CN102494886B - 一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置 - Google Patents

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Abstract

一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置，它涉及一种背靠背试验用穿轴装置，以解决采用开放式试验装置，用于大功率行星传动装置的性能试验，存在适应性差、动力源功率较高以及试验装置制造成本较高的问题。它包括第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴、齿式联轴器和加载器，第一连接轴与加载器转动连接，第一连接轴与第二连接轴转动连接，第二连接轴与第三连接轴转动连接，第三连接轴与试验行星齿轮箱转动连接，加载器与陪试行星齿轮箱转动连接，所述的齿式联轴器分别与陪试行星齿轮箱和试验行星齿轮箱固定连接，陪试行星齿轮箱与试验行星齿轮箱通过齿式联轴器转动连接。本发明用于行星齿轮箱背靠背试验。

Description

一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置
技术领域
本发明涉及一种背靠背试验用穿轴装置。
背景技术
从齿轮箱试验的方法来看，根据其驱动和加载方式的不同，有开放式试验和封闭功率流式试验。开放式试验由动力源(电机)、试验齿轮箱、负载装置和测量***串联而成，由于开放式试验所需的动力源、耗功装置的功率需要与试验齿轮箱的功率相同，当试验功率高达几万千瓦时，动力源、耗功装置的功率也要几万千瓦，试验台的费用、规模会随之成倍增加，故这种试验方法只适合空负荷试验或小型齿轮传动装置的带负荷试验。封闭功率流式试验是将两台齿轮箱背靠背(输出端与输出端、输入端与输入端)连接起来，形成封闭状态，并串联上加载装置，即可对试验齿轮箱进行加载，这种试验方式通称背靠背试验；行星齿轮箱由于有输入、输出同轴的结构特点，可以将扭力轴穿过两台齿轮箱内部，使封闭功率的结构更加简化，适合进行背靠背试验。如德国的RENK公司、英国阿伦公司、日本Kawasaki重工业公司等国际知名企业均对其研制和生产的行星齿轮箱进行全负荷试验，而且各种规格研制的第一台行星齿轮箱都必须经过满负荷试车。
目前，我国在大功率行星齿轮传动方面的试验研究很少，而从国外船用大型行星减速器发展过程来看，任何形式的行星齿轮传动装置的设计和研制，对背靠背试验依赖性很强，行星齿轮传动装置的性能通常要通过背靠背试验最终确定。因此，创造具备背靠背试验的试验条件是突破大功率行星齿轮箱设计的关键。
发明内容
本发明的目是为解决采用开放式试验装置，用于大功率行星传动装置的性能试验，存在适应性差、动力源功率较高以及试验装置制造成本较高的问题，进而提供一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置包括第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴、齿式联轴器和加载器，第一连接轴的一端与加载器的输入端转动连接，第一连接轴的另一端与第二连接轴的一端转动连接，第二连接轴的另一端与第三连接轴的一端转动连接，第三连接轴的另一端与试验行星齿轮箱的输入端转动连接，加载器的输出端与陪试行星齿轮箱的输入端转动连接，所述的齿式联轴器分别与陪试行星齿轮箱的输出端和试验行星齿轮箱的输出端固定连接，陪试行星齿轮箱的输出端与试验行星齿轮箱的输出端通过齿式联轴器转动连接。
本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，不仅适合空负荷试验或小型齿轮传动装置的带负荷试验，而且更适合大功率行星齿轮传动装置的试验，适应性好；本发明的试验行星齿轮箱输出端与陪试行星齿轮箱输出端之间用齿式联轴器连接，使试验行星齿轮箱和陪试行星齿轮箱形成功率封闭的***，采用本发明的穿轴装置进行大功率行星齿轮箱背靠背试验时，试验齿轮箱内部封闭功率可达满功率，而驱动它们的动力源功率只需要克服齿轮箱封闭***的摩擦损耗功率，动力源功率明显很小，而且，本发明较开放式方法的试验装置省去了两台同等功率的封闭外啮合齿轮箱，试验台整体制造成本降低，试验台占用空间小，建设规模较小。采用本发明的穿轴装置用于行星齿轮传动装置的全负荷全转速性能试验，行星齿轮传动装置的工作可靠性好，运行时的振动噪声情况良好，符合设计要求，本发明为突破大功率行星齿轮箱的开发设计创造了有利条件。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置包括第一连接轴1、第二连接轴3、第三连接轴6、齿式联轴器4和加载器14，第一连接轴1的一端与加载器14的输入端14-1转动连接，第一连接轴1的另一端与第二连接轴3的一端转动连接，第二连接轴3的另一端与第三连接轴6的一端转动连接，第三连接轴6的另一端与试验行星齿轮箱16的输入端16-1转动连接，加载器14的输出端14-2与陪试行星齿轮箱15的输入端15-1转动连接，所述的齿式联轴器4分别与陪试行星齿轮箱15的输出端15-2和试验行星齿轮箱16的输出端16-2固定连接，陪试行星齿轮箱15的输出端15-2与试验行星齿轮箱16的输出端16-2通过齿式联轴器4转动连接。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一连接轴1的输入端加工有外花键，加载器14的输入端14-1加工有内花键，第一连接轴1与加载器14通过花键转动连接。如此设置，安装拆卸方便，连接高效。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一连接轴1的输出端加工有外花键，第二连接轴3的输入端加工有内花键，第一连接轴1与第二连接轴3通过花键转动连接。如此设置，安装拆卸方便，连接高效，满足设计要求。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的穿轴装置还包括第一法兰7，第二连接轴3的输出端与第三连接轴6的输入端通过第一法兰7转动连接。如此设置，安装拆卸方便，连接可靠，满足设计要求。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第三连接轴6的输出端加工有内花键，试验行星齿轮箱16的输入端16-1加工有外花键，第三连接轴6与试验行星齿轮箱16通过花键转动连接。如此设置，安装拆卸方便，连接可靠，满足设计要求。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的穿轴装置还包括第二法兰5，加载器14的输出端14-2与陪试行星齿轮箱15的输入端15-1通过第二法兰5转动连接。如此设置，安装拆卸方便，连接可靠，满足设计要求。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的穿轴装置还包括第一支撑轴承9、第二支撑轴承10、第三支撑轴承12和第四支撑轴承13，所述的第一连接轴1通过安装在陪试行星齿轮箱15的输入端15-1内的第三支撑轴承12和第四支撑轴承13支撑，第二连接轴3通过安装在陪试行星齿轮箱15的输出端15-2内的第二支撑轴承10支撑，第三连接轴6通过安装在试验行星齿轮箱16的输出端16-2内的第一支撑轴承9支撑。如此设置，试验运行稳定可靠，满足设计要求。其它与具体实施方式一相同。
工作过程
当进行大功率行星齿轮箱背靠背试验时，电机驱动试验行星齿轮箱输入端16-1，依次带动第三连接轴6、第二连接轴3、第一连接轴1、加载器14、陪试行星齿轮箱15的输入端15-1、陪试行星齿轮箱输出端15-2、齿式联轴器4、试验行星齿轮箱输出端16-2转动，陪试行星齿轮箱15和试验行星齿轮箱16形成功率封闭的***，不断提高电机输入转速直至达到试验行星齿轮箱16所需转速，然后加载器14开始施加扭矩，实现扭矩封闭循环传递直至达到所需扭矩为止。
当结束大功率行星齿轮箱背靠背试验时，首先将加载器14从最大扭矩逐渐降低为零，然后将电机转速逐渐降低为零。

