一種慣量模擬共用軸系裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種慣量模擬共用軸系裝置，屬于物理實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在慣量模擬方面，主要是慣量電模擬和慣量機(jī)械模擬兩種方式。電慣量模擬是根據(jù)一定的規(guī)律控制電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，使得在相同驅(qū)動(dòng)扭矩作用下電機(jī)與機(jī)械慣量飛輪組具有相同的動(dòng)力學(xué)特性，可以降低設(shè)備的復(fù)雜度，提高實(shí)驗(yàn)精度。但是慣量機(jī)械模擬，具有真實(shí)性好、穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，還有著廣泛的應(yīng)用。但是在許多領(lǐng)域，既想擁有慣量電模擬的高精度，又想同時(shí)擁有慣量機(jī)械模擬的高穩(wěn)定性，往往是同時(shí)做成兩套裝置，極大的浪費(fèi)了人力物力。
[0003]目前慣量模擬裝置不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)慣量電模擬和慣量機(jī)械模擬兩方面慣量同時(shí)進(jìn)行模擬的問題，進(jìn)行慣量電模擬與慣量機(jī)械模擬的轉(zhuǎn)化時(shí)需要更換設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種慣量模擬共用軸系裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)慣量電模擬和慣量機(jī)械模擬的共同使用，采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種慣量模擬共用軸系裝置，其特征在于，設(shè)置含有電磁離合器W8的輸入裝置，所述輸入裝置包括電機(jī)軸13、電磁離合器連接法蘭17、大法蘭18、電機(jī)法蘭19、電磁離合器W8和電機(jī)W11，其中:電機(jī)軸13與過渡軸11通過彈性聯(lián)軸器W7相連接，電機(jī)軸13外部設(shè)有電磁離合器W8，電磁離合器W8外部設(shè)有電磁離合器連接板12和限位開關(guān)裝置，電磁離合器連接法蘭17與大法蘭18、電機(jī)法蘭19之間分別通過螺栓相互連接，電機(jī)法蘭19與電機(jī)Wll外殼之間通過螺栓連接。
[0006]所述慣量模擬共用軸系裝置，其特征在于，包括輸出裝置、增速和監(jiān)測(cè)裝置、輸入裝置和限位開關(guān)裝置；
[0007]所述輸出裝置包括輸出軸1、軸承壓蓋I (2)、大法蘭3、軸承壓蓋2 (4)、彈性聯(lián)軸器W1、O型密封圈W2、角接觸球軸承W3和氣動(dòng)快插接頭W12，其中:輸出軸I上端與彈性聯(lián)軸器Wl相連接，下端與軸承壓蓋(1)2相連，輸出軸I外側(cè)設(shè)有密封外殼，密封外殼內(nèi)設(shè)有氣動(dòng)快插接頭W12和凹槽，凹槽內(nèi)部填有O型密封圈W2，軸承壓蓋2(1)下端設(shè)有角接觸球軸承W3，角接觸球軸承W3外側(cè)安裝有大法蘭3 ；
[0008]所述增速和監(jiān)測(cè)裝置包括編碼器連接套5、套筒6、增速器連接軸7、墊片8、增速器法蘭9、抱軸套10、過渡軸11、編碼器W4、扭矩傳感器W5、增速器W6和彈性聯(lián)軸器W7，其中:套筒6與大法蘭3通過螺栓相連接，套筒6內(nèi)部安裝有編碼器W4、編碼器連接套5、扭矩傳感器W5和增速器連接軸7，扭矩傳感器W5下端通過增速器連接軸7與增速器W6相連，在套筒6下方設(shè)有增速器W6，增速器W6外殼設(shè)有增速器法蘭9，增速器法蘭9與套筒6通過螺栓相連接，增速器W6輸出端通過抱軸套10與過渡軸11連接；
[0009]所述輸入裝置包括電磁離合器連接板12、電機(jī)軸13、電磁離合器連接法蘭17、大法蘭18、電機(jī)法蘭19、電磁離合器W8、脹緊套W9、十字交叉滾柱軸承WlO和電機(jī)Wll，其中:電機(jī)軸13與過渡軸11通過彈性聯(lián)軸器W7相連接，電機(jī)軸13外端套有脹緊套W9，電機(jī)軸13外部設(shè)有電磁離合器W8，電磁離合器W8外部設(shè)有電磁離合器連接板12和限位開關(guān)裝置，電磁離合器連接法蘭17與大法蘭18、電機(jī)法蘭19之間分別通過螺栓相互連接，電機(jī)法蘭19凹面內(nèi)設(shè)有十字交叉滾柱軸承W10，十字交叉滾柱軸承WlO內(nèi)圈與電機(jī)軸13配合，夕卜圈與電機(jī)法蘭19配合，電機(jī)法蘭19與電機(jī)Wll外殼之間通過螺栓連接，同時(shí)電機(jī)Wll內(nèi)部有啟動(dòng)快換插頭，使電機(jī)Wl I轉(zhuǎn)動(dòng)換向。
