[发明专利]压扭联轴器受力分析测试系统

说明书

本发明公开了压扭联轴器受力分析测试系统，包括信号发生器，所述信号发生器连接有示波器和控制器，所述示波器连接有传感器，所述控制器连接有加载装置，所述加载装置作用于压扭联轴器。压扭联轴器受力分析测试系统的测试方法，所述传感器采用激光位移传感器，且在压扭联轴器的输出端安装有与激光位移传感器配合的反射板，所述加载装置采用比例电磁铁，且比例电磁铁安装在压扭联轴器的输入端。本发明提出的压扭联轴器受力分析测试系统可测试压扭联轴器各项性能指标，配合以测试方法有助于了解压扭联轴器的力放大系数和机械效率。

技术领域

本发明涉及联轴器技术领域，具体为压扭联轴器受力分析测试系统。

背景技术

液压传动技术是现代传动与控制的重要手段和不可替代的基础技术之一，其应用遍及国民经济各领域，而液压控制阀是任何一台液压设备或装置中必不可少的控制元件。20世纪60年代末，随着电子技术（包括传感器）和液压技术的日益结合紧密，不断发展的工程应用对液压控制阀提出了更高要求，各种带反馈型电液比例控制阀的性能指标日臻完善，有替代其他高端液压元件（如伺服阀）的趋势。

在 2D 多功能二通阀中，比例电磁铁通过压扭联轴器将其轴向推力转换为切向力驱动阀芯转动，作为电磁铁和2D阀的中间联结元件，压扭联轴器决定了阀的性能好坏。

发明内容

本发明的目的在于提供压扭联轴器受力分析测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：压扭联轴器受力分析测试系统，其特征在于：包括信号发生器，所述信号发生器连接有示波器和控制器，所述示波器连接有传感器，所述控制器连接有加载装置，所述加载装置作用于压扭联轴器。

优选的，所述的压扭联轴器受力分析测试系统的测试方法，所述传感器采用激光位移传感器，且在压扭联轴器的输出端安装有与激光位移传感器配合的反射板，所述加载装置采用比例电磁铁，且比例电磁铁安装在压扭联轴器的输入端；

应用理论力学的虚功原理，建立考虑摩擦力影响的压扭联轴器的运动转换和压扭力放大数学模型，从中求取力放大系数；利用压扭联轴器受力分析测试系统，实际可测比例电磁铁电流与对应的压力传感器和扭矩传感器所对应的数值，通过对应关系可计算压扭联轴器的力放大系数和机械效率，采用经典的力学理论和现代的有限元分析相结合的方法对压扭联轴器的关键部件力传递进行理论研究，并通过实验对理论结果进行验证以确保研究目标的成功实现。

优选的，所述的压扭联轴器受力分析测试系统应用于多功能二通阀的测试方法，包括以下三步：

（1）测试阀导控特性

阀导控特性的研究对溢流阀的导控特性采用解析和数值计算的方法进行研究，解析的方法主要是分析高、低压孔的流量方程，并应用流量连续性原理求取导控流量与阀芯转角及敏感腔的压力三者之间的关系；数值方法主要采用CFD软件对阀口流场以及阀芯与阀芯孔间隙流场进行分析，最终求得阀导控级的静态特性；

（2）测试阀开环特性

2D 多功能二通阀阀开环的静态特性的理论研究是通过对经典的流体动力控制系统的稳定性判据进行分析研究，研究的结果通过调整导控高、低压孔预开口（重叠）量；实验采用电磁铁施加一恒定压力使阀芯处于平衡状态，系统压力发生变化时阀芯位移是否会发生变化，通过激光位移传感器来检测滑楔的位移、力传感器检测滑楔受到的纵向力及压力传感器检测系统压力，得到检测数据进行分析其开环静态特性；

动态特性研究采用流体动力系统理论建立2D多功能阀开环模型，通过数值仿真和线性系统理论研究其动态特性，重点研究阶跃响应特性，实验研究采用初始状态阀芯处于平衡状态，采用对电磁铁叠加一个阶跃信号，使压扭联轴器产生一个位移阶跃输入，通过激光位移传感器测得阀芯位移的阶跃响应、压力传感器检测系统压力的变化来分析其开环动态特性。

（3）测试阀闭环特性