專利名稱：一種負(fù)載試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可調(diào)節(jié)負(fù)載試驗(yàn)裝置。
技術(shù)背景
礦用斬波電力機(jī)車屬于新型電力電子變流技術(shù)調(diào)速電傳動(dòng)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的高耗能礦用電力機(jī)車電阻調(diào)速電傳動(dòng)系統(tǒng)不同，新型斬波調(diào)速電傳動(dòng)系統(tǒng)比電阻調(diào)速電傳動(dòng)系統(tǒng)節(jié)約電能約10%-25%，但電力電子變流技術(shù)裝置需要進(jìn)行電氣參數(shù)，牽引、制動(dòng)運(yùn)行工況試驗(yàn)參數(shù)整定及工作性能試驗(yàn)，由于礦用斬波電力機(jī)車屬于大型走行運(yùn)動(dòng)設(shè)備，以往礦用斬波電力機(jī)車工況試驗(yàn)參數(shù)整定及工作性能試驗(yàn)是在專用試車線進(jìn)行，試驗(yàn)周期長、操作不方便、經(jīng)濟(jì)性能差。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有專用試車線試驗(yàn)技術(shù)方法存在的上述缺陷，提供一種專用脫離試車線，可在試驗(yàn)室試驗(yàn)平臺(tái)模擬礦用斬波電力機(jī)車電傳動(dòng)系統(tǒng)，完成牽引加速啟動(dòng)、制動(dòng)減速停車工況走行運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)參數(shù)整定及工作性能試驗(yàn)的地面試驗(yàn)裝置試驗(yàn)技術(shù)方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種負(fù)載試驗(yàn)裝置，所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的慣性飛輪組負(fù)載I與柔性萬向傳動(dòng)軸I的一端聯(lián)接，所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的柔性萬向傳動(dòng)軸I另一端與陪試直流牽引電機(jī)軸伸端聯(lián)接；所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的速度測量裝置安裝在慣性飛輪組負(fù)載I上；所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的陪試直流牽引電機(jī)和慣性飛輪組負(fù)載I通過柔性萬向傳動(dòng)軸I在機(jī)械結(jié)構(gòu)上形成整體聯(lián)接的負(fù)載組合I ；所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的安裝底架總成用于固定形成整體聯(lián)接的所述負(fù)載組合I。
所述直流牽引電機(jī)包括用于固定陪試直流牽引電機(jī)的電機(jī)安裝支座和電機(jī)抱軸安裝支座。
所述慣性飛輪組負(fù)載I包括可旋轉(zhuǎn)部分、非旋轉(zhuǎn)部分及軸，可旋轉(zhuǎn)部分和非旋轉(zhuǎn)部分分別固定安裝在軸上。
所述慣性飛輪組負(fù)載I的旋轉(zhuǎn)部分包括固定飛輪、可拆卸飛輪以及軸；所述固定飛輪固定安裝在軸上，可拆卸飛輪固定安裝在固定飛輪上；所述固定飛輪、可拆卸飛輪組合為一整體安裝在軸上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
所述慣性飛輪組負(fù)載I的非旋轉(zhuǎn)部分包括未裝配飛輪、軸以及未裝配飛輪支撐座；所述未裝配飛輪固定連接在未裝配飛輪支撐座上；未裝配飛輪支撐座與未裝配飛輪組合為一個(gè)整體。
旋轉(zhuǎn)部分中的軸設(shè)置有圓柱部分和錐度部分，圓柱部分和錐度部分為一體式連接。
旋轉(zhuǎn)部分的固定飛輪采用固定安裝在軸的圓柱形部分上；旋轉(zhuǎn)部分的可拆卸飛輪緊固在軸的錐度部分上。
