一种制动器动态试验方法技术

技术编号:14863932 阅读:101 留言:0更新日期:2017-03-19 17:43
本发明专利技术公开了一种制动器动态试验系统及方法,包括惯性式制动器试验台、力矩叠加装置、被测制动器和控制系统,惯性式制动器试验台包括驱动电机、牙嵌离合器、第一转速转矩传感器、两两成组配置的数组惯性飞轮盘机构、连接于相邻两组惯性飞轮盘机构之间的主轴;力矩叠加装置包括第二底座、设于第二底座上且相连接的第二转速转矩传感器和加载电机;控制系统包括可编程控制器、变频器和主控计算机。该系统及方法能同时满足水平及垂直制动类型制动器动态制动力矩测试需要,力矩叠加装置的转动惯量由加载电机模拟提供,因此在一定范围内可无级调节,与惯性飞轮组分级提供转动惯量相比,精度较高且可模拟不同的静夹持力矩,更全面地反映制动器的制动性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制动器试验技术、具体涉及一种制动器动态试验系统及方法。
技术介绍
起重机械制动器是起重机重要的安全部件之一,具备阻止悬吊物件下落、实现停车功能,只有完好可靠的制动器才能保证起重机械运行的准确性和安全生产。随着我国经济的快速发展,国内各类起重机的吨位和工作级别不断提高,对制动器性能提出了更高的要求。目前,台架试验是制动器性能测试的重要环节,广泛采用惯性式制动器试验台测试制动器动态制动力矩,通过用变频电机驱动与制动轴上负载转动惯量相等的飞轮块,并使之达到开始制动时制动轴初速度模拟制动轴惯性能。其存在的问题:一是仅能模拟水平制动(仅适合汽车制动器水平类制动力矩的测试)而无法模拟起重机械带载垂直制动及夹持之缺陷;二是只能有级调节,存在着分级误差;三是在不停机时无法调整转动惯量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种制动器动态试验系统及方法,能够同时覆盖水平及垂直类制动器产品试验设备,特别是能够模拟起重机带载制动工况下制动器制动性能试验,其静载制动力矩可在一定范围内自由设置。为了解决上述技术问题,本专利技术采用如下的技术方案:一方面,一种制动器动态试验系统,包括:惯性式制动器试验台,包括第一底座、依次设于第一底座上且相连接的驱动电机、牙嵌离合器、主轴组、第一转速转矩传感器,主轴组包括两两成组配置的数组惯性飞轮盘机构、连接于相邻两组惯性飞轮盘机构之间<br>的主轴;力矩叠加装置,包括第二底座、设于第二底座上且相连接的第二转速转矩传感器和加载电机;被测制动器,具有制动轮,并分别与第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器相连;控制系统,包括可编程控制器、变频器和主控计算机,可编程控制器的输入端分别与第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器相连,输出端与变频器相连,变频器的输出端与加载电机相连,主控计算机与第一、二转速转矩传感器的二级仪表相连,在试验结束后一次接收试验过程数据,绘制试验过程曲线,并计算相应的制动力矩和制动功。所述惯性飞轮盘机构的数量为四组共八个。所述惯性飞轮盘机构包括惯性飞轮盘、内齿轮和外齿轮,内齿轮固设于惯性飞轮盘的一侧,外齿轮通过花键滑动设于主轴上,并随主轴转动,且与内齿轮在相靠时啮合。所述外齿轮凹槽内设有轴承,轴承上连有拨叉、拨叉另一端连有驱动气缸,通过驱动气缸带动外齿轮轴向滑动。所述第二底座具有燕尾槽,所述加载电机通过T型螺栓及垫块固定在第二底座上,所述第二转速转矩传感器通过带压块夹具的支座固定在第二底座上。所述加载电机与第二转速转矩传感器之间采用轴套平键连接,所述被测制动器的制动轮一端设有法兰盘轴,法兰盘轴与第二转速转矩传感器之间也通过轴套平键连接。所述轴套与加载电机、第二转速转矩传感器、法兰盘轴之间均为间隙配合。另一方面,一种制动器动态试验方法,包括如下步骤:a.控制惯性式制动器试验台的驱动电机带动主轴及数组惯性飞轮盘机构由静止逐渐加速,通过第一转速转矩传感器对主轴进行实时测速,并由可编程控制器根据速度检测信号发出控制信号至变频器,以控制加载电机按转速跟踪模式运行,在加速至额定转速之前,变频器输出的电压设定为零且频率跟踪主轴实测转速;b.当第一转速转矩传感器实测转速达到额定转速时,控制牙嵌离合器脱开使主轴与驱动电机脱离,被测制动器开始抱闸进入制动过程,并由数组惯性飞轮盘机构的转动惯量作为被测制动器的负载转矩,由第一转速转矩传感器将实测的制动力矩及转速输入可编程控制器;c.由可编程控制器根据实测制动力矩计算实时介入转矩,并通过变频器控制加载电机输出相应转矩,使负载转矩保持设定力矩;d.当主轴停止转动后,试验系统延时一个预定的时间后切断加载电机电源,试验过程结束;e.通过主控计算机在试验结束后一次采集试验过程数据,绘制试验过程曲线,并计算相应的制动力矩。所述步骤c具体还包括:c1.由可编程控制器通过记录实测的制动力矩及转速计算出系统机械功率,由数组惯性飞轮盘机构的转动惯量及实测转速计算出系统输出功率,根据实时制动力矩和设定力矩值的差值,计算出加载电机输出功率;c2.当实测制动力矩高于设定力矩时,功率的差值为负值,由变频器控制加载电机在无电压励磁、频率跟踪状态下运行;c3.当实测制动力矩小于设定转矩时,功率差值显示为正值,则为加载电机输出功率,形成制动过程闭环功率控制;c4.当实时转速接近零时,对加载电机的输出转矩进行限定,保证输出转矩不大于设定转矩值。所述额定转速为750rpm。采用本专利技术的一种制动器动态试验系统及方法,具有如下优点:1.能同时满足水平及垂直制动类型制动器动态制动力矩测试需要;2.力矩叠加装置与惯性式制动器试验台连接简单可靠,位置可进行调整以保证同轴度,拆卸方便;3.力矩叠加装置转动惯量由加载电机模拟提供,因此在一定范围内可无级调节,与惯性飞轮分级提供转动惯量相比,精度较高且可模拟不同的静夹持力矩,更全面地反映制动器的制动性能;4.力矩叠加装置的转速转矩传感器可迅速将加载电机输出转矩及转速反馈到控制系统中,通过与原有惯性式制动器试验台的转速转矩传感器采集转矩叠加,保持同步转速,并实时调整加载电机的输入电流及频率,达到符合垂直制动要求的叠加力矩。附图说明下面结合附图和具体实施方式本专利技术进行详细说明:图1是本专利技术的一种制动器动态试验系统的结构示意图。图2是本专利技术的力矩叠加装置的主视图。图3是本专利技术的力矩叠加装置的立体图。图4是本专利技术的惯性飞轮盘机构的结构示意图。图5是本专利技术的控制原理图。图6是本专利技术的试验制动过程的制动力矩变化曲线图。具体实施方式本专利技术的一种制动器动态试验系统如图1-图5所示,包括惯性式制动器试验台、力矩叠加装置、被测制动器10和控制系统,惯性式制动器试验台包括第一底座2、依次设于第一底座2上且相同轴连接的驱动电机1、牙嵌离合器3、主轴组、第一转速转矩传感器8,主轴组包括两两成组配置的数组惯性飞轮盘机构4、连接于相邻两组惯性飞轮盘机构4之间的主轴14,通过第一转速转矩传感器8可实时检测主轴14的转速及力矩(包括负载转矩);力矩叠加装置包括第二底座12、设于第二底座12上且相连接的第二转速转矩传感器11和加载电机13,通过第二转速转矩传感器11可实时检测加载电机13的转速及加载力矩;被测制动器10具有制动轮15并分别...
一种制动器动态试验方法

