一种低摩擦多变量可调负载飞轮装置的利记博彩app

本发明涉及一种测试中使用的负载模拟机构，尤其涉及了一种低摩擦多变量可调负载飞轮装置。

背景技术：

在工业驱动系统测试过程中，在不同转动惯量、不同阻尼系数、不同驱动力下驱动系统的表现具有重要的指示意义，工程师根据在不同条件下的测试结果对工业驱动系统进行改进以得到系统的最好表现。测试过程中由于需要的调节变量多，所以测试次数多。若使用飞轮作为惯性负载，每调整一次转动惯量的大小均需要更换一次惯性飞轮，而飞轮更换需要使用吊装设备进行重新安装，每调整一次转动惯量需要的准备时间较长。现有液压马达式阻尼模拟系统机械机构复杂，体积较大，阻尼系数调节存在一定的非线性，不准确。同时，测试装置整体性不高，需要额外考虑安全防护措施。

技术实现要素：

为了在保证安全性的前提下提高工业驱动系统测试过程的测试效率，兼顾轻量化和集成化的设计要求。本发明的目的在于设计了一种低摩擦多变量可调负载飞轮装置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明包括主轴、下箱体、上箱体、阻尼力模拟扇叶、第一端盖、第二端盖、定位套筒、第一飞轮端盖和第二飞轮端盖；上箱体和下箱体上下相连接形成完整箱体，完整箱体内灌有油液，完整箱体的水平两端开设轴承孔，并且两端分别通过第一端盖和第二端盖将上箱体和下箱体进行连接固定，主轴水平穿设地安装在完整箱体中且两端伸出轴承孔；主轴为阶梯轴结构，主轴大端到小端依次套装有阻尼力模拟扇叶、定位套筒、第一飞轮端盖、六个飞轮和第二飞轮端盖；阻尼力模拟扇叶通过平键与主轴相连，第一飞轮端盖和第二飞轮端盖均通过平键与主轴相连，六个飞轮作为可调负载转动惯量的主要部分，六个飞轮同轴套装在主轴后两端通过第一飞轮端盖和第二飞轮端盖轴向固定，第一飞轮端盖和第二飞轮端盖上均设有第一、第二飞轮同轴组件，每个飞轮下方设有刹车机构。本发明的六个机械飞轮浸没于油液当中相比传统飞轮置于空气中实现了低摩擦，并且通过箱体内的油液、阻尼力模拟扇叶、第一、第二飞轮同轴组件和刹车机构实现多变量可调负载。

变量包括一个转动惯量和一个阻尼系数，具体是通过第一、第二飞轮同轴组件和刹车机构实现转动惯量的调节，通过油液和阻尼力模拟扇叶实现阻尼系数的调节。

所述的主轴两端分别和完整箱体两端的轴承孔之间设有第一调心滚子轴承和第二调心滚子轴承，第一调心滚子轴承外通过第一端盖进行轴向固定，第二调心滚子轴承外通过第二端盖进行轴向固定。

所述的第一飞轮同轴组件包括第一连接销紧定端盖和多个第一飞轮连接销，飞轮上沿圆周间隔均布设有多个通孔，第一飞轮端盖设有外凸缘，第一飞轮端盖的外凸缘上沿圆周间隔均布穿设地安装有多个用于伸入到飞轮通孔中的第一飞轮连接销，第一飞轮端盖外通过螺纹套装有环形的第一连接销紧定端盖，第一连接销紧定端盖上沿圆周间隔均布穿设地安装有多个用于连接第一飞轮连接销的连接销紧定螺钉；飞轮的通孔、连接销紧定螺钉和第一飞轮连接销数量相同且均平行于主轴，每个连接销紧定螺钉的螺钉端螺纹连接到各自对应的第一飞轮连接销一端开设的螺纹孔中，第一飞轮连接销另一端穿设伸入到飞轮的通孔中。

