专利名称：一种负载试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可调节负载试验装置。
技术背景
矿用斩波电力机车属于新型电力电子变流技术调速电传动系统，与传统的高耗能矿用电力机车电阻调速电传动系统不同，新型斩波调速电传动系统比电阻调速电传动系统节约电能约10%-25%，但电力电子变流技术装置需要进行电气参数，牵引、制动运行工况试验参数整定及工作性能试验，由于矿用斩波电力机车属于大型走行运动设备，以往矿用斩波电力机车工况试验参数整定及工作性能试验是在专用试车线进行，试验周期长、操作不方便、经济性能差。发明内容
本发明的目的在于克服现有专用试车线试验技术方法存在的上述缺陷，提供一种专用脱离试车线，可在试验室试验平台模拟矿用斩波电力机车电传动系统，完成牵引加速启动、制动减速停车工况走行运动试验参数整定及工作性能试验的地面试验装置试验技术方法。
本发明的技术方案是一种负载试验装置，所述负载试验装置中的惯性飞轮组负载I与柔性万向传动轴I的一端联接，所述负载试验装置中的柔性万向传动轴I另一端与陪试直流牵引电机轴伸端联接；所述负载试验装置中的速度测量装置安装在惯性飞轮组负载I上；所述负载试验装置中的陪试直流牵引电机和惯性飞轮组负载I通过柔性万向传动轴I在机械结构上形成整体联接的负载组合I ；所述负载试验装置中的安装底架总成用于固定形成整体联接的所述负载组合I。
所述直流牵引电机包括用于固定陪试直流牵引电机的电机安装支座和电机抱轴安装支座。
所述惯性飞轮组负载I包括可旋转部分、非旋转部分及轴，可旋转部分和非旋转部分分别固定安装在轴上。
所述惯性飞轮组负载I的旋转部分包括固定飞轮、可拆卸飞轮以及轴；所述固定飞轮固定安装在轴上，可拆卸飞轮固定安装在固定飞轮上；所述固定飞轮、可拆卸飞轮组合为一整体安装在轴上进行旋转。
所述惯性飞轮组负载I的非旋转部分包括未装配飞轮、轴以及未装配飞轮支撑座；所述未装配飞轮固定连接在未装配飞轮支撑座上；未装配飞轮支撑座与未装配飞轮组合为一个整体。
旋转部分中的轴设置有圆柱部分和锥度部分，圆柱部分和锥度部分为一体式连接。
旋转部分的固定飞轮采用固定安装在轴的圆柱形部分上；旋转部分的可拆卸飞轮紧固在轴的锥度部分上。
所述未装配飞轮支撑座与未装配飞轮的底部为无间隙接触。未装配飞轮与转轴采用1 :50至1 :10的锥度配合，使未装配飞轮与轴的旋转部分保持一定的间隙。未装配飞轮支撑座与未装配飞轮底部相接触的接触面为圆弧面。所述惯性飞轮组负载上设置有安全防护罩总成。在陪试直流牵引电机的另一轴伸端联接有另一负载组合II。所述另一负载组合II的机械结构与负载组合I的机械结构相同，另一负载组合II 与负载组合I为对称分布。未装配飞轮的圆心轴线与安装在一起的固定飞轮和可拆卸飞轮的圆心轴线之间的距离为可拆卸飞轮与未装配飞轮支撑座上的圆弧面R之间的间隙。惯性飞轮组负载中的可拆卸飞轮和未装配飞轮均为质量不同飞轮。通过惯性飞轮组负载模拟矿用斩波电力机车平动惯量的地面试验装置平台，完全消除了试验参数整定及工作性能试验在专用试车线进行，试验周期长，操作不方便、经济性能差的技术屏障。本发明为提供多种矿用斩波电力机车平动惯量等效惯性飞轮组负载转动惯量，将惯性飞轮组负载设计为可调节的飞轮片组。
