[发明专利]一种无级可调的转动惯量模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实时无级可调的转动惯量模拟装置，属于实验测试用机械装置。

现有技术

传统的惯量模拟装置主要是飞轮，利用其质量较大、惯性半径较大的特点实现对转动惯量的模拟。但传统的模拟方式，飞轮质量固定，则转动惯量值亦固定。随着现代科技的发展，对于各种机械装备的测试，越来越多的需要可调节的转动惯量模拟装置，有些甚至需要根据负载的特性对转动惯量进行实时调节。现有的可调节惯量模拟装置具有代表性的主要有两种。在专利《一种可调节转动惯量的车辆制动检验台飞轮》中公布的可调节转动惯量模拟装置，主要由轮缘和轮毂，以及安装在辐筒中的辐轴与辐块组成。通过步进电机驱动蜗轮蜗杆及辐轴行星轮带动辐块沿辐轴运动，以实现惯量的调节。其结构较为复杂，尺寸较大，仅适用于惯量值较大的模拟场合。在专利《伺服系统复杂负载工况模拟和性能测试装置》中公布的惯性加载装置由固定部分与滑动部分组成，通过调节滑动端支座在滑轨上滑动，进而调节惯量体的旋转半径，实现转动惯量的调节。其所需轴向安装空间与惯量模拟范围成正比，因此较大范围的惯量将导致该装置结构尺寸太大，不适用于安装空间受限制的场合。

发明内容

本发明的目的是为了满足机械装备测试对于惯量模拟装置提出的新要求，并且克服现有惯量模拟装置结构复杂、尺寸较大、安装空间较大等问题。本发明提供了一种转动惯量模拟范围大、安装空间小、可实现转动惯量实时自动无级调节的测试用惯量模拟装置。

本发明的技术方案是：一种可实现转动惯量实时无级自动调节的模拟装置，主要包括轮盘1，调节部件2，滑轮部件3，滑块4，配重块5，端法兰6及钢丝绳7。

所述轮盘1为整体铸造结构，其结构可分为轮毂，轮辐及轮缘三部分。其中，轮辐及轮缘均为薄壁结构，轮毂部分两端加工出螺纹孔，一边安装调节部件2，一边安装端法兰6。惯量模拟装置通过端法兰6实现与测试系统的连接。

所述调节部件2主要包括钢丝卷轮8、行星减速器10、直流电机11；直流电机11驱动行星减速器10，钢丝卷轮8通过平键联接直接安装于行星减速器10输出轴上，行星减速器10的输出轴端有端盖9。调节部件2整体通过螺钉安装于轮盘1上。

所述滑轮部件3由滑轮圈12、滚动轴承13、轴承内套14组成，4个滑轮部件3通过螺栓螺母周向均布安装于轮盘1轮缘的耳片位置；

所述配重块5共有8个，均为四分之一圆环形状，且在其中部有用于螺栓连接的通孔。配重块5每两个为一对，用螺栓将其与滑块4连接。通过滑块4定位安装于轮盘1轮辐的滑槽内。钢丝绳7绕过钢丝卷轮8及滑轮圈12，并与配重块5固连，形成钢丝传动。当直流电机11通过行星减速器10带动钢丝卷轮8转动时，滑块4及配重块5沿轮盘1轮辐的滑槽上下运动，由此实现转动惯量的无级调节。

本发明的有益效果是：为测试实验用惯量模拟装置提供了一种新的方案，即转动惯量通过控制系统由直流电机自动调节，并且可以模拟随时间变化的负载特性，其具有较高的自动化水平，更加满足机械装备测试中对惯量或负载模拟的要求，可以有效的提高测试与实验的自动化水平。

附图说明

图1是本发明提出的转动惯量模拟装置示意图；

图2是调节部件示意图；

图3是滑轮部件示意图；

图4是滑块结构示意图；

图5是轮盘结构示意图；

图6是钢丝卷轮结构示意图。

其中：1-轮盘；2-调节部件；3-滑轮部件；4-滑块；5-配重块；6-端法兰；7-钢丝绳；8-钢丝卷轮；9-端盖；10-行星减速器；11-直流电机；12-滑轮圈；13-滚动轴承；14-轴承内套。

具体实施方式

图1—图3为本发明的具体实施方式。

本实施例中的惯量模拟装置，主要包括轮盘1、调节部件2、滑轮部件3、滑块4、配重块5、端法兰6、钢丝绳7。