[0010]所述限位開關(guān)裝置，包括限位開關(guān)支架14、限位開關(guān)15和限位開關(guān)法蘭16，其中:限位開關(guān)支架14與電磁離合器W8相連，限位開關(guān)15固定在限位開關(guān)支架14上，限位開關(guān)法蘭16固定在電磁離合器W8下端軸系上。
[0011]所述限位開關(guān)15，隨著電磁離合器W8吸合改變限位開關(guān)法蘭16位置從而改變狀態(tài)，再將信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)，使裝置互鎖。
[0012]所述輸出軸1，通過彈性聯(lián)軸器Wl與測(cè)試軸相連接。
[0013]所述輸出軸1、增速器連接軸7、扭矩傳感器W5、過渡軸11和電機(jī)軸13位于同一軸線上。
[0014]所述大法蘭18，帶有連接螺栓，可以與飛輪或者其他機(jī)械慣量模擬裝置相連接。
[0015]所述電磁離合器W8，閉合時(shí)進(jìn)行慣量機(jī)械模擬，斷開進(jìn)行慣量電模擬。
[0016]所述慣量模擬共用軸系裝置，使用增速器W6來放大慣量，其輸入與輸出慣量成一定比例，同時(shí)能夠降低慣量機(jī)械模擬對(duì)飛輪的尺寸的要求和電機(jī)的性能要求，而不影響慣量模擬的精度，尤其對(duì)大慣量模擬裝置，能夠降低對(duì)飛輪尺寸的要求。
[0017]所述慣量模擬共用軸系裝置，使用編碼器W4和扭矩傳感器W5來監(jiān)測(cè)和測(cè)量軸系參數(shù)。
[0018]所述慣量模擬共用軸系裝置工作原理為:當(dāng)進(jìn)行慣量機(jī)械模擬時(shí)，將電磁離合器吸合，使電磁離合器上下兩部同步轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)大法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)，大法蘭外沿與慣量機(jī)械模擬裝置相連接，電機(jī)外殼通過法蘭與大法蘭相連接，從而電機(jī)外殼與電機(jī)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生電慣量；當(dāng)進(jìn)行慣量電模擬，將電磁離合器斷開，使電磁離合器下部分不再進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使大法蘭與電機(jī)外殼不再轉(zhuǎn)動(dòng)，從而消除機(jī)械慣量影響，僅剩慣量電模擬。
[0019]所述外端大法蘭3為整個(gè)裝置充當(dāng)一個(gè)連接裝置與外殼保護(hù)裝置，可以與其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接并且為軸承及內(nèi)部結(jié)構(gòu)充當(dāng)保護(hù)外殼。所述軸承壓蓋2(4)同樣充當(dāng)軸承的定位作用。
[0020]所述編碼器W4、和扭矩傳感器W5可以對(duì)軸系轉(zhuǎn)過的角度等各參數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，為整個(gè)裝置充當(dāng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與測(cè)量作用。
[0021]本發(fā)明有益效果:
[0022]1.本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)慣量機(jī)械模擬與慣量電模擬兩種慣量模擬加載，而不需更換組件或者另外重新設(shè)計(jì)軸系組件。當(dāng)需要慣量機(jī)械模擬時(shí)，只需要將電磁離合器吸合，使電磁離合器上部分余下部分相連接鎖死，電磁離合器連接法蘭與大法蘭已通過螺栓相連接，其中大法蘭外部分帶有連接螺栓，可以與飛輪等機(jī)構(gòu)或者其他機(jī)械慣量模擬裝置相連接，并同時(shí)大法蘭與電機(jī)法蘭已通過螺栓相固定連接，當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)著電機(jī)外殼轉(zhuǎn)動(dòng)，使其與電機(jī)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而消除了電慣量模擬的影響。當(dāng)需要慣量電模擬而不需要慣量機(jī)械模擬時(shí)，僅僅需要將電磁離合器松開，使電磁離合器上下不在吸合，下部分不再轉(zhuǎn)動(dòng)，從而沒有慣量機(jī)械模擬，只剩下慣量電模擬。
[0023]2.在進(jìn)行扭矩傳遞時(shí)，中間經(jīng)過增速器的存在，增速器可以很大程度的減小慣量機(jī)械模擬對(duì)飛輪的尺寸的要求和電機(jī)的性能要求，而不會(huì)影響慣量模擬的精度。尤其是對(duì)于大慣量模擬裝置，可以極大的減小飛輪的尺寸，從而減少生產(chǎn)成本、安裝成本以及運(yùn)輸成本等。
