船用螺旋桨动态负载模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供船用螺旋桨动态负载模拟装置，包括台架、第一-第二电机、三轴减速器、减速机、磁粉制动器、螺旋桨，台架上表面安装台面板，台面板上固定有安装平板，第一电机通过电机安装板固定在安装平板上，三轴减速器通过三轴减速器安装板固定在安装平板上，减速机通过减速器安装板固定在安装平板上，磁粉制动器通过制动器支板安装在安装平板上，螺旋桨的螺旋桨轴端部安装在磁粉制动器里，第一电机通过第一联轴器连接三轴减速器，第二电机通过第二联轴器连接三轴减速器，三轴减速器通过第三联轴器连接减速机，减速机通过第四联轴器连接螺旋桨轴端部。本发明专利技术结构简单、紧凑，能偶模拟螺旋桨多工况下的静态和动态特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种负载模拟装置，具体地说是螺旋桨负载模拟装置。
技术介绍
船舶运动离不开推进系统。为了使所设计的推进系统满足性能指标要求,对系统进行带桨工作考核实验是必不可少的。船舶航行时,船速和桨速两者任何一个发生变化都会引起进速比的变化,进速比的变化将进一步引起螺旋桨阻力矩和推力的变化。螺旋桨负载特性模拟是准确实施船舶电力推进仿真的关键环节之一。在推进系统设计阶段,为了使船舶满足性能指标要求,对推进系统进行带桨工作考核,研究船舶复杂工况下推力和扭矩变化情况是必不可少的。以往的螺旋桨负载模拟装置往往只考虑对螺旋桨负载的模拟，一般通过采用电力电子装置，控制1台发电机提供负载扭矩，来模拟螺旋桨的负载特性。本专利提出的装置不仅可以模拟螺旋桨负载特性，还针对舰船推进电机的特性，进行了模拟推进电机的设计，将所设计的模拟推进电机和加载同轴，构成1个模拟装置，使其特性更接近实际情况。黑龙江工程学院学报2002年03期刊登的题目为《一种能模拟螺旋桨特性的新型负载模拟装置的研制》的文章介绍一种新型的螺旋桨特性负载模拟装置,它是全数字控制的直流转矩伺服系统,采用转矩电流双闭环控制方式。舰船科学技术2007年02期刊登的题目为《舰船推进电机及螺旋桨负载模拟系统研究》介绍了一种能同时模拟推进电机及螺旋桨负载特性的舰船电力推进模拟系统。设计了电力推进模拟系统,提出了它的控制策略;提出了模拟直流推进电机的设计依据,并进行了模拟直流推进电机的设计;然后介绍了2种模拟螺旋桨负载计算模型;进一步介绍了系统硬件和控制软件;最后用PSIM仿真软件和模拟装置对推进电机和螺旋桨负载在各种工况下的特性进行对比实验。机电设备2007年05期刊登的题目为《螺旋桨负载模拟装置的可行性验证》的文章针对螺旋桨模拟装置的可行性进行了仿真验证。建立了一个带螺旋桨负载的推进系统的数学模型;设计了船桨模型,并结合曲线拟合方法获得了相关数据曲线的函数.在Simu-link环境下,建立了整个仿真系统,并进行了动态仿真。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能偶模拟螺旋桨多工况下的静态和动态特性的船用螺旋桨动态负载模拟装置。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术船用螺旋桨动态负载模拟装置，其特征是：包括台架、第一-第二电机、三轴减速器、减速机、磁粉制动器、螺旋桨，台架上表面安装台面板，台面板上固定有安装平板，第一电机通过电机安装板固定在安装平板上，三轴减速器通过三轴减速器安装板固定在安装平板上，减速机通过减速器安装板固定在安装平板上，磁粉制动器通过制动器支板安装在安装平板上，螺旋桨的螺旋桨轴端部安装在磁粉制动器里，第一电机、三轴减速器、减速机、磁粉制动器、螺旋桨的轴线在一条直线上，第一电机通过第一联轴器连接三轴减速器，第二电机设置在三轴减速器上方并通过第二联轴器连接三轴减速器，三轴减速器通过第三联轴器连接减速机，减速机通过第四联轴器连接螺旋桨轴端部。本专利技术还可以包括：1、驱动电机转动时，通过三轴减速器同时带动第二电机和减速机的输入端转动，减速机的输出端带动螺旋桨轴转动，螺旋桨轴带动螺旋桨转动；当需要做加载试验时，如果需要施加被动加载，则通过将磁粉制动器通电，产生制动力限制螺旋桨的转动，从而起到加载作用；如果需要施加主动加载，则通过第二电机施加正向或反向的扭矩，从而达到主动加载的目的。2、第一电机外安装第一防护罩，减速机、第四联轴器、磁粉制动器外安装第二防护罩，螺旋桨外安装螺旋桨防护罩。