[发明专利]外部载荷测试设备

说明书

外部载荷测试设备包括:‑具有至少三个支柱(2)的结构，所述至少三个支柱支撑平台(3)，该平台被配置成在悬挂位置接收吊舱式电推进马达(4)，同时允许操作所述吊舱，‑至少一个测试子系统(5a，5b)，用于在吊舱上施加力，以模拟全尺寸外部载荷。

技术领域

本发明涉及全尺寸测试台(或测试装备，即test rig)，特别是用于进行船舶螺旋桨吊舱的外部载荷测试(特别是冰载荷测试)的测试台。

背景技术

为了改善大型船舶的操舵，推力矢量化越来越普遍。这种矢量化使得能够将主推进螺旋桨使用于横向或反向运动。为了实现这种矢量化，主螺旋桨装配在吊舱上，从而使得能够传输发动机功率，同时允许螺旋桨方向旋转。

严格的法规要求这种吊舱能够承受北极海洋中可能遇到的冰块的压力。

到目前为止，所述法规的遵守由于在统计方法内组合设计安全裕度和按比例缩小的原型试验而实现。这种试验通常被称为冰载荷测试。

然而，客户现在通常要求保证每个吊舱的合规性。因此，要求对每个吊舱进行单独测试。还要求在其装配前执行测试，以避免对船舶的损伤。

从现有技术来看，以下文献是已知的。

文献WO2019-011927A1公开了一种用于确定施加到推进机舱的力的方向和幅度的方法，包括应力方向识别。

文献CN103913291公开了一种吊舱推进系统测试装置，其包括用于测量由吊舱推进系统产生的扭矩和推力的器件。

不存在能够对螺旋桨吊舱执行全尺寸外部载荷测试的测试台。

发明内容

本发明的目的是一种外部载荷测试设备，其包括：具有至少三个支柱的结构，支柱支撑平台，该平台被配置为在悬挂位置接收吊舱式电推进马达，同时允许操作所述吊舱；至少测试子系统，用于在吊舱上施加力以模拟全尺寸外部载荷。

测试子系统可以包括吊舱致动器接口、致动器和致动器结构接口，致动器结构接口包括旨在可移除地固定到结构的框架和器件，所述器件与致动器形成旋转接头，使得致动器被锚固到该结构上同时保持至少一个旋转度，致动器包括致动器主体和致动器杆，致动器杆被配置成使得致动器杆根据命令从致动器主体延伸或缩回到致动器主体中。

吊舱致动器接口可以在一侧上包括用于与吊舱输出轴匹配的钻孔，并且在相对侧上包括与致动器杆的致动器旋转接头。

扭矩测量装置可以装配在测试子系统上，该扭矩测量装置包括将吊舱致动器接口连接到结构的两个连杆以及附接在每个连杆上的力传感器，扭矩基于被测量的力、连杆的尺寸和测试设备的尺寸而被确定。

该力可以施加在与吊舱输出轴的方向不同的方向上。

吊舱致动器接口可以在一侧上包括板，该板装配有与吊舱接触的吊舱形状补偿元件，并且在相对侧上包括与致动器杆的旋转接头。

致动器结构接口可以包括用于将测试子系统可移除地固定到结构的框架或梁。

测试子系统可以沿着与吊舱输出轴的方向合理匹配的方向施加力。

测试子系统可以沿竖直方向施加力。

测试子系统致动器可以是液压千斤顶、磁性致动器或阿基米德螺杆。

吊舱可以可旋转地固定到平台，吊舱旋转有助于沿不同方向施加力。

测试子系统可以可移除地固定到结构。

测试设备可以包括命令器件，用于命令吊舱、至少一个致动器以及(如果适用的话)力传感器旋转。

命令器件能够有能力执行连续、可变或循环的外部载荷。

该测试设备可被使用于冰载荷测试。