CN114216675A - 一种正倒车齿轮传动装置试验台 - Google Patents

Abstract

本发明属于试验机械技术领域，具体涉及一种正倒车齿轮传动装置试验台。本发明由拖动电机、膜片联轴器、输入增速器1、膜片联轴器、侧扭仪、转接法兰、正、倒车齿轮传动装置、输出增速器支架、水利测功器支架、离合器控制油站、数据采集***组成。本发明可以实现试验齿轮箱单机运行、双机运行、以及单机‑双机切换、双机‑单机切换多种工作模式，电机和增速器、输入增速器和试验齿轮箱、试验齿轮箱与输出增速器、输出增速器与水利测功器之间均采用膜片联轴器连接，它通过弹性形变可以补偿两轴之间的不对中，改善试验台的震动情况。

Description

一种正倒车齿轮传动装置试验台

技术领域

本发明属于试验机械技术领域，具体涉及一种正倒车齿轮传动装置试验台。

背景技术

随着船舶的发展，大功率船舶日益成为未来发展必不可缺的船舶种类，燃机具备体积小，功率密度大等特点，日益成为船舶的主要动力形式，而其并不具备倒车能力，所以往往需要通过调距桨进行与其配合，但其本身具有传递效率、维修性等限制。所以通过正、倒车减速器来实现船舶倒车功能，对于提高船舶机动性、运行效率、减少维修周期具有十分重要的意义，大功率正倒车传动装置的传动***，在机构、动力学特性和运行环境方面的复杂性，决定了该***的设计、理论分析和仿真分析具有较高的技术难点，必须通过试验验证设计及研究成果的正确性。然而，在目前我国大功率正倒车传动装置尚未开展过工作，不具备***试验能力，导致研究成果无法支撑工程应用。因此完成一种正、倒车齿轮传动装置试验台的设计、搭建具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现试验齿轮箱单机运行、双机运行、倒车以及单机-双机切换、双机-单机切换多种工作模式切换的正倒车齿轮传动装置试验台。

本发明的目的是这样实现的：

一种正倒车齿轮传动装置试验台，由拖动电机1、膜片联轴器12、输入增速器13、膜片联轴器24、侧扭仪15、转接法兰16、正、倒车齿轮传动装置7、转接法兰28、侧扭仪29、膜片联轴器10、输出增速器11、膜片联轴器12、水利测功器13、输入增速器14、拖动电机支架15、增速器支架16、侧扭仪支架17、试验齿轮箱增速器18、侧扭仪2支架19、输出增速器支架20、水利测功器支架21、离合器控制油站22、数据采集***23组成，为实现正、倒车齿轮传动装置单机运行、双机运行、单机-双机切换、双机-单机切换、正-倒车切换、倒-正车切换，独立布置了离合器控制油站，用于控制正、倒车齿轮传动装置2台摩擦离合器、2台摩擦制动器、2台脱开闭锁油缸的接脱排，操纵控制装置自带的供油泵和抽油泵的启动停止；显示、存储工作油路、润滑油路的压力、流量、温度数据；具有声光组合报警、可实现离合器、制动器油压低于报警值、离合器、制动器工作油压低于脱排值、滑油油温过高、滑油油温过低报警；控制装置自带的传感器输出信号应先接入控制箱，用于控制箱数显，同时提供接线端子，用于集控室试验台数据采集***数据采集，传感器输出信号端子应集中布置在控制箱内，所有传感器应带有现场数值显示。控制箱应能实现传感器输出信号的本地显示和远程数采的同时稳定运行。

电机和增速器、输入增速器和试验齿轮箱、试验齿轮箱与输出增速器、输出增速器与水利测功器之间均采用膜片联轴器连接，它通过弹性形变可以补偿两轴之间的不对中，改善试验台的震动情况。具有配套的数据采集***，对试验齿轮箱、增速器、侧扭仪数据进行实时采集，对试验台增速器、试验齿轮箱、侧扭仪状态进行实时监控，并对试验齿轮箱切换方式进行实时切换。

本发明的有益效果在于：

本发明可以实现试验齿轮箱单机运行、双机运行、以及单机-双机切换、双机-单机切换多种工作模式。电机和增速器、输入增速器和试验齿轮箱、试验齿轮箱与输出增速器、输出增速器与水利测功器之间均采用膜片联轴器连接，它通过弹性形变可以补偿两轴之间的不对中，改善试验台的震动情况。增速器为平衡电机、试验齿轮箱级水利测功器的转速差异，达到拖动电机及水利侧功率功率转速达到合适区间。并配置有独立的离合器控制油站及数据采集***，用于实现可以实现试验齿轮箱单机运行、双机运行、倒车以及单机-双机切换、双机-单机切换多种工作模式切换。

附图说明

图1是正倒车齿轮传动装置试验台布置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明专利采用是一种采用拖动电机、输入增速器、正、倒车齿轮传动装置、输出增速器、水利测功器、膜片联轴器及侧扭仪组成的适用于正、倒车齿轮传动***的试验台，可以实现试验齿轮箱单机运行、双机运行、单机-双机切换、双机-单机切换，试验齿轮箱控制策略调整，试验台配套有测控***，对试验数据进行实时采集与传输，显示试验结果，对试验结果进行监控与判断，试验台具备独立控制油站，可以实现试验齿轮箱脱开闭锁同步自动离合器、摩擦离合器、摩擦制动器的结合与脱开，进而实现试验齿轮箱单机、双机、倒车的切换功能。