所述未裝配飛輪支撐座與未裝配飛輪的底部為無間隙接觸。未裝配飛輪與轉(zhuǎn)軸采用1 :50至1 :10的錐度配合，使未裝配飛輪與軸的旋轉(zhuǎn)部分保持一定的間隙。未裝配飛輪支撐座與未裝配飛輪底部相接觸的接觸面為圓弧面。所述慣性飛輪組負(fù)載上設(shè)置有安全防護(hù)罩總成。在陪試直流牽引電機(jī)的另一軸伸端聯(lián)接有另一負(fù)載組合II。所述另一負(fù)載組合II的機(jī)械結(jié)構(gòu)與負(fù)載組合I的機(jī)械結(jié)構(gòu)相同，另一負(fù)載組合II 與負(fù)載組合I為對稱分布。未裝配飛輪的圓心軸線與安裝在一起的固定飛輪和可拆卸飛輪的圓心軸線之間的距離為可拆卸飛輪與未裝配飛輪支撐座上的圓弧面R之間的間隙。慣性飛輪組負(fù)載中的可拆卸飛輪和未裝配飛輪均為質(zhì)量不同飛輪。通過慣性飛輪組負(fù)載模擬礦用斬波電力機(jī)車平動(dòng)慣量的地面試驗(yàn)裝置平臺(tái)，完全消除了試驗(yàn)參數(shù)整定及工作性能試驗(yàn)在專用試車線進(jìn)行，試驗(yàn)周期長，操作不方便、經(jīng)濟(jì)性能差的技術(shù)屏障。本發(fā)明為提供多種礦用斬波電力機(jī)車平動(dòng)慣量等效慣性飛輪組負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，將慣性飛輪組負(fù)載設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)的飛輪片組。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)主視圖2是本發(fā)明陪試直流牽引電機(jī)俯視圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的可調(diào)節(jié)慣性飛輪組負(fù)載示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的可調(diào)節(jié)慣性飛輪組負(fù)載示意圖中1.陪試直流牽引電機(jī)；2.柔性萬向傳動(dòng)軸I ；3.慣性飛輪組負(fù)載I ；4.安裝底架總成；5.安全防護(hù)罩總成；6.速度測量裝置；7.電機(jī)安裝支座；8.電機(jī)抱軸安裝支座； 9.另一慣性飛輪組負(fù)載II ；10.另一柔性萬向傳動(dòng)軸II ；11.飛輪安裝螺栓I ；12.固定飛輪；13.可拆卸飛輪；14.未裝配飛輪；15.飛輪安裝螺栓II ；16.未裝配飛輪支撐座；17.轉(zhuǎn)軸；18.另一慣性飛輪組負(fù)載II中的可拆卸飛輪；19.另一慣性飛輪組負(fù)載II中的未裝配飛輪；20.軸；R.未裝配飛輪支撐座圓弧面；21.未裝配飛輪支撐座垂直立板；22.軸外圈； 23.軸內(nèi)圈；24.機(jī)架。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施方式1
參照圖1至3，本實(shí)施例包括陪試直流牽引電機(jī)1、柔性萬向傳動(dòng)軸I 2、慣性飛輪組負(fù)載I 3、安裝底架總成4、速度測量裝置6、電機(jī)安裝支座7、電機(jī)抱軸安裝支座8。慣性飛輪組負(fù)載I 3與柔性萬向傳動(dòng)軸I 2—端聯(lián)接，柔性萬向傳動(dòng)軸I 2另一端與陪試直流牽引電機(jī)1軸伸端聯(lián)接。速度測量裝置6安裝在慣性飛輪組負(fù)載I 3上；陪試直流牽引電機(jī)1和慣性飛輪組負(fù)載I 3通過柔性萬向傳動(dòng)軸I 2在機(jī)械結(jié)構(gòu)上形成整體聯(lián)接的負(fù)載組合I ；安裝底架總成4用于固定形成整體聯(lián)接的負(fù)載組合I。電機(jī)安裝支座7和電機(jī)抱軸安裝支座8用于固定陪試直流牽引電機(jī)1。
圖3中，慣性飛輪組負(fù)載I 3中包括飛輪安裝螺栓I 11、飛輪安裝螺栓II 15、未裝配飛輪支撐座16，固定飛輪12、可拆卸飛輪13、未裝配飛輪14以及軸20。其中，轉(zhuǎn)軸20包括軸內(nèi)圈23、轉(zhuǎn)軸17及軸外圈22，固定飛輪12固定安裝在轉(zhuǎn)軸的圓柱形部分上并一起固定安裝在軸20的軸內(nèi)圈23上，為不可拆卸部分；可拆卸飛輪13以飛輪內(nèi)圓錐度面靠緊轉(zhuǎn)軸錐度面定位，利用飛輪安裝螺栓I 11用螺母安裝在固定飛輪12上并緊固，為質(zhì)量可變部分，可根據(jù)試驗(yàn)情況對可拆卸飛輪13進(jìn)行拆卸或組合，固定飛輪12、可拆卸飛輪13以及飛輪安裝螺栓I 11、轉(zhuǎn)軸17、軸內(nèi)圈23為一個(gè)整體。未裝配飛輪14通過飛輪安裝螺栓II 15 固定在未裝配飛輪支撐座16垂直立板21上，未裝配飛輪支撐座16固定安裝在機(jī)架M上。 可根據(jù)模擬的不同工況，將用飛輪安裝螺栓II 15固定的未裝配飛輪14拆下，與可拆卸飛輪 13進(jìn)行組合并用飛輪安裝螺栓I 11固定；或者將可拆卸飛輪13拆下，與未裝配飛輪14用飛輪安裝螺栓II 15安裝固定。