專利名稱：工作狀態(tài)下的彈性聯(lián)軸器動靜扭轉(zhuǎn)剛度同步測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種彈性聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度測量方法，具體地說是一種工作狀態(tài)下
彈性聯(lián)軸器動靜剛度同步測量方法。
背景技術(shù)：
彈性聯(lián)軸器的動靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度是聯(lián)軸器的主要性能參數(shù)，也是影響動力裝置軸系 振動的關(guān)鍵參數(shù)。由于負載的特性不同，彈性聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度表現(xiàn)不同，動力裝置運行過程 中，彈性聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度可能發(fā)生非線性的變動，從而使動力裝置的振動特性發(fā)生改變， 甚至進而導(dǎo)致破壞的發(fā)生。 吳芳基、廖與禾、屈梁生等人發(fā)明了一種軸系動平衡實驗臺(2008年12月17日， 授權(quán)公開號CN201166597Y)，這種實驗臺可以更換不同形式的聯(lián)軸器，用于模擬撓性轉(zhuǎn)子 不平衡振動。陸傳榮、姜榮浩、林中柏等人利用液壓式靜扭轉(zhuǎn)試驗臺測量了彈性聯(lián)軸器的靜 扭轉(zhuǎn)剛度，在動力系統(tǒng)試驗臺架上利用扭角傳感器及發(fā)射接收裝置測量了彈性聯(lián)軸器的動 態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度，(《柴油機》，2002年第5期，大轉(zhuǎn)矩彈性聯(lián)軸器的試驗研究)。張磊、何琳、束立 紅將彈性聯(lián)軸器一端固定，另一端加載動態(tài)扭矩，利用應(yīng)變儀測量應(yīng)變，利用編碼器測量扭 角，通過變換載荷測得彈性聯(lián)軸器的動態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度特性，(《海軍工程大學(xué)學(xué)報》，2000年第 4期，彈性聯(lián)軸器動剛度測試系統(tǒng)研究)。龔憲生、唐一科、張會福、楊雪華等采用激振器激 勵杠桿來產(chǎn)生動扭矩，將動扭矩施加在聯(lián)軸器上進而測量其動態(tài)性能，(《煤炭學(xué)報》，2001 年第4期，一種全新礦用高彈性聯(lián)軸器動態(tài)性能的研究)。這些方法一方面反映了聯(lián)軸器動 態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度測量的重要性，另一方面也反映了這種測量需要在特制的實驗條件下進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠測量彈性聯(lián)軸器實際工作狀態(tài)的扭轉(zhuǎn)剛度，可以 在動力裝置運行時在線測量的工作狀態(tài)下彈性聯(lián)軸器動靜扭轉(zhuǎn)剛度同步測量方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 本發(fā)明的工作狀態(tài)下彈性聯(lián)軸器動靜扭轉(zhuǎn)剛度同步測量方法為在由功率接收機 和原動機以及連接在功率接收機和原動機之間的彈性聯(lián)軸器組成的動力裝置的兩端分別 安裝一個角標儀，動力裝置啟動后由數(shù)據(jù)采集儀采集兩個角標儀發(fā)出的脈沖信號，分別將 兩個角標儀的脈沖信號換算成扭轉(zhuǎn)角度，然后將兩角標儀的對應(yīng)時刻的角度相減得到反應(yīng) 彈性聯(lián)軸器承受的扭矩的轉(zhuǎn)角差值，進而得到彈性聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度。 本發(fā)明通過由兩個角標儀、功率接收機、原動機、數(shù)據(jù)采集儀和數(shù)據(jù)處理組成的結(jié) 構(gòu)來實現(xiàn)。將兩個角標儀分別安裝在動力裝置的兩端，啟動動力裝置，角標儀發(fā)出脈沖；利 用數(shù)據(jù)采集器記錄脈沖信號；根據(jù)記錄的脈沖信號換算成扭轉(zhuǎn)角度；然后進行彈性聯(lián)軸器 承受的扭矩測量進而得到彈性聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的突出優(yōu)點在于 首先，測量可以在實際裝置上進行，不需要設(shè)計專門的實驗臺架；
其次，本發(fā)明測量得到的是彈性聯(lián)軸器實際工作狀態(tài)的扭轉(zhuǎn)剛度，可以在動力裝 置運行時在線測量。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是試驗臺架原理圖；圖3是扭矩-扭角特性圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述 結(jié)合圖1，本發(fā)明的方法通過由兩個角標儀、功率接收機、原動機、數(shù)據(jù)采集儀 和數(shù)據(jù)處理組成的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。將兩個角標儀分別安裝在動力裝置的兩端，啟動動力裝 置，兩個角標儀同時發(fā)出脈沖信號；利用數(shù)據(jù)采集儀記錄脈沖信號，記錄下兩個角標儀 的脈沖信號以及相應(yīng)脈沖激發(fā)時間分別保存在二維數(shù)組1和二維數(shù)組2中，此二維數(shù)組 第一列為脈沖序號即這是第幾個脈沖，第二列為對應(yīng)脈沖被激發(fā)的時刻。根據(jù)角標儀 特性每兩個脈沖之間，角標儀轉(zhuǎn)過一個確定的角度9 。首先對角標儀1的信號數(shù)組進 行處理，得到新的二維數(shù)組3，數(shù)組3第一列為對應(yīng)脈沖的時間，數(shù)組3第二列為脈沖序 號*單位脈沖轉(zhuǎn)過角度9的值；對角標儀2的信號數(shù)組進行處理，得到一個新的二維 數(shù)組4，數(shù)組4第一列為對應(yīng)脈沖的時間，數(shù)組4第二列為脈沖序號*單位脈沖轉(zhuǎn)過角