图1是本发明整体结构主视图2是本发明陪试直流牵引电机俯视图； 图3是本发明实施例1的可调节惯性飞轮组负载示意图； 图4是本发明实施例2的可调节惯性飞轮组负载示意图中1.陪试直流牵引电机；2.柔性万向传动轴I ；3.惯性飞轮组负载I ；4.安装底架总成；5.安全防护罩总成；6.速度测量装置；7.电机安装支座；8.电机抱轴安装支座； 9.另一惯性飞轮组负载II ；10.另一柔性万向传动轴II ；11.飞轮安装螺栓I ；12.固定飞轮；13.可拆卸飞轮；14.未装配飞轮；15.飞轮安装螺栓II ；16.未装配飞轮支撑座；17.转轴；18.另一惯性飞轮组负载II中的可拆卸飞轮；19.另一惯性飞轮组负载II中的未装配飞轮；20.轴；R.未装配飞轮支撑座圆弧面；21.未装配飞轮支撑座垂直立板；22.轴外圈； 23.轴内圈；24.机架。
具体实施例方式以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。实施方式1
参照图1至3，本实施例包括陪试直流牵引电机1、柔性万向传动轴I 2、惯性飞轮组负载I 3、安装底架总成4、速度测量装置6、电机安装支座7、电机抱轴安装支座8。惯性飞轮组负载I 3与柔性万向传动轴I 2—端联接，柔性万向传动轴I 2另一端与陪试直流牵引电机1轴伸端联接。速度测量装置6安装在惯性飞轮组负载I 3上；陪试直流牵引电机1和惯性飞轮组负载I 3通过柔性万向传动轴I 2在机械结构上形成整体联接的负载组合I ；安装底架总成4用于固定形成整体联接的负载组合I。电机安装支座7和电机抱轴安装支座8用于固定陪试直流牵引电机1。
图3中，惯性飞轮组负载I 3中包括飞轮安装螺栓I 11、飞轮安装螺栓II 15、未装配飞轮支撑座16，固定飞轮12、可拆卸飞轮13、未装配飞轮14以及轴20。其中，转轴20包括轴内圈23、转轴17及轴外圈22，固定飞轮12固定安装在转轴的圆柱形部分上并一起固定安装在轴20的轴内圈23上，为不可拆卸部分；可拆卸飞轮13以飞轮内圆锥度面靠紧转轴锥度面定位，利用飞轮安装螺栓I 11用螺母安装在固定飞轮12上并紧固，为质量可变部分，可根据试验情况对可拆卸飞轮13进行拆卸或组合，固定飞轮12、可拆卸飞轮13以及飞轮安装螺栓I 11、转轴17、轴内圈23为一个整体。未装配飞轮14通过飞轮安装螺栓II 15 固定在未装配飞轮支撑座16垂直立板21上，未装配飞轮支撑座16固定安装在机架M上。 可根据模拟的不同工况，将用飞轮安装螺栓II 15固定的未装配飞轮14拆下，与可拆卸飞轮 13进行组合并用飞轮安装螺栓I 11固定；或者将可拆卸飞轮13拆下，与未装配飞轮14用飞轮安装螺栓II 15安装固定。用飞轮安装螺栓I 11固定的固定飞轮12和可拆卸飞轮13 安装在转轴上并一起固定安装在轴20的轴内圈23上，用飞轮安装螺栓II 15固定的未装配飞轮14安装在未装配飞轮支撑座16垂直立板21上，陪试直流牵引电机1通过柔性万向传动轴I 2与飞轮转轴端部连接。组成整体的用飞轮安装螺栓I 11固定的固定飞轮12、可拆卸飞轮13安装在转轴上并一起固定安装在轴20的轴内圈23上，成为可转动飞轮部分，当陪试直流牵引电机1进行旋转时，就会带动轴20的轴内圈23进行旋转，进而带动用飞轮安装螺栓I 11固定的固定飞轮12、可拆卸飞轮13组合而成的整体进行转动。用飞轮安装螺栓II 15固定的未装配飞轮14安装在支撑座16垂直立板21上并通过支撑座16紧固在机架M上组成一个固定整体，为非旋转部分。当轴20带动用飞轮安装螺栓I 11固定的固定飞轮12、可拆卸飞轮13进行旋转时，非旋转部分(即用飞轮安装螺栓II 15固定的未装配飞轮14不进行转动)。用飞轮安装螺栓II 15固定的未装配飞轮14固定在未装配飞轮支撑座垂直立板21上，在未装配飞轮支撑座16上设置有圆弧面R，用于支撑未装配飞轮14，使其保持稳定。通常情况下，速度测量装置6安装在惯性飞轮组负载I 3中轴20的非旋转部位 (即轴外圈22的固定部位)，测试飞轮转轴的旋转速度。