为了实现正、倒车齿轮传动装置单机运行、双机运行、单机-双机切换、双机-单机切换、正-倒车切换、倒-正车切换，本发明搭建了一种采用拖动电机、膜片联轴器、输入增速器、输出增速器、侧扭仪、水利测功器、组成的一种用于正、倒车齿轮传动装置的试验台布置方式。

本发明中，为实现正、倒车齿轮传动装置单机运行、双机运行、单机-双机切换、双机-单机切换、正-倒车切换、倒-正车切换，独立布置了离合器控制油站，用于控制正、倒车齿轮传动装置2台摩擦离合器、2台摩擦制动器、2台脱开闭锁油缸的接脱排，操纵控制装置自带的供油泵和抽油泵的启动停止；显示、存储工作油路、润滑油路的压力、流量、温度数据；具有声光组合报警、可实现离合器、制动器油压低于报警值、离合器、制动器工作油压低于脱排值、滑油油温过高、滑油油温过低报警；控制装置自带的传感器输出信号应先接入控制箱，用于控制箱数显，同时提供接线端子，用于集控室试验台数据采集***数据采集，传感器输出信号端子应集中布置在控制箱内，所有传感器应带有现场数值显示。控制箱应能实现传感器输出信号的本地显示和远程数采的同时稳定运行。

本发明中，为控制正、倒车齿轮传动装置正车运行，设置有数据采集***，可以实现对试验电机、辅助电机进行控制功能，对试验采集各项数据进行实时监控，可以实现对离合器控制油站远程控制，具有主控PLC、接线箱、现场控制功能。

本发明中为平衡输入轴与输出轴之间的不对中情况，在拖动电机与输入增速器、输入增速器与正倒车齿轮传动装置、正倒车齿轮传动传动装置与输出增速器、增速器与液力耦合器之间均采用膜片联轴器，膜片联轴器是一种干式全金属挠性联轴器，传动装置中使用它的目的是补偿旋转轴系运行中出现的各种偏移。膜片联轴器是由一组或几组不锈钢膜片组件来传递扭矩的传动元件，输入与输出轴间的各种偏移靠膜片组件的变形来补偿。

本发明主要由：由拖动电机、膜片联轴器、输入增速器13、膜片联轴器24、侧扭仪15、转接法兰16、正、倒车齿轮传动装置7、转接法兰28、侧扭仪29、膜片联轴器3、输出增速器11、膜片联轴器4、水利测功器13、输入增速器14、拖动电机支架15、增速器支架16、侧扭仪支架17、试验齿轮箱增速器18、侧扭仪2支架19、输出增速器支架20、水利测功器支架21、离合器控制油站22、数据采集***23组成。试验台具有三种运行工况，单机运行、双机运行、以及倒车运行工况，单机运行工况：功率从拖动电机1其中一台将功率传递至膜片联轴器12，经由膜片联轴器12传递至增速器输入增速器13，途径侧扭仪15，然后传递至侧扭仪29，经过膜片联轴器3、输出增速器11、膜片联轴器412最终传递至水利测功器13，实现单机运行。双机运行功率方式与单机传递方式直至，区别在于两台膜片联轴器12同时运行，倒车运行工况为单独启动右侧拖动电机1，在离合器控制油站的辅助下，实现相应离合器结合脱开，完成倒车运行工况。具体实现方式如下：

单机运行工况：

(1)单独启动左侧拖动电机，正、倒车齿轮传动装置内部摩擦离合器、摩擦制动器均处于脱开状态，脱开闭锁同步自动离合器处于非闭锁状态，按照工况表使转速分别达到1019r/min，1364r/min，1825r/min，2100r/min，3270r/min，并分别稳定运行20-30分钟，进行数据采集，完成左侧单机运行工况。

(2)完成拖动电机，左侧单机运行工况，将拖动电机转速按照工况3270r/min、2100r/min、2100r/min、1364r/min、1019r/min，逐步降低至停机，待原理样机停机后，进行右侧单机运行工况。

(3)单独启动右侧拖动电机，正、倒车齿轮传动装置内部摩擦离合器、摩擦制动器均处于脱开状态，脱开闭锁同步自动离合器处于非闭锁状态，按照工况表使转速分别达到1019r/min，1364r/min，1825r/min，2100r/min，3270r/min，并分别稳定运行20-30分钟，进行数据采集，完成一次右侧单机运行工况。

(4)完成右侧单机运行工况，将拖动电机转速按照工况3270r/min、2100r/min、2100r/min、1364r/min、1019r/min，逐步降低至停机，待原理样机停机后，完成右侧单机运行工况。