本专利技术的优势在于：本专利技术结构简单、紧凑，能偶模拟螺旋桨多工况下的静态和动态特性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：结合图1，船用螺旋桨动态负载模拟装置的组成包括：柱脚螺母1、柱脚2、台架3、台面板4、螺栓5、安装平板6、防护罩7、电机8、螺栓9、螺母10、垫圈11、电机安装版12、联轴器13、三轴减速器安装版14、三轴减速器15、电机支架16、减速机轴17、减速机18、减速机安装版19、磁粉制动器20、制动器支板21、螺旋桨轴22、螺旋桨23、螺旋桨防护罩24、螺旋桨防护罩25、减震垫26、防护罩27、电机28。具体包括安装在支架台架3上的台面板4；安装在台面板4上的电机安装版12、三轴减速器安装版14、减速机安装版19和制动器支板21；安装在三轴减速器安装版14上的电机28；电机8固定于与电机安装版12；电机28固定于与电机安装版12；电机8和电机28通过联轴器13与三轴减速器15相连；减速机18固定于减速机安装版19；减速机18通过联轴器13与三轴减速机15相连；磁粉制动器20固定于制动器支板21；螺旋桨轴22内穿于磁粉制动器20，并通过联轴器13与减速机18相连；螺旋桨23固定于螺旋桨轴22；防护罩27和螺旋桨防护罩25外包于整个装置。本专利技术还可以包括这样一些结构特征：1、电机28和电机8分别固定于三轴减速器安装版14上；2、减速机18通过联轴器13与三轴减速机15相连；3、螺旋桨轴22内穿于磁粉制动器20，并通过联轴器13与减速机18相连。本专利技术的工作原理为：驱动电机8转动时，通过三轴减速器15同时带动加载电机28和减速机18的输入端转动，减速器18的输出端带动螺旋桨轴22，螺旋桨轴22带动螺旋桨23转动。当需要做加载试验时，如果需要施加被动加载，将磁粉制动器20通电即可，通电后的磁粉制动器产生的制动力将限制螺旋桨的转动，从而起到加载作用，制动力的大小与变化可根据需要由程序控制。如果需要施加主动加载，通过伺服驱动器对加载电机28施加控制即可，电机28将根据加载的需要对驱动电机是要正向或反向的扭矩，从而达到主动加载的目的。本专利技术的主要动作过程如下：1、驱动电机8转动时，通过三轴减速器15同时带动加载电机28和减速机18的输入端转动，减速器18的输出端带动螺旋桨轴22，螺旋桨轴22带动螺旋桨23转动。2、将磁粉制动器20通电，通电后的磁粉制动器产生的制动力将限制螺旋桨的转动，从而起到加载作用，制动力的大小与变化可根据需要由程序控制。。3、通过伺服驱动器对加载电机28施加控制，电机28将根据加载的需要对驱动电机是要正向或反向的扭矩，从而进行主动加载。当需要做加载试验时，如果需要施加被动加载，将磁粉制动器20通电即可，通电后的磁粉制动器产生的制动力将限制螺旋桨的转动，从而起到加载作用，制动力的大小与变化可根据需要由程本文档来自技高网...

【技术保护点】
船用螺旋桨动态负载模拟装置，其特征是：包括台架、第一‑第二电机、三轴减速器、减速机、磁粉制动器、螺旋桨，台架上表面安装台面板，台面板上固定有安装平板，第一电机通过电机安装板固定在安装平板上，三轴减速器通过三轴减速器安装板固定在安装平板上，减速机通过减速器安装板固定在安装平板上，磁粉制动器通过制动器支板安装在安装平板上，螺旋桨的螺旋桨轴端部安装在磁粉制动器里，第一电机、三轴减速器、减速机、磁粉制动器、螺旋桨的轴线在一条直线上，第一电机通过第一联轴器连接三轴减速器，第二电机设置在三轴减速器上方并通过第二联轴器连接三轴减速器，三轴减速器通过第三联轴器连接减速机，减速机通过第四联轴器连接螺旋桨轴端部。

【技术特征摘要】
1.船用螺旋桨动态负载模拟装置，其特征是：包括台架、第一-第二电机、
三轴减速器、减速机、磁粉制动器、螺旋桨，台架上表面安装台面板，台面板
上固定有安装平板，第一电机通过电机安装板固定在安装平板上，三轴减速器
通过三轴减速器安装板固定在安装平板上，减速机通过减速器安装板固定在安
装平板上，磁粉制动器通过制动器支板安装在安装平板上，螺旋桨的螺旋桨轴
端部安装在磁粉制动器里，第一电机、三轴减速器、减速机、磁粉制动器、螺
旋桨的轴线在一条直线上，第一电机通过第一联轴器连接三轴减速器，第二电
机设置在三轴减速器上方并通过第二联轴器连接三轴减速器，三轴减速器通过
第三联轴器连接减速机，减速机通过第四联...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，智鹏飞，刘胜，程垠钟，张兰勇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23