针对轴系机构完成主动替换；

20、3、本发明由于在卡合座一侧安装有挤压室，行走轮经由梯形台的引导完成上移，驱使二号板以及升降臂上移，挤压室内位于活塞上方的润滑油经由一号出管将润滑油送入加油管内，随后技术人员转动轴系本体使得润滑油充斥在轴系本体与平行架的转动连接处，降低了轴系本体后续测试的阻力，因而在轴系本体完成单次切换的同时，针对轴系本体以及滑动台完成一次润滑处理。

21、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，包括测试台（1），在测试台（1）上表面一侧安装有模拟电机（2），在模拟电机（2）输出端同心安装有转矩传感器（3），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于：在替换座（4）两侧对称凹设有两个滑道（5），并在替换座（4）一侧安装有行走板（6），在行走板（6）上表面中间位置向上凸设有梯形台（7）。

3.根据权利要求2所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于：该负载机构包括两个对称设置的滑轨（8），在两个滑轨（8）上滑动卡合有滑座（9），在滑座（9）上表面安装有三维调节台（10），并在三维调节台（10）上可拆安装有装配座（11），在装配座（11）上安装有负载发电机（12），在测试台（1）上表面安装有一号气缸（13），该一号气缸（13）输出端与滑座（9）一侧传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于：两个轴系机构均包括滑动卡合在滑道（5）内的滑动台（14），在滑动台（14）顶部一体安装有卡合座（15），在卡合座（15）内滑动卡合有安装板（16），在安装板（16）上表面对称安装有两个平行架（17），并在安装板（16）上一侧边缘处通过螺纹旋合安装有定位螺杆（18），在两个平行架（17）上转动穿设有轴系本体（19），在两个平行架（17）顶部均连通穿设有加油管（20），该轴系本体（19）两端通过联轴器分别与转矩传感器（3）、负载发电机（12）传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于：该驱动机构包括滑动穿设在替换座（4）中心处的推臂（21），该推臂（21）对应滑动穿过两个轴系机构的滑动台（14）设置，并在替换座（4）一侧通过支架安装有二号气缸（22），该二号气缸（22）输出端与推臂（21）一端可拆固定连接，并在推臂（21）两端对称设置有两个柔性件（23），两个柔性件（23）分别与两个轴系机构的滑动台（14）对应设置，通过柔性件（23）完成推臂（21）的间歇推进动作。

6.根据权利要求5所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于：两个柔性件（23）均包括可拆固定套设在推臂（21）上的一号挡环（231），在滑动台（14）靠近一号挡环（231）一侧可拆固定安装有二号挡环（232），该二号挡环（232）滑动套设在推臂（21）上，在一号挡环（231）、二号挡环（232）之间安装有柔性弹簧（233），该柔性弹簧（233）对应套设在推臂（21）外部，通过柔性弹簧（233）将动力间歇传递至滑动台（14）上完成推进动作。

7.根据权利要求6所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于：两个锁定机构均包括对称开设在滑动台（14）上的两个移动区（24），在两个移动区（24）底部在滑动台（14）上连通开设有一号区（25），在两个移动区（24）顶部在滑动台（14）连通开设有二号区（26），两个移动区（24）内均滑动安装有插件（27），在插件（27）靠近推臂（21）一侧均设置有倾斜面（28），并在推臂（21）两侧的两个移动区（24）内均安装有一号楔形块（29），该一号楔形块（29）与倾斜面（28）对应滑动贴合接触，该插件（27）底部对应延伸至一号区（25）内，在一号区（25）内安装有两个复位弹簧（30），两个复位弹簧（30）与插件（27）一侧连接，并在两个滑道（5）内相互靠近一侧均对称开设有插槽（31），两个插槽（31）分别与两个插件（27）配合设置。

8.根据权利要求7所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于：在插件（27）顶部向内凹设有齿条（32），在二号区（26）内通过支架转动安装有齿轮（33），该齿轮（33）与齿条（32）啮合，在齿轮（33）一侧可拆固定安装有偏心凸轮（34），并在二号区（26）顶部滑动穿设有重力销（35），该重力销（35）常态下隐藏在二号区（26）内，并在安装板（16）底部开设与重力销（35）配合的定位槽（36）。

9.根据权利要求8所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于：在两个卡合座（15）一侧均安装有一号板（37），在一号板（37）上滑动穿设有升降臂（38），在一号板（37）下方位于卡合座（15）侧壁滑动卡合有二号板（39），该二号板（39）固定套设在升降臂（38）外部，在升降臂（38）底部转动安装有行走轮（40），该行走轮（40）与行走板（6）、梯形台（7）接触；

10.一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试方法，采用权利要求1-9任意一项所述的一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备，其特征在于，该测试方法具体包括如下步骤：

技术总结
本发明公开一种集装箱船用轴带发电机的扭振测试设备及方法，具体涉及扭振测试技术领域，包括测试台，在测试台上表面一侧安装有模拟电机，在模拟电机输出端同心安装有转矩传感器，在测试台上表面另一侧安装有负载机构，并在测试台上表面增加有替换座。本发明通过两个轴系机构的切换提供不同物理量进行扭振测试，利于轴系机构的改进升级，减小扭振的干扰，同时锁定机构经由驱动机构提供柔性推进力，使得轴系机构到达预定位置后，驱使锁定机构动作完成对轴系机构的多重锁定，使得轴系机构获得稳定的测试状态，并且在轴系机构移出预定位置后，锁定机构完成解锁，利于工作人员针对轴系机构完成主动替换。

技术研发人员：高科良,王杰,俞翊轩,赵广森,范嘉逸,徐立群,胡冬祥,汪浩波,宋一平
受保护的技术使用者：浙江浙能迈领环境科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23