本发明专利技术公开了一种用于机械功率封闭试验台的扭矩加载装置及使用方法，涉及机械传动领域，包括外壳、控制器组件和扭矩加载组件；外壳底部设置有用于固定的U型槽，通过U型槽固定在机械功率封闭试验台上；控制器组件安装在外壳外面，包括控制器和触摸屏，控制器组件采集试验台中扭矩转速传感器信息并显示在触摸屏上，实时调整扭矩加载组件的输出扭矩，确保试验台扭矩的稳定；扭矩加载组件安装在外壳内部，包括伺服电机和减速器，扭矩加载组件通过联轴器接入机械功率封闭试验台中，通过伺服电机和减速器，为机械功率封闭试验台提供扭矩。本发明专利技术利用单片机计算和触摸屏人机交互，操作简便，在运行过程中扭矩可以任意调整，提高装置运转稳定性。稳定性。稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于机械功率封闭试验台的扭矩加载装置及使用方法
[0001]本专利技术涉及机械传动领域，尤其涉及一种用于机械功率封闭试验台的扭矩加载装置及使用方法。
技术介绍
[0002]机械传动装置在设计制造阶段需要测试其稳定性、耐久性、传动效率和使用寿命，需要特定实验装置来模拟各种工况下的运行状态，如转速、负载、温度、润滑；涉及传动需要进行加载实验，在考虑到实验过程中功耗的问题，通常会采用功率封闭式试验台，如电功率封闭和机械功率封闭，相比电功率封闭机械功率封闭试验台制造成本低，使用可靠。机械功率封闭系统运转时，会不可避免地产生因摩擦、搅油等引起的功率损失。这部分功率损失由驱动装置来补偿。这就是说，驱动装置输入到封闭系统的功率仅是使封闭系统运转起来的功率，即用于补偿封闭系统内的摩擦损耗的功率。由于摩擦损耗功率很小，因此所需驱动装置的功率也很小，一般仅为封闭功率的10％，极大的降低了能耗。
[0003]但是，现有的机械功率封闭系统在加载扭矩时存在一定的不足，如加载扭矩的无法观察、实时扭矩调整不便、扭矩调整分辨率低、扭矩加载稳定性差、扭矩加载范围小、加载精度低和加载装置结构复杂等，且现有装置无法在封闭系统运转时调整加载扭矩，需停止运行后进行扭矩的调整。
[0004]因此，本领域的技术人员致力于开发一种用于机械功率封闭试验台的扭矩加载装置及使用方法。
技术实现思路
[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是现有装置无法在封闭系统运转时调整加载扭矩，需停止运行后进行扭矩的调整。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于机械功率封闭试验台的扭矩加载装置，其特征在于，包括外壳、控制器组件和扭矩加载组件，其中，
[0007]所述外壳，底部设置有用于固定的U型槽，通过所述U型槽将所述扭矩加载装置固定在所述机械功率封闭试验台上；
[0008]所述控制器组件，所述控制器组件安装在所述外壳外面，包括控制器和触摸屏，所述控制器组件采集所述机械功率封闭试验台中扭矩转速传感器信息，并将采集的扭矩信息实时显示在所述触摸屏上，实时调整所述扭矩加载组件的输出扭矩，确保所述机械功率封闭试验台扭矩的稳定；
[0009]所述扭矩加载组件，所述扭矩加载组件安装在所述外壳内部，包括伺服电机和减速器，所述扭矩加载组件通过联轴器接入所述机械功率封闭试验台中，通过所述伺服电机和所述减速器，为所述机械功率封闭试验台提供扭矩。
[0010]进一步地，在所述外壳的上面固定安装所述控制器组件，在所述外壳的两侧连接所述扭矩加载组件。
[0011]进一步地，所述外壳底部设置的U型槽数量为4个，通过螺栓将所述扭矩加载装置的所述4个U型槽固定在所述机械功率封闭试验台上。
[0012]进一步地，所述触摸屏提供人机交互，通过所述触摸屏可以设置所述扭矩加载装置输出的扭矩大小。
[0013]进一步地，所述伺服电机为带刹车的伺服电机，所述控制器通过向所述伺服电机的控制器发送特定的脉冲序列来控制所述伺服电机的运行，包括控制所述伺服电机转动的步长和速度，所述控制器通过控制所述伺服电机的转速进而改变输出扭矩。
[0014]进一步地，所述控制器包括单片机，所述单片机通过接口芯片向所述伺服电机控制器发送特定的脉冲序列以控制所述伺服电机，通过改变所述脉冲序列的频率和占空比，来改变所述伺服电机的转速和方向。
[0015]进一步地，所述控制器设置有扩展接口，所述扩展接口用于连接PC端，所述控制器通过所述单片机与PC端通过串口连接，将从所述扭矩转速传感器采集到的信息传给PC端。
[0016]进一步地，所述减速器为行星减速器，所述伺服电机通过所述减速器，降低转速，提高扭矩，从而增加所述扭矩加载装置能够提供的扭矩范围。
[0017]进一步地，所述扭矩加载组件还包括电机固连轴、电机第一固定套、电机第二固定套、减速器延长轴、左端法兰轴承、左端回转支承、右端回转支承、右端法兰轴承和固连法兰；所述外壳两侧连接所述左端回转支承和所述右端回转支承，所述左端回转支承内圈固定所述左端法兰轴承，所述右端回转支承内圈固定所述右端法兰轴承，所述左端法兰轴承内圈连接所述电机固连轴，所述电机固连轴右端连接所述电机第一固定套，所述电机第一固定套内侧连接所述伺服电机，所述电机第一固定套外侧连接所述减速器，所述电机第一固定套外圈连接所述固连法兰，所述固连法兰内圈连接所述电机第二固定套，所述固连法兰右侧外圈连接所述右端回转支承，所述右端回转支承内圈连接所述右端法兰轴承，所述右端法兰轴承内圈固定所述减速器延长轴，所述减速器延长轴连接所述减速器。