[0024]3.設(shè)置限位開關(guān)，通過限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)整套裝置的自鎖，使其更加安全。限位開關(guān)法蘭安裝在電磁離合器下端的軸上，當(dāng)電磁離合器閉合時(shí)，限位開關(guān)改變狀態(tài)檢測(cè)到信號(hào)，傳輸至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械慣量模擬；當(dāng)電磁離合器松開時(shí)，限位開關(guān)改變狀態(tài)，傳輸至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行電慣量模擬。
[0025]4.隨著電磁離合器的吸合會(huì)使得限位開關(guān)法蘭上下移動(dòng)從而改變限位開關(guān)的狀態(tài)，將信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)裝置的互鎖，極大地方便了進(jìn)行慣量模擬實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，并有效地節(jié)約了資源與空間。
【附圖說明】
[0026]圖1本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)主剖視圖；
[0027](1，輸出軸;2，軸承壓蓋I ;3，大法蘭(HIT-ZffJG-O1-04-04) ;4，軸承壓蓋2 ;5，編碼器連接套；6，套筒；7，增速器連接軸；8，墊片；9，增速器法蘭；10，抱軸套；11，過渡軸；12，電磁離合器連接板；13，電機(jī)軸；14，限位開關(guān)支架；15，限位開關(guān)；16，限位開關(guān)法蘭；17，電磁離合器連接法蘭；18，大法蘭(HIT-ZWJG-O1-04-16) ;19，電機(jī)法蘭；W1，彈性聯(lián)軸器；W2，O型密封圈；W3，角接觸球軸承；W4，編碼器；W5，扭矩傳感器；W6，增速器；W7，彈性聯(lián)軸器；W8，電磁離合器；W9，脹緊套；W10，十字交叉滾柱軸承；W11，電機(jī)；W12，氣動(dòng)快插接頭)。
[0028]圖2本發(fā)明主剖視圖局部放大圖(上部)；
[0029](1，輸出軸;2，軸承壓蓋I ;3，大法蘭(HIT-ZffJG-O1-04-04) ;4，軸承壓蓋2 ;5，編碼器連接套；W1，彈性聯(lián)軸器；W2，O型密封圈；W3，角接觸球軸承；W4，編碼器；W12，氣動(dòng)快插接頭)。
[0030]圖3本發(fā)明主剖視圖局部放大圖(中部)；
[0031](5，編碼器連接套；6，套筒；7，增速器連接軸；8，墊片；9，增速器法蘭；W4，編碼器；W5,扭矩傳感器；W6，增速器)。
[0032]圖4本發(fā)明主剖視圖局部放大圖(下部);
[0033](10，抱軸套；11，過渡軸；12，電磁離合器連接板；13，電機(jī)軸；14，限位開關(guān)支架；15，限位開關(guān)；16，限位開關(guān)法蘭；17，電磁離合器連接法蘭；18，大法蘭(HIT-ZffJG-O1-04-16) ;19，電機(jī)法蘭；W6，增速器；W7，彈性聯(lián)軸器；W8，電磁離合器；W9，脹緊套；W10，十字交叉滾柱軸承；W11，電機(jī))。
[0034]圖5本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)正視圖。
[0035]圖6本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)直觀圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。
[0037]結(jié)合圖1-3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的慣量模擬共用軸系裝置包括:輸出軸
1、軸承壓蓋(I) 2、大法蘭3、軸承壓蓋(2) 4、編碼器連接套5、套筒6、增速器連接軸7、墊片8、增速器法蘭9、抱軸套10、過渡軸11、電磁離合器連接板12、電機(jī)軸13、限位開關(guān)支架14、限位開關(guān)15、限位開關(guān)法蘭16、電磁離合器連接法蘭17、大法蘭18、電機(jī)法蘭19、彈性聯(lián)軸器W1、O型密封圈W2、角接觸球軸承W3、編碼器W4、扭矩傳感器W5、增速器W6、彈性聯(lián)軸器Tl、電磁離合器W8、脹緊套W9、十字交叉滾柱軸承WlO、電機(jī)Wl1、氣動(dòng)快插接頭Wl2。
[0038]本發(fā)明裝置從上至下連接方式依次為:測(cè)試軸與輸出軸I通過彈性聯(lián)軸器Wl相連接，輸出軸I上端與彈性聯(lián)軸器Wl相連接，下端與軸承壓蓋(1)2相連，輸出軸(I)外側(cè)設(shè)有密封外殼，密封外殼內(nèi)設(shè)有氣