双机运行工况：

首先启动一台拖动电机，正、倒车齿轮传动装置内部同步自动离合器自动结合，此时摩擦离合器及制动器均处于脱开状态，将正、倒车齿轮传动装置输入转速升高至1019r/min，然后启动另外一台拖动电机，转速逐渐升高至1019r/min，观察正、倒车齿轮传动装置离合器是否结合，若未结合，再将转速升高点，直至结合，此时两台同步自动离合器均处于结合状态，然后按照工况表，使转速分别达到1364r/min，1825r/min，2100r/min，3270r/min，并分别稳定运行20-30分钟，进行数据采集，完成一次双机运行。运行后逐步降速停机，至减速器停机。

倒车运行工况：

(1)对正、倒车齿轮传动装置输出端进行反向手动盘车，使左、右两侧同步自动离合器均处于脱开状态，并手动启动闭锁功能，使其保持在闭锁状态。

(2)将拖动电机转速升值1019r/min，待转速稳定后，开启离合器控制油站供油油泵，然后按下1#离合器供油压力按钮，控制电磁阀接排，结合倒车摩擦离合器1，离合器结合后，将转速升高至2400r/min，运行20min，完成倒车运行工况。

(3)倒车运行工况完成后，将转速降低至1019r/min，脱开正、倒车齿轮传动装置倒车摩擦离合器，电机转速降至停机，带原理样机停机后，完成倒车运行工况。

综上本发明是一种采用拖动电机、输入增速器、试验齿轮箱、输出增速器、水利测功器、膜片联轴器、侧扭仪组成的用于双输入、单输出的试验台布置形式，可以用于正、倒车齿轮传动装置单输入单输出、双输入单输出功率传递模式。可实现试验齿轮箱左机单独运行、右机单独运行以及双机并车运行三种运行工况。由拖动电机、膜片联轴器1、输入增速器1、膜片联轴器2、侧扭仪1、转接法兰1、正、倒车齿轮传动装置、转接法兰2、侧扭仪2、膜片联轴器3、输出增速器、膜片联轴器4、水利测功器、输入增速器2、拖动电机支架、增速器支架、侧扭仪支架1、试验齿轮箱增速器、侧扭仪2支架、输出增速器支架、水利测功器支架、离合器控制油站、数据采集***组成。可以实现试验齿轮箱单机运行、双机运行、以及单机-双机切换、双机-单机切换多种工作模式。电机和增速器、输入增速器和试验齿轮箱、试验齿轮箱与输出增速器、输出增速器与水利测功器之间均采用膜片联轴器连接，它通过弹性形变可以补偿两轴之间的不对中，改善试验台的震动情况。增速器为平衡电机、试验齿轮箱级水利测功器的转速差异，达到拖动电机及水利侧功率功率转速达到合适区间。并配置有独立的离合器控制油站及数据采集***，用于实现可以实现试验齿轮箱单机运行、双机运行、倒车以及单机-双机切换、双机-单机切换多种工作模式切换。

Claims (3)

1.一种正倒车齿轮传动装置试验台，由拖动电机(1)、膜片联轴器1(2)、输入增速器1(3)、膜片联轴器2(4)、侧扭仪1(5)、转接法兰1(6)、正、倒车齿轮传动装置(7)、转接法兰2(8)、侧扭仪2(9)、膜片联轴器3(10)、输出增速器(11)、膜片联轴器4(12)、水利测功器(13)、输入增速器2(14)、拖动电机支架(15)、增速器支架(16)、侧扭仪支架1(17)、试验齿轮箱增速器(18)、侧扭仪2支架(19)、输出增速器支架(20)、水利测功器支架(21)、离合器控制油站(22)、数据采集***(23)组成，其特征在于：为实现正、倒车齿轮传动装置单机运行、双机运行、单机-双机切换、双机-单机切换、正-倒车切换、倒-正车切换，独立布置了离合器控制油站，用于控制正、倒车齿轮传动装置2台摩擦离合器、2台摩擦制动器、2台脱开闭锁油缸的接脱排，操纵控制装置自带的供油泵和抽油泵的启动停止；显示、存储工作油路、润滑油路的压力、流量、温度数据；具有声光组合报警、可实现离合器、制动器油压低于报警值、离合器、制动器工作油压低于脱排值、滑油油温过高、滑油油温过低报警；控制装置自带的传感器输出信号应先接入控制箱，用于控制箱数显，同时提供接线端子，用于集控室试验台数据采集***数据采集，传感器输出信号端子应集中布置在控制箱内，所有传感器应带有现场数值显示。控制箱应能实现传感器输出信号的本地显示和远程数采的同时稳定运行。

2.根据权利要求1所述的一种正倒车齿轮传动装置试验台，其特征在于：电机和增速器、输入增速器和试验齿轮箱、试验齿轮箱与输出增速器、输出增速器与水利测功器之间均采用膜片联轴器连接，它通过弹性形变可以补偿两轴之间的不对中，改善试验台的震动情况。

3.根据权利要求1所述的一种正倒车齿轮传动装置试验台，其特征在于：具有配套的数据采集***，对试验齿轮箱、增速器、侧扭仪数据进行实时采集，对试验台增速器、试验齿轮箱、侧扭仪状态进行实时监控，并对试验齿轮箱切换方式进行实时切换。

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