图3中，可拆卸飞轮13和未装配飞轮14均为质量不同的飞轮，可按照模拟不同的工况，对可拆卸飞轮13的质量进行调整，从而达到调整可旋转部分的动能。图3中，安装在轴20的轴内圈23上的转轴，装固定飞轮12位置处为直径相同的圆柱，装可拆卸飞轮13位置处为锥度，其中圆柱部分安装固定飞轮12，锥度部分安装可拆卸飞轮13。在对惯性飞轮组负载I 3进行动能调节时，该部分中(转轴上安装有固定飞轮 12和可拆卸飞轮13的部分)安装在锥度部分上的可拆卸飞轮13可沿转轴轴线方向移动放置到非旋转部分14上，并用飞轮安装螺栓II 15固定，从而变为未装配飞轮14。反之，也可由非旋转部分沿转轴轴线方向移动使飞轮内圆锥度面靠紧转轴锥度面定位，利用飞轮安装螺栓I 11用螺母安装在固定飞轮12上，从而变为旋转部分。非旋转部分中的未装配飞轮 14与未装配飞轮支撑座16上圆弧面R为无间隙接触，将非旋转部分的未装配飞轮14沿转轴轴线方向移动使飞轮内圆锥度面靠紧转轴锥度面定位，利用飞轮安装螺栓I 11用螺母安装在固定飞轮12上时，即成为可拆卸飞轮13，因为转轴锥度面定位的作用使该可拆卸飞轮13与未装配飞轮支撑座16上的圆弧面R之间产生间隙。可拆卸飞轮13和未装配飞轮 14的内圆与转轴最好采用1 :10锥度的配合，使未装配飞轮14拆卸后与转轴外圆保持一定
5的间隙。未装配飞轮14与的圆心轴线与固定飞轮12和可拆卸飞轮13的圆心轴线之间的距离为可拆卸飞轮13与未装配飞轮支撑座16上的圆弧面R之间产生的间隙。本试验装置中的惯性飞轮组负载I 3可模拟矿用斩波电力机车牵引加速启动、制动减速停车的走行运动工作性能试验。在牵引启动工况下，陪试直流牵引电机1作为电动牵引设备，惯性飞轮组负载I 3模拟矿用斩波电力机车平动惯性，因此增加惯性飞轮组负载I 3动能的情况与矿用斩波电力机车加速启动工况是等效的。在制动减速工况下，惯性飞轮组负载I 3模拟矿用斩波电力机车平动惯性，这时陪试直流牵引电机1进入再生发电状态运行，消耗惯性飞轮组负载I 3的动能，这种情况与矿用斩波电力机车制动减速工况等效。通过利用惯性飞轮组负载I 3模拟矿用斩波电力机车平动惯性的地面试验装置，试验参数整定完全无需在专用试车线进行，克服了试验周期长、操作不方便、经济性能差的技术屏障。图4中，实施方式二中的负载试验装置包括另一柔性万向传动轴II 10和惯性飞轮负载II 9 ；其中另一惯性飞轮组负载II 9中包括可拆卸飞轮18、另一惯性飞轮组负载II中的未装配飞轮19。实施方式二与实施方式一的不同之处在于陪试直流牵引电机1的另一轴伸端联接有另一负载组合II，该负载组合II的结构、工作方式均与实施方式1的负载组合I结构、工作方式相同，与实施例1中的负载组合I为对称结构。以上只是本发明的一种实施方式，一个优选示范例。本发明申请请求保护的范围并不只限于所述实施方式。凡与本实施例等效的技术方案均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种负载试验装置，其特征在于所述负载试验装置中的惯性飞轮组负载I (3)与柔性万向传动轴I (2)的一端联接，所述负载试验装置中的柔性万向传动轴I (2)另一端与陪试直流牵引电机(1)轴伸端联接；所述负载试验装置中的速度测量装置(6)安装在惯性飞轮组负载I (3)上；所述负载试验装置中的陪试直流牵引电机(1)和惯性飞轮组负载 I (3)通过柔性万向传动轴I (2)在机械结构上形成整体联接的负载组合I ；所述负载试验装置中的安装底架总成(4)用于固定形成整体联接的所述负载组合I。
