[发明专利]一种兼具竖向荷载施加及水平圆周旋转的机械控制器

说明书

一种兼具竖向荷载施加及水平圆周旋转的机械控制器，属于机械控制技术领域。本发明解决了现有的加速磨光设备中竖向荷载施加范围有限、水平圆周旋转系统因结构限制导致转速较低、荷载和转速指标控制精度较低的问题。包括电机连接座、连接外套、支撑板、主轴、第一至第三主轴套、第一至第二连接盘、主轴旋转体、花键轴承套及两个液压移溜器，主轴旋转体通过花键轴承套与主轴下部连接，第三主轴套的下部穿装在主轴旋转体内且与主轴旋转体之间通过第二轴承组件转动连接，花键轴承套与第三轴套之间通过第三轴承组件转动连接。第一至第三主轴套及主轴旋转体的结构设计将主轴外侧锁固，又让内侧主轴高速转动，实现高速旋转扭力保护功能。

技术领域

本发明涉及一种兼具竖向荷载施加及水平圆周旋转的机械控制器，属于机械控制技术领域。

背景技术

现有技术中，如钻芯机、打孔机、实验室加速磨光机等设备一般需要竖向荷载施加和水平圆周旋转同时进行，下面以实验室路面加速磨光机为例说明：

路面加速磨光机可以在室内模拟车辆轮胎对路面的磨光作用，便于后期更高效、快速的检测不同磨光阶段路表抗滑值，在国内外评价路面抗滑安全性方面具有重要的作用，得到了行业内众多专家、学者的深入研究与探索。荷载施加和水平圆周旋转花键套机械控制器作为路面加速磨光机中的重要组成部分，可以通过轮胎为路面施加所需荷载的同时不断旋转磨光。

现有技术中的磨光机在竖向荷载控制上主要分为三类，一种为设备机体自重，即固定荷载试加载方式；另一种设备配重砝码式荷载施加，只能施加固定数值等级荷载；最后一种为螺丝旋钮式荷载控制器，采用扭动螺旋的形式趋势加载体上下移动。

由于受到试验方法的制约，国内外大多数加速磨光机采用橡胶片与粗集料表面进行磨光，竖向压力控制量程有限且精度较低、不易控制，不能实现真实轮胎与路面的接触磨光过程；少数采用真实轮胎对路面进行磨光的设备，存在竖向荷载加载过程繁琐，施加荷载精度不易控制等技术的问题。因此，赋予加速磨光机中的轮胎以更大的竖向荷载和更大的转速选择范围，同时进一步提升荷载施加精度和自动化运转程度是需要考虑的一个重要问题。

道路在服役过程中，路面持续受到轮胎动荷载的反复作用。因此，为了更真实、更高效地在室内模拟这一过程，需要选用真实的车辆轮胎对路面进行反复磨耗，同时施加相应的竖向荷载。现有加速磨光设备存在以下几个方面的问题：

（1）竖向荷载施加范围有限，均存在荷载施加值低、精度过低等特点。

（2）水平圆周旋转系统因结构限制导致转速较低，当前同类设备水平圆周旋转运行速度小于50 rpm，同类设备仅仅能够模拟40 Km/h以下车辆运行磨耗对路面的破坏，不能模拟飞机轮胎的制动过程。

（3）现有设备在高速旋转运行过程中会产生振动和噪声，从而对试验结果造成不良影响。

发明内容

本发明是为了解决现有加速磨光设备中竖向荷载施加范围有限和水平圆周旋转系统因结构限制导致转速较低技术问题，进而提供了一种兼具竖向荷载施加及水平圆周旋转的机械控制器。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种兼具竖向荷载施加及水平圆周旋转的机械控制器，包括电机连接座、连接外套、支撑板、主轴、第一至第三主轴套、第一至第二连接盘、主轴旋转体、花键轴承套及两个液压移溜器，

其中电机连接座、连接外套、支撑板、第二主轴套及第一连接盘由上到下依次同轴固接，主轴上部通过第一轴承组件转动安装在支撑板上，第一主轴套同轴套装在第二主轴套外部且其顶端与支撑板固接，第三主轴套同轴穿装在主轴与第二主轴套之间，第二连接盘同轴套装在第三主轴套的中部且第一连接盘与第二连接盘之间布置有两个压力传感器，所述两个液压移溜器均竖向布置且均布在支撑板与第一连接盘之间，

主轴的下部加工有花键，主轴旋转体通过花键轴承套与主轴下部连接，第三主轴套的下部穿装在主轴旋转体内且与主轴旋转体之间通过第二轴承组件转动连接，花键轴承套与第三轴套之间通过第三轴承组件转动连接。