Claims (7)

1.一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置，其特征在于：它包括第一连接轴（1）、第二连接轴（3）、第三连接轴（6）、齿式联轴器（4）和加载器（14），第一连接轴（1）的一端与加载器（14）的输入端（14-1）转动连接，第一连接轴（1）的另一端与第二连接轴（3）的一端转动连接，第二连接轴（3）的另一端与第三连接轴（6）的一端转动连接，第三连接轴（6）的另一端与试验行星齿轮箱（16）的输入端（16-1）转动连接，加载器（14）的输出端（14-2）与陪试行星齿轮箱（15）的输入端（15-1）转动连接，所述的齿式联轴器（4）分别与陪试行星齿轮箱（15）的输出端（15-2）和试验行星齿轮箱（16）的输出端（16-2）固定连接，陪试行星齿轮箱（15）的输出端（15-2）与试验行星齿轮箱（16）的输出端（16-2）通过齿式联轴器（4）转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置，其特征在于：第一连接轴（1）的输入端加工有外花键，加载器（14）的输入端（14-1）加工有内花键，第一连接轴（1）与加载器（14）通过花键转动连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置，其特征在于：第一连接轴（1）的输出端加工有外花键，第二连接轴（3）的输入端加工有内花键，第一连接轴（1）与第二连接轴（3）通过花键转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置，其特征在于：该穿轴装置还包括第一法兰（7），第二连接轴（3）的输出端与第三连接轴（6）的输入端通过第一法兰（7）转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置，其特征在于：第三连接轴（6）的输出端加工有内花键，试验行星齿轮箱（16）的输入端（16-1）加工有外花键，第三连接轴（6）与试验行星齿轮箱（16）通过花键转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置，其特征在于：该穿轴装置还包括第二法兰（5），加载器（14）的输出端（14-2）与陪试行星齿轮箱（15）的输入端（15-1）通过第二法兰（5）转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种大功率行星齿轮箱背靠背试验用穿轴装置，其特征在于：该穿轴装置还包括第一支撑轴承（9）、第二支撑轴承（10）、第三支撑轴承（12）和第四支撑轴承（13），所述的第一连接轴（1）通过安装在陪试行星齿轮箱（15）的输入端（15-1）内的第三支撑轴承（12）和第四支撑轴承（13）支撑，第二连接轴（3）通过安装在陪试行星齿轮箱（15）的输出端（15-2）内的第二支撑轴承（10）支撑，第三连接轴（6）通过安装在试验行星齿轮箱（16）的输出端（16-2）内的第一支撑轴承（9）支撑。
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