[发明专利]高频节能摩擦负载模拟装置

说明书

本发明公开了一种高频节能摩擦负载模拟装置，包括安装在主轴上的制动器以及控制制动器的液压系统，还包括采集分析系统参数的控制系统。具有上述结构的摩擦负载模拟装置，其相应迅速直接、干扰因素少。并且制动器制动力强，不会出现高温失效的情况，适合高频采集。整个系统所需油压低，结构紧凑，能量消耗少。

技术领域

本发明涉及一种模拟动作器力矩负载的实验设备中用于模拟摩擦力矩的装置。

背景技术

模拟负载台是一种用于航空航天领域模拟动作器力矩负载的实验设备，可以用于模拟各种力矩并进行实验采集，其中也包括摩擦力矩负载的模拟。现有的摩擦力矩模拟器一般是使用比例阀溢流阀控制钳式制动器来实现的。钳式制动器制动力小，需要的液压压力高，能量损耗大；比例溢流阀控制的液压系统响应时间长，占用空间也较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高频节能摩擦负载模拟装置，其能耗小、响应速度快。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种高频节能摩擦负载模拟装置，包括安装在主轴上的制动器以及控制制动器的液压系统，还包括采集分析系统参数的控制系统。

作为一种改进，所述制动器包括壳体以及设置在壳体内相互配合制动的动摩擦副和静摩擦副；所述动摩擦副随主轴转动，所述静摩擦副固定在壳体上与壳体相对静止；所述动摩擦副和静摩擦副均可轴向运动；还包括用于驱动动摩擦副和静摩擦副贴紧从而产生制动力的活塞板；所述活塞板由液压系统驱动。动摩擦副内圆与花键轴连接，使其随主轴转动。平时由于动摩擦副保持旋转状态，使得动摩擦副和静摩擦副之间产生一定间隙从而不产生制动效力。活塞板可在液压系统的驱动下沿主轴轴向运动将动、静摩擦副压紧从而产生摩擦力用于提供摩擦负载。

作为一种改进，所述壳体内设置有活塞腔，所述活塞板设置在活塞腔内并可沿主轴轴向运动；所述活塞腔上设置有驱动进油口和驱动出油口。液压系统的液压油通过进入活塞腔对活塞板进行施压驱动其沿主轴轴向运动。驱动出油口用于泄压。

作为一种优选，所述静摩擦副为前后两片，所述动摩擦副设置在两片静摩擦副之间；所述活塞板与静摩擦副之间设置有复位弹簧；所述壳体上开有冷却进油口和冷却出油口。静摩擦副为前后两片用于与动摩擦副的两个面同时配合摩擦，增大摩擦面积从而增大摩擦力，使得摩擦扭矩也增加。壳体内轴向设置有防转杆，两个静摩擦副上设置有卡接于防转杆上的凹槽，其目的一是避免静摩擦副随主轴转动使得摩擦失效，二是防转杆也起导向作用使得静摩擦副在轴向运动的时候避免歪斜。两个静摩擦副也可以设置卡槽和卡片相互卡接在一起，进一步定位。复位弹簧用于复位活塞板，当活塞腔内泄压时，复位弹簧将活塞板回顶，使得动、静摩擦副重新产生间歇消除制动力。

作为一种改进，所述液压系统包括用于驱动制动器的驱动液压系统和冷却制动器的冷却液压系统。液压系统不仅需要驱动活塞板运动，还需要提供液压油为摩擦副降温，避免其高温失效。

作为一种改进，所述驱动液压系统包括油箱以及驱动液压泵；所述驱动液压泵后连接有伺服阀，所述伺服阀与通过油路驱动制动器进行制动。伺服阀的油路与活塞腔的驱动进油口和驱动出油口连接。

采用流量伺服阀搭建C型桥路控制液压系统油压，通过改变油压的大小调节制动器的制动力矩，改变液压压力控制力的方式是液压系统最快速、直接、干扰因素少的方式，使用流量伺服阀能够保证摩擦力矩高频控制的需求。

作为一种改进，所述冷却液压系统包括油箱以及冷却液压泵，所述冷却液压泵通过油路对制动器进行循环冷却。冷却液压泵利用油路与壳体上的冷却进油口连接，实现循环冷却。

作为一种改进，所述冷却液压系统还包括用于冷却液压油的冷却装置。液压油带走摩擦副产生的热量后，利用冷却装置进行散热。

作为一种改进，所述控制系统包括控制器以及安装在制动器上与控制器连接的角度传感器和扭矩传感器。用于采集制动器的旋转角度及扭矩，并传输至控制器。