用飛輪安裝螺栓I 11固定的固定飛輪12和可拆卸飛輪13 安裝在轉(zhuǎn)軸上并一起固定安裝在軸20的軸內(nèi)圈23上，用飛輪安裝螺栓II 15固定的未裝配飛輪14安裝在未裝配飛輪支撐座16垂直立板21上，陪試直流牽引電機(jī)1通過柔性萬向傳動(dòng)軸I 2與飛輪轉(zhuǎn)軸端部連接。組成整體的用飛輪安裝螺栓I 11固定的固定飛輪12、可拆卸飛輪13安裝在轉(zhuǎn)軸上并一起固定安裝在軸20的軸內(nèi)圈23上，成為可轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪部分，當(dāng)陪試直流牽引電機(jī)1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)軸20的軸內(nèi)圈23進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)用飛輪安裝螺栓I 11固定的固定飛輪12、可拆卸飛輪13組合而成的整體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。用飛輪安裝螺栓II 15固定的未裝配飛輪14安裝在支撐座16垂直立板21上并通過支撐座16緊固在機(jī)架M上組成一個(gè)固定整體，為非旋轉(zhuǎn)部分。當(dāng)軸20帶動(dòng)用飛輪安裝螺栓I 11固定的固定飛輪12、可拆卸飛輪13進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，非旋轉(zhuǎn)部分(即用飛輪安裝螺栓II 15固定的未裝配飛輪14不進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng))。用飛輪安裝螺栓II 15固定的未裝配飛輪14固定在未裝配飛輪支撐座垂直立板21上，在未裝配飛輪支撐座16上設(shè)置有圓弧面R，用于支撐未裝配飛輪14，使其保持穩(wěn)定。通常情況下，速度測量裝置6安裝在慣性飛輪組負(fù)載I 3中軸20的非旋轉(zhuǎn)部位 (即軸外圈22的固定部位)，測試飛輪轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度。圖3中，可拆卸飛輪13和未裝配飛輪14均為質(zhì)量不同的飛輪，可按照模擬不同的工況，對可拆卸飛輪13的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到調(diào)整可旋轉(zhuǎn)部分的動(dòng)能。圖3中，安裝在軸20的軸內(nèi)圈23上的轉(zhuǎn)軸，裝固定飛輪12位置處為直徑相同的圓柱，裝可拆卸飛輪13位置處為錐度，其中圓柱部分安裝固定飛輪12，錐度部分安裝可拆卸飛輪13。在對慣性飛輪組負(fù)載I 3進(jìn)行動(dòng)能調(diào)節(jié)時(shí)，該部分中(轉(zhuǎn)軸上安裝有固定飛輪 12和可拆卸飛輪13的部分)安裝在錐度部分上的可拆卸飛輪13可沿轉(zhuǎn)軸軸線方向移動(dòng)放置到非旋轉(zhuǎn)部分14上，并用飛輪安裝螺栓II 15固定，從而變?yōu)槲囱b配飛輪14。反之，也可由非旋轉(zhuǎn)部分沿轉(zhuǎn)軸軸線方向移動(dòng)使飛輪內(nèi)圓錐度面靠緊轉(zhuǎn)軸錐度面定位，利用飛輪安裝螺栓I 11用螺母安裝在固定飛輪12上，從而變?yōu)樾D(zhuǎn)部分。非旋轉(zhuǎn)部分中的未裝配飛輪 14與未裝配飛輪支撐座16上圓弧面R為無間隙接觸，將非旋轉(zhuǎn)部分的未裝配飛輪14沿轉(zhuǎn)軸軸線方向移動(dòng)使飛輪內(nèi)圓錐度面靠緊轉(zhuǎn)軸錐度面定位，利用飛輪安裝螺栓I 11用螺母安裝在固定飛輪12上時(shí)，即成為可拆卸飛輪13，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸錐度面定位的作用使該可拆卸飛輪13與未裝配飛輪支撐座16上的圓弧面R之間產(chǎn)生間隙。可拆卸飛輪13和未裝配飛輪 14的內(nèi)圓與轉(zhuǎn)軸最好采用1 :10錐度的配合，使未裝配飛輪14拆卸后與轉(zhuǎn)軸外圓保持一定