[0018]另一方面，本专利技术还提供了用于机械功率封闭试验台的扭矩加载装置的使用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
[0019]S101：将所述电机固连轴和所述减速器延长轴通过联轴器接入所述机械功率封闭试验台中，通过螺栓将所述扭矩加载装置的所述U型槽固定在所述机械功率封闭试验台平面上；
[0020]S103：给所述扭矩加载装置上电，通过所述触摸屏设置加载扭矩X1，通过所述伺服电机和所述减速器，将扭矩传递至所述减速器延长轴，所述减速器延长轴输出扭矩传递至所述机械功率封闭试验台中；
[0021]S105：开启封闭检测设备，所述封闭检测设备的电机转动，所述扭矩加载装置内轴整体随所述机械功率封闭试验台传动轴转动，通过所述减速器延长轴形成扭矩，加载到所述机械功率封闭试验台中；
[0022]S107：所述控制器周期性采集所述机械功率封闭试验台内扭矩值X2，将所述扭矩值X2与所述加载扭矩X1进行对比，对所述伺服电机电流大小进行实时调节，始终保持X2与X1以较小的差值接近。
[0023]在本专利技术的较佳实施方式中，和现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0024]1、本专利技术利用单片微型计算机计算和触摸屏人机交互，使用方便，操作简便，加载
扭矩示数可以实时显示，在运行过程中扭矩可以任意调整；
[0025]2、本专利技术设计的扭矩通过电机与减速器倍数增加，分辨率高，可调整范围大；
[0026]3、本专利技术利用单片机采集封闭系统中扭矩转速传感器信息，实时调整电机输出扭矩，保证加载精度，提高装置运转稳定性。
[0027]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0028]图1是本专利技术的一个较佳实施例的扭矩加载装置应用场景示意图；
[0029]图2是本专利技术的一个较佳实施例的扭矩加载装置的等轴测示意图；
[0030]图3是本专利技术的一个较佳实施例的扭矩加载装置的内轴爆炸示意图。
[0031]其中：1
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控制器、2
‑
外壳、3
‑
左端法兰轴承、4
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左端回转支承、5
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电刷滑环、6
‑
电机固连轴、7
‑
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于机械功率封闭试验台的扭矩加载装置，其特征在于，包括外壳、控制器组件和扭矩加载组件，其中，所述外壳，底部设置有用于固定的U型槽，通过所述U型槽将所述扭矩加载装置固定在所述机械功率封闭试验台上；所述控制器组件，所述控制器组件安装在所述外壳外面，包括控制器和触摸屏，所述控制器组件采集所述机械功率封闭试验台中扭矩转速传感器信息，并将采集的扭矩信息实时显示在所述触摸屏上，实时调整所述扭矩加载组件的输出扭矩，确保所述机械功率封闭试验台扭矩的稳定；所述扭矩加载组件，所述扭矩加载组件安装在所述外壳内部，包括伺服电机和减速器，所述扭矩加载组件通过联轴器接入所述机械功率封闭试验台中，通过所述伺服电机和所述减速器，为所述机械功率封闭试验台提供扭矩。2.如权利要求1所述的扭矩加载装置，其特征在于，在所述外壳的上面固定安装所述控制器组件，在所述外壳的两侧连接所述扭矩加载组件。3.如权利要求1所述的扭矩加载装置，其特征在于，所述外壳底部设置的U型槽数量为4个，通过螺栓将所述扭矩加载装置的所述4个U型槽固定在所述机械功率封闭试验台上。4.如权利要求1所述的扭矩加载装置，其特征在于，所述触摸屏提供人机交互，通过所述触摸屏可以设置所述扭矩加载装置输出的扭矩大小。5.如权利要求1所述的扭矩加载装置，其特征在于，所述伺服电机为带刹车的伺服电机，所述控制器通过向所述伺服电机的控制器发送特定的脉冲序列来控制所述伺服电机的运行，包括控制所述伺服电机转动的步长和速度，所述控制器通过控制所述伺服电机的转速进而改变输出扭矩。6.如权利要求5所述的扭矩加载装置，其特征在于，所述控制器包括单片机，所述单片机通过接口芯片向所述伺服电机控制器发送特定的脉冲序列以控制所述伺服电机，通过改变所述脉冲序列的频率和占空比，来改变所述伺服电机的转速和方向。7.如权利要求6所述的扭矩加载装置，其特征在于，所述控制器设置有扩展接口，所述扩展接口用于连接PC端，所述控制器通过所述单片机与PC端通过串口连接，将从所述扭矩转速传感器采集到的信息传给PC端。8.如权利要求5所述的扭...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜阔胜，王传帅，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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