2.按照权利要求1所述的负载试验装置，其特征在于所述直流牵引电机(1)包括用于固定陪试直流牵弓丨电机(1)的电机安装支座(7 )和电机抱轴安装支座(8 )。
3.按照权利要求1所述的负载试验装置，其特征在于所述惯性飞轮组负载I(3)包括可旋转部分、非旋转部分及轴(20 )，可旋转部分和非旋转部分分别固定安装在轴(20 )上。
4.按照权利要求3所述的负载试验装置，其特征在于所述惯性飞轮组负载I(3)的旋转部分包括固定飞轮(12)、可拆卸飞轮(13)以及轴(20);所述固定飞轮(12)固定安装在轴(20)上，可拆卸飞轮(13)固定安装在固定飞轮(12)上；所述固定飞轮(12)、可拆卸飞轮 (13)组合为一整体安装在轴(20)上进行旋转。
5.按照权利要求3所述的负载试验装置，其特征在于所述惯性飞轮组负载I(3)的非旋转部分包括未装配飞轮(14)、轴(20)以及未装配飞轮支撑座(16)；所述未装配飞轮(14) 固定连接在未装配飞轮支撑座(16)上；未装配飞轮支撑座(16)与未装配飞轮(14)组合为一个整体。
6.按照权利要求4所述的负载试验装置，其特征在于旋转部分中的轴(20)设置有圆柱部分和锥度部分，圆柱部分和锥度部分为一体式连接。
7.按照权利要求6所述的负载试验装置，其特征在于旋转部分的固定飞轮(12)采用固定安装在轴(20)的圆柱形部分上；旋转部分的可拆卸飞轮(13)紧固在轴(20)的锥度部分上。
8.按照权利要求5所述的负载试验装置，其特征在于所述未装配飞轮支撑座(16)与未装配飞轮(14)的底部为无间隙接触。
9.按照权利要求5所述的负载试验装置，其特征在于未装配飞轮(14)与转轴采用1 50至1 :10的锥度配合，使未装配飞轮(14)与轴(20)的旋转部分保持一定的间隙。
10.按照权利要求8所述的负载试验装置，其特征在于未装配飞轮支撑座(16)与未装配飞轮(14)底部相接触的接触面为圆弧面(R)。
11.按照权利要求1所述的负载试验装置，其特征在于所述惯性飞轮组负载(3)上设置有安全防护罩总成(5)。
12.按照权利要求1所述的负载试验装置，其特征在于在陪试直流牵引电机(1)的另一轴伸端联接有另一负载组合II。
13.按照权利要求12所述的负载试验装置，其特征在于所述另一负载组合II的机械结构与负载组合I的机械结构相同，另一负载组合II与负载组合I为对称分布。
14.按照权利要求1至13所述的负载试验装置，其特征在于未装配飞轮(14)的圆心轴线与安装在一起的固定飞轮(12)和可拆卸飞轮(13)的圆心轴线之间的距离为可拆卸飞轮(13 )与未装配飞轮支撑座(16 )上的圆弧面R之间的间隙。
15.按照权利要求1至13所述的负载试验装置，其特征在于惯性飞轮组负载(3，9)中的可拆卸飞轮(13，18)和未装配飞轮(14，19)均为质量不同飞轮。
全文摘要
一种负载试验装置，包括陪试直流牵引电机、柔性万向传动轴、惯性飞轮组负载、安装底架总成、安全防护罩总成、速度测量装置、电机安装支座、电机抱轴安装支座。两组转动惯量相同可调节的惯性飞轮组负载由质量不同的单个飞轮片组合构成，可拆卸或组合成旋转运动惯性负载整体。惯性飞轮组转动惯性负载模拟矿用斩波电力机车牵引加速启动、制动减速停车工况的走行平动惯性工作性能试验；通过惯性飞轮组负载模拟矿用斩波电力机车运行的地面试验装置平台，完全消除了试验参数整定及工作性能试验在专用试车线进行，试验周期长，操作不方便、经济性能差的技术屏障。
文档编号G01M17/08GK102539174SQ20111044099
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者刘柏, 罗国城, 羊祥云, 黄继安 申请人:湘潭电机股份有限公司