5的間隙。未裝配飛輪14與的圓心軸線與固定飛輪12和可拆卸飛輪13的圓心軸線之間的距離為可拆卸飛輪13與未裝配飛輪支撐座16上的圓弧面R之間產(chǎn)生的間隙。本試驗(yàn)裝置中的慣性飛輪組負(fù)載I 3可模擬礦用斬波電力機(jī)車牽引加速啟動(dòng)、制動(dòng)減速停車的走行運(yùn)動(dòng)工作性能試驗(yàn)。在牽引啟動(dòng)工況下，陪試直流牽引電機(jī)1作為電動(dòng)牽引設(shè)備，慣性飛輪組負(fù)載I 3模擬礦用斬波電力機(jī)車平動(dòng)慣性，因此增加慣性飛輪組負(fù)載I 3動(dòng)能的情況與礦用斬波電力機(jī)車加速啟動(dòng)工況是等效的。在制動(dòng)減速工況下，慣性飛輪組負(fù)載I 3模擬礦用斬波電力機(jī)車平動(dòng)慣性，這時(shí)陪試直流牽引電機(jī)1進(jìn)入再生發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，消耗慣性飛輪組負(fù)載I 3的動(dòng)能，這種情況與礦用斬波電力機(jī)車制動(dòng)減速工況等效。通過利用慣性飛輪組負(fù)載I 3模擬礦用斬波電力機(jī)車平動(dòng)慣性的地面試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)參數(shù)整定完全無需在專用試車線進(jìn)行，克服了試驗(yàn)周期長、操作不方便、經(jīng)濟(jì)性能差的技術(shù)屏障。圖4中，實(shí)施方式二中的負(fù)載試驗(yàn)裝置包括另一柔性萬向傳動(dòng)軸II 10和慣性飛輪負(fù)載II 9 ；其中另一慣性飛輪組負(fù)載II 9中包括可拆卸飛輪18、另一慣性飛輪組負(fù)載II中的未裝配飛輪19。實(shí)施方式二與實(shí)施方式一的不同之處在于陪試直流牽引電機(jī)1的另一軸伸端聯(lián)接有另一負(fù)載組合II，該負(fù)載組合II的結(jié)構(gòu)、工作方式均與實(shí)施方式1的負(fù)載組合I結(jié)構(gòu)、工作方式相同，與實(shí)施例1中的負(fù)載組合I為對稱結(jié)構(gòu)。以上只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，一個(gè)優(yōu)選示范例。本發(fā)明申請請求保護(hù)的范圍并不只限于所述實(shí)施方式。凡與本實(shí)施例等效的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的慣性飛輪組負(fù)載I (3)與柔性萬向傳動(dòng)軸I (2)的一端聯(lián)接，所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的柔性萬向傳動(dòng)軸I (2)另一端與陪試直流牽引電機(jī)(1)軸伸端聯(lián)接；所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的速度測量裝置(6)安裝在慣性飛輪組負(fù)載I (3)上；所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的陪試直流牽引電機(jī)(1)和慣性飛輪組負(fù)載 I (3)通過柔性萬向傳動(dòng)軸I (2)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上形成整體聯(lián)接的負(fù)載組合I ；所述負(fù)載試驗(yàn)裝置中的安裝底架總成(4)用于固定形成整體聯(lián)接的所述負(fù)載組合I。
2.按照權(quán)利要求1所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述直流牽引電機(jī)(1)包括用于固定陪試直流牽弓丨電機(jī)(1)的電機(jī)安裝支座(7 )和電機(jī)抱軸安裝支座(8 )。
3.按照權(quán)利要求1所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述慣性飛輪組負(fù)載I(3)包括可旋轉(zhuǎn)部分、非旋轉(zhuǎn)部分及軸(20 )，可旋轉(zhuǎn)部分和非旋轉(zhuǎn)部分分別固定安裝在軸(20 )上。
4.按照權(quán)利要求3所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述慣性飛輪組負(fù)載I(3)的旋轉(zhuǎn)部分包括固定飛輪(12)、可拆卸飛輪(13)以及軸(20);所述固定飛輪(12)固定安裝在軸(20)上，可拆卸飛輪(13)固定安裝在固定飛輪(12)上；所述固定飛輪(12)、可拆卸飛輪 (13)組合為一整體安裝在軸(20)上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
