[发明专利]齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台及模拟方法

说明书

齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台及模拟方法，模拟实验台包括模拟实验平台及模拟重力加载部；模拟实验平台包括设在底座上二组垂直齿条，垂直齿条上端通过箱形梁连接，二组垂直齿条之间设有模拟升降平台，大模数小齿轮与相接的垂直齿条啮合，模拟平台上设有齿轮驱动部件，所述的齿轮驱动部驱动二组大模数小齿轮同时旋转；模拟重力加载部包括与底座连接的支撑座，支撑座上设有液压油缸，液压油缸动力输出部件通过Z型连接杆与模拟升降平台连接。模拟方法包括静载压力提升检测、动载压力提升检测。本发明结构设计巧妙，实用性强，适用范围广，可全面实现升船机传动系统运行工况的模拟实验，同时还可以模拟风对升船机的影响。

技术领域

本发明涉及升船机传动系统技术领域，特别涉及一种齿轮齿条式升船机传动系统。

背景技术

错综复杂的水系外加上水流的高度差，使得上游的水路交通运输十分的不便，升船机相对于传统的双线五级船闸，对中小型船只的快速过坝有着不可比拟的时间优势，便于实现交通的快速疏导和高效的运输。其中的三峡升船机就是目前世界上规模和技术难度最大的升船机，有着升降高度高、体积质量大等别的升船机所没有的特点。目前国内外没有一套成熟的试验装置能够实现对三峡升船机升降系统的大模数齿轮、齿条进行质量检测及疲劳测试，因此，在这方面还有着很大的提高空间。

发明内容

有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明提供齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台及模拟方法，在保持垂直升降时，尽可能的完全模拟升船机运行时的工况，从而实现对大型齿条的质量检测及疲劳测试。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种齿轮齿条式升船机传动系统运行工况模拟实验台包括模拟实验平台及模拟重力加载部；

所述模拟实验平台包括设在底座上二组垂直齿条，所述的垂直齿条上端通过箱形梁连接，在所述二组垂直齿条之间设有模拟升降平台，在所述的模拟升降平台与所述垂直齿条相接的二边各设有一组大模数小齿轮，大模数小齿轮与相接的垂直齿条啮合，在所述的模拟平台上设有齿轮驱动部件，所述的齿轮驱动部驱动二组大模数小齿轮同时旋转；

所述的模拟重力加载部包括与底座连接的支撑座，在所述的支撑座上设有液压油缸，所述的液压油缸动力输出部件通过Z型连接杆与模拟升降平台连接。

优选的，所述齿轮驱动部包括设在模拟升降平台中间的电机，在所述电机二端各设一个联轴器，每个所述的联轴器通过一个小齿轮驱动一个中间轴，每个所述的中间轴各驱动一个减速器，每个所述减速器驱动一个大模数小齿轮。

优选的，在所述的模拟升降平台对应二侧各设一个模拟重力加载部。

优选的，所述的模拟实验台还包括电机控制系统，所述的电机控制系统包括电机中心控制器、电机电流采集器、电机电压采集器、转速传感器、数据收集器；

所述的电机中心控制器，能控制电机的转速；

所述的电机电流采集器，电机电流采集器与电机串联，其能采集电机的电流数值；

所述的电机电压采集器，电机电压采集器与电机并联，其能采集电机的电压数值；

所述转速传感器，在电机动力输出轴处布置转速传感器，转速传感器采集电机旋转速度值；

所述的数据收集器，能实时收集电机转速度值、电流数值、电压数值。

优选的，所述的模拟实验台还包括液压中心控制器；

所述的液压中心控制器，能控制液压油缸输出推动的数值。

优选的，所述的模拟实验台还包括扭矩传感器，联轴器处布置扭矩传感器，所述扭矩传感器测量电机转动的扭矩信号。

优选的，所述的模拟实验台还包括压电加速度传感器，分别测量传动系统轴向和径向的水平、竖直三个方向的振动信号。