度e的值；然后對數(shù)組l進行進 一 步處理，利用瞬時轉(zhuǎn)速=前后f^t!^f口2，,^ ，
—目u后脈沖時間差
得到一個新的二維數(shù)組5，數(shù)組5以時間為第一列，以轉(zhuǎn)速為第二列；功率為已知，
糊功率轉(zhuǎn)速《矩=||可求出聯(lián)軸器承受的扭矩'進而利用到彈性聯(lián)軸器的
扭轉(zhuǎn)剛度^^ 下面結(jié)合圖2具體說明將本發(fā)明應(yīng)用在柴油發(fā)電機組進行測試。
彈性聯(lián)軸器的損壞和作用在聯(lián)軸器上的扭矩有直接關(guān)系。所以測量出運行過 程中聯(lián)軸器兩端所承受的扭矩就至關(guān)重要。由于該機組結(jié)構(gòu)十分緊湊，無法直接安裝 扭矩傳感器。柴油機曲軸以及發(fā)電機軸的扭轉(zhuǎn)剛度相對彈性聯(lián)軸器的剛度大很多，可 以用發(fā)電機組前后兩端(也就是柴油機前端和發(fā)電機尾端)的相對扭角代表彈性聯(lián)軸 器兩端的相對扭角。這樣就可以監(jiān)測彈性聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度或扭矩。將兩個角標儀分 別安裝在柴油機和發(fā)電機的自由端，啟動整套裝置，兩個角標儀同時發(fā)出脈沖；利用記 錄儀記錄脈沖信號，記錄下兩個角標儀的脈沖信號以及相應(yīng)脈沖激發(fā)時間分別保存在二 維數(shù)組1和二維數(shù)組2中，此二維數(shù)組第一列為脈沖序號即這是第幾個脈沖，第二列為 對應(yīng)脈沖被激發(fā)的時刻。根據(jù)角標儀特性每兩個脈沖之間，角標儀轉(zhuǎn)過一個確定的角 度9。首先對角標儀1的信號數(shù)組進行處理，得到新的二維數(shù)組3，數(shù)組3第一列為對 應(yīng)脈沖的時間，數(shù)組3第二列為脈沖序號*單位脈沖轉(zhuǎn)過角度e的值；對角標儀2的 信號數(shù)組進行處理，得到一個新的二維數(shù)組4，數(shù)組4第一列為對應(yīng)脈沖的時間，數(shù)組4 第二列為脈沖序號*單位脈沖轉(zhuǎn)過角度e的值；然后對數(shù)組l進行進一步處理，利用瞬時轉(zhuǎn)速=^^^1^^，得到一個新的二維數(shù)組5，數(shù)組5以時間為第一列，以
刖后l;;fc沖時間差
,^二^ 力^ 皿 、,--ll胃求出糊器承受的艦，
進而利用到彈性聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度=
轉(zhuǎn)角差 通過測試分析得到的扭轉(zhuǎn)剛度，即扭矩_扭角特性圖如圖3所示。
權(quán)利要求
一種工作狀態(tài)下的彈性聯(lián)軸器動靜扭轉(zhuǎn)剛度同步測量方法，其特征是在由功率接收機和原動機以及連接在功率接收機和原動機之間的彈性聯(lián)軸器組成的動力裝置的兩端分別安裝一個角標儀，動力裝置啟動后由數(shù)據(jù)采集儀采集兩個角標儀發(fā)出的脈沖信號，分別將兩個角標儀的脈沖信號換算成扭轉(zhuǎn)角度，然后將兩角標儀的對應(yīng)時刻的角度相減得到反應(yīng)彈性聯(lián)軸器承受的扭矩的轉(zhuǎn)角差值，進而得到彈性聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作狀態(tài)下的彈性聯(lián)軸器動靜扭轉(zhuǎn)剛度同步測量方法，其特 征是在將與功率接收機相連的角標儀的脈沖信號換算成扭轉(zhuǎn)角度的同時，根據(jù)角標儀發(fā) 出的脈沖信號計算功率接收機的轉(zhuǎn)速。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工作狀態(tài)下的彈性聯(lián)軸器動靜扭轉(zhuǎn)剛度同步測量方法， 其特征是所述原動機是柴油機、所述功率接收機是發(fā)電機，所述角標儀分別安裝在柴油機 前端和發(fā)電機尾端。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種工作狀態(tài)下的彈性聯(lián)軸器動靜扭轉(zhuǎn)剛度同步測量方法。在由功率接收機和原動機以及連接在功率接收機和原動機之間的彈性聯(lián)軸器組成的動力裝置的兩端分別安裝一個角標儀，動力裝置啟動后由數(shù)據(jù)采集儀采集兩個角標儀發(fā)出的脈沖信號，分別將兩個角標儀的脈沖信號換算成扭轉(zhuǎn)角度，然后將兩角標儀的對應(yīng)時刻的角度相減得到反應(yīng)彈性聯(lián)軸器承受的扭矩的轉(zhuǎn)角差值，進而得到彈性聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度。本發(fā)明的測量方法可以在實際裝置上進行，不需要設(shè)計專門的實驗臺架；本發(fā)明測量得到的是彈性聯(lián)軸器實際工作狀態(tài)的扭轉(zhuǎn)剛度，可以在動力裝置運行時在線測量。
文檔編號G01N3/00GK101718612SQ20091007337
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者盧熙群, 呂秉琳, 張?zhí)煸? 李玩幽, 杜敬濤, 郭宜斌 申請人:哈爾濱工程大學(xué)