[发明专利]一种非平行油膜间隙式液粘调速测试装置

说明书

本发明公开了一种非平行油膜间隙式液粘调速测试装置，包括箱体、动力输入机构、动力输出机构、膜厚轴向调节机构和油膜间隙角度调节机构。油膜间隙角度调节机构包括椭圆弧形柔性球铰和至少两个液压伺服机构；椭圆弧形柔性球铰同轴设在输出轴的输入端；被动盘能沿椭圆弧形柔性球铰转动；每个液压伺服机构均包括液压缸筒和活塞杆；当活塞杆沿液压缸筒轴向滑移时，将使被动片所在平面与输出轴线之间形成一个夹角α；通过控制活塞杆的轴向位移，控制夹角α的大小。本发明采用液压伺服机构的组合运动实现被动片围绕输出轴轴线的定轴摆动，进而调节主、被动片间的夹角，满足了非平行油膜间隙对液粘传动影响规律的实验研究需要。

技术领域

本发明涉及液体粘性传动特性研究领域，特别是一种非平行油膜间隙式液粘调速测试装置。

背景技术

作为流体传动与控制技术领域的一种新技术代表，液粘传动是基于牛顿内摩擦定律，利用液体的粘性，即油膜的剪切作用来传递动力，并通过控制液压缸油压调节摩擦副间的油膜间隙来调节输出转矩。液粘调速离合器是液粘传动技术中的典型应用之一，具有稳定性好、灵敏度高、无级调速等显著优势，在大功率机电设备，如风机、水泵、盾构机、船舶动力系统等调速或软启动等场合具有广泛的应用前景。

液粘传动技术在理论研究方面取得了较大的成果，如申请号为CN201410048414.1的中国专利申请，公开了一种手动调节式液粘调速离合器，其依靠输入轴上的锁紧螺母和输出轴上的细牙螺纹，能手动调节主、被动片间的距离；申请号为CN201510415568.4的中国专利申请，公开了一种双工况测试的液粘调速离合器实验装置，考虑了面向调速和软启动两种应用工况的实验测试；申请号为CN201910225416.6的中国专利申请，公开了一种实现精确动力调节的油膜测试装置，该装置简化了机械传动结构，从而有助于提高整个装置的传动效率。

上述专利申请，均实现的是，当油膜间隙处于平行时的动力传递测试。然而，由于如下两个主要原因，主、被动摩擦片之间并非平行运动，具体为：

1、在整个液粘传动装置中，由于机械零件间的配合及磨损，并且轴系结构存在运动误差，主、被动摩擦片之间无法呈现理想的平行状态。

2、摩擦副系统是实现动力传递的基础，由于长期处于滑摩状态，系统中产生的摩擦热容易引起摩擦片的热变形。

上述两方面均会导致主、被动摩擦片产生非平行运动。如何模拟这种非平行运动时的传动效率，显得越来越重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种非平行油膜间隙式液粘调速测试装置，该非平行油膜间隙式液粘调速测试装置通过伺服液压机构改变被动片所在平面与输出轴线之间的夹角角度，从而实现油膜间隙的非平行式调节，进而实现主、被动摩擦片之间的间隙处于非平行状态的液粘调速实验。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种非平行油膜间隙式液粘调速测试装置，包括箱体、动力输入机构、动力输出机构、膜厚轴向调节机构和油膜间隙角度调节机构。

动力输入机构包括输入轴、主动盘和主动片。输入轴的中部安装在箱体上，主动盘同轴套装在输入轴的输出端，主动片安装在主动盘上。

动力输出机构包括输出轴、被动盘和被动片。输出轴的中部安装在箱体上，被动盘同轴套装在输出轴的输入端，被动片安装在被动盘上。

主动片和被动片同轴相向设置，两者之间的间隙宽度即为油膜厚度。

膜厚轴向调节机构安装在动力输入机构上，通过调节主动片的轴向位移，进而调节油膜厚度。

油膜间隙角度调节机构包括椭圆弧形柔性球铰和至少两个液压伺服机构。