【技术保护点】
一种制动器动态试验系统,其特征在于,包括:惯性式制动器试验台,包括第一底座、依次设于第一底座上且相连接的驱动电机、牙嵌离合器、主轴组、第一转速转矩传感器,主轴组包括两两成组配置的数组惯性飞轮盘机构、连接于相邻两组惯性飞轮盘机构之间的主轴;力矩叠加装置,包括第二底座、设于第二底座上且相连接的第二转速转矩传感器和加载电机;被测制动器,具有制动轮,并分别与第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器相连;控制系统,包括可编程控制器、变频器和主控计算机,可编程控制器的输入端分别与第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器相连,输出端与变频器相连,变频器的输出端与加载电机相连,主控计算机与第一、二转速转矩传感器相连,在试验结束后一次接收试验过程数据,绘制试验过程曲线,并计算相应的制动力矩和制动功。

【技术特征摘要】
1.一种制动器动态试验系统,其特征在于,包括:
惯性式制动器试验台,包括第一底座、依次设于第一底座上且相连接
的驱动电机、牙嵌离合器、主轴组、第一转速转矩传感器,主轴组包括两
两成组配置的数组惯性飞轮盘机构、连接于相邻两组惯性飞轮盘机构之间
的主轴;
力矩叠加装置,包括第二底座、设于第二底座上且相连接的第二转速
转矩传感器和加载电机;
被测制动器,具有制动轮,并分别与第一转速转矩传感器、第二转速
转矩传感器相连;
控制系统,包括可编程控制器、变频器和主控计算机,可编程控制器
的输入端分别与第一转速转矩传感器、第二转速转矩传感器相连,输出端
与变频器相连,变频器的输出端与加载电机相连,主控计算机与第一、二
转速转矩传感器相连,在试验结束后一次接收试验过程数据,绘制试验过
程曲线,并计算相应的制动力矩和制动功。
2.根据权利要求1所述的一种制动器动态试验系统及方法,其特征在
于:所述惯性飞轮盘机构的数量为四组共八个。
3.根据权利要求1或2所述的一种制动器动态试验系统及方法,其特
征在于:所述惯性飞轮盘机构包括惯性飞轮盘、内齿轮和外齿轮,内齿轮
固设于惯性飞轮盘的一侧,外齿轮通过花键滑动设于主轴上,并随主轴转
动,且与内齿轮在相靠时啮合。
4.根据权利要求3所述的一种制动器动态试验系统及方法,其特征在
于:所述外齿轮凹槽内设有轴承,轴承上连有拨叉、拨叉另一端连有驱动
气缸,通过驱动气缸带动外齿轮轴向滑动。
5.根据权利要求1所述的一种制动器动态试验系统及方法,其特征在
于:所述第二底座具有燕尾槽,所述加载电机通过T型螺栓及垫块固定在
第二底座上,所述第二转速转矩传感器通过带压块夹具的支座固定在第二
底座上。
6.根据权利要求1所述的一种制动器动态试验系统及方法,其特征在
于:所述加载电机与第二转速转矩传感器之间采用轴套平键连接,所述被
测制动器的制动轮一端设有法兰盘轴,法兰盘轴与第二转速转矩传感器之
间也通过轴套平键连接。
7.根据权利要求6所述的一种制动器动态试验...

【专利技术属性】
技术研发人员:许海翔吴峰崎薛季爱汤晓英蒋丹
申请(专利权)人:上海市特种设备监督检验技术研究院
类型:发明
国别省市:上海;31

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