5.按照權(quán)利要求3所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述慣性飛輪組負(fù)載I(3)的非旋轉(zhuǎn)部分包括未裝配飛輪(14)、軸(20)以及未裝配飛輪支撐座(16)；所述未裝配飛輪(14) 固定連接在未裝配飛輪支撐座(16)上；未裝配飛輪支撐座(16)與未裝配飛輪(14)組合為一個(gè)整體。
6.按照權(quán)利要求4所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)部分中的軸(20)設(shè)置有圓柱部分和錐度部分，圓柱部分和錐度部分為一體式連接。
7.按照權(quán)利要求6所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)部分的固定飛輪(12)采用固定安裝在軸(20)的圓柱形部分上；旋轉(zhuǎn)部分的可拆卸飛輪(13)緊固在軸(20)的錐度部分上。
8.按照權(quán)利要求5所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述未裝配飛輪支撐座(16)與未裝配飛輪(14)的底部為無間隙接觸。
9.按照權(quán)利要求5所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于未裝配飛輪(14)與轉(zhuǎn)軸采用1 50至1 :10的錐度配合，使未裝配飛輪(14)與軸(20)的旋轉(zhuǎn)部分保持一定的間隙。
10.按照權(quán)利要求8所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于未裝配飛輪支撐座(16)與未裝配飛輪(14)底部相接觸的接觸面為圓弧面(R)。
11.按照權(quán)利要求1所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述慣性飛輪組負(fù)載(3)上設(shè)置有安全防護(hù)罩總成(5)。
12.按照權(quán)利要求1所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于在陪試直流牽引電機(jī)(1)的另一軸伸端聯(lián)接有另一負(fù)載組合II。
13.按照權(quán)利要求12所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述另一負(fù)載組合II的機(jī)械結(jié)構(gòu)與負(fù)載組合I的機(jī)械結(jié)構(gòu)相同，另一負(fù)載組合II與負(fù)載組合I為對稱分布。
14.按照權(quán)利要求1至13所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于未裝配飛輪(14)的圓心軸線與安裝在一起的固定飛輪(12)和可拆卸飛輪(13)的圓心軸線之間的距離為可拆卸飛輪(13 )與未裝配飛輪支撐座(16 )上的圓弧面R之間的間隙。
15.按照權(quán)利要求1至13所述的負(fù)載試驗(yàn)裝置，其特征在于慣性飛輪組負(fù)載(3，9)中的可拆卸飛輪(13，18)和未裝配飛輪(14，19)均為質(zhì)量不同飛輪。
全文摘要
一種負(fù)載試驗(yàn)裝置，包括陪試直流牽引電機(jī)、柔性萬向傳動(dòng)軸、慣性飛輪組負(fù)載、安裝底架總成、安全防護(hù)罩總成、速度測量裝置、電機(jī)安裝支座、電機(jī)抱軸安裝支座。兩組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相同可調(diào)節(jié)的慣性飛輪組負(fù)載由質(zhì)量不同的單個(gè)飛輪片組合構(gòu)成，可拆卸或組合成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)慣性負(fù)載整體。慣性飛輪組轉(zhuǎn)動(dòng)慣性負(fù)載模擬礦用斬波電力機(jī)車牽引加速啟動(dòng)、制動(dòng)減速停車工況的走行平動(dòng)慣性工作性能試驗(yàn)；通過慣性飛輪組負(fù)載模擬礦用斬波電力機(jī)車運(yùn)行的地面試驗(yàn)裝置平臺(tái)，完全消除了試驗(yàn)參數(shù)整定及工作性能試驗(yàn)在專用試車線進(jìn)行，試驗(yàn)周期長，操作不方便、經(jīng)濟(jì)性能差的技術(shù)屏障。
文檔編號(hào)G01M17/08GK102539174SQ20111044099
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者劉柏, 羅國城, 羊祥云, 黃繼安 申請人:湘潭電機(jī)股份有限公司