所述的第二飞轮同轴组件包括第二连接销紧定端盖和多个第二飞轮连接销，飞轮上沿圆周间隔均布设有多个通孔，第二飞轮端盖设有外凸缘，第一飞轮端盖的外凸缘上沿圆周间隔均布穿设地安装有多个用于伸入到飞轮通孔中的第二飞轮连接销，第二飞轮端盖外通过螺纹套装有环形的第二连接销紧定端盖，第二连接销紧定端盖上沿圆周间隔均布穿设地安装有多个用于连接第二飞轮连接销的连接销紧定螺钉；飞轮的通孔、连接销紧定螺钉和第二飞轮连接销数量相同且均平行于主轴，每个连接销紧定螺钉的螺钉端螺纹连接到各自对应的第二飞轮连接销一端开设的螺纹孔中，第二飞轮连接销另一端穿设伸入到飞轮的通孔中。

六个飞轮的大小可均不相同，可以是飞轮轮径递增或者是递减式的结构设计，具体根据多变量可调负载的转动惯量设计要求而定。

所述的刹车机构包括滑块导轨、滑块导轨连接螺栓、支撑架、滑块和滑块位置调节螺钉，支撑架固定置于下箱体底部并位于飞轮下方，滑块导轨通过滑块导轨连接螺栓固定安装在支撑架顶面，两个滑块底部嵌装在滑块导轨内并沿滑块导轨移动；滑块为楔形，两个滑块相正对的侧面为楔形面，两个滑块相背对的侧面为竖直端面，滑块导轨的两端均设置有凸块，两个凸块均开设螺纹孔，螺纹孔内安装滑块位置调节螺钉，滑块位置调节螺钉的内端顶接到滑块外侧的竖直端面上；通过调节滑块位置调节螺钉旋进螺纹孔的深度使得两个滑块楔形面对飞轮周面进行挤压形成刹车控制。

通过对刹车机构调节，可以实现单个飞轮或者多个飞轮的停转，通过六个不同转动惯量的飞轮的排列组合，最多可有多种转动惯量大小。

所述的第一飞轮连接销和第二飞轮连接销各自的另一端均穿设伸入到若干个飞轮的通孔中，使得若干个飞轮同步运动，具体是各自使得六个飞轮中两端的若干个连续套装的飞轮同步运动，若干个飞轮的数量根据可调负载转动惯量而设定。

所述的下箱体底部的两端设有进油口和出油口，进油口经外部的油液循环与温度控制系统与出油口连接，通过油液循环与温度控制系统进行油液循环与温度控制。

所有所述飞轮均浸没于油液当中，箱体当中的油液温度和容量通过油液循环与温度控制系统进行控制。

通过油液循环与温度控制系统对箱体内的油液的粘度进行控制，同时协同调节阻尼力模拟扇叶的扇叶面积大小，可以实现对阻尼系数的无级调节，从而通过扇叶面积和油液粘度共同作用实现阻尼系数调节。

本发明装置为半封闭系统，所述的第一端盖和第二端盖分别与主轴之间均通过挡尘环和双层格莱圈密封连接，保证密封的可靠，第一端盖、第二端盖分别与上箱体、下箱体之间均使用双层斯特封密封连接。

所述的上箱体顶面设置有通气孔，通气孔处安装空气过滤器，空气过滤器通过螺纹孔连接在通气孔。

本发明的飞轮装置通过连接销更换和滑块的移动，在不需要更换飞轮的情况下就可以完成转动惯量的调节。通过调节油液的粘度和阻尼力模拟扇叶叶片的大小，可以无级调节阻尼系数的大小，并且采用浸没式飞轮设计，和半封闭油箱设计，方便运输和批量加工制造。

本发明具有的有益效果是：

本发明的负载飞轮装置通过连接销更换和滑块的移动，在不需要更换飞轮的情况下就可以完成转动惯量的调节，较传统的更换飞轮的方式新的负载飞轮的调整一次转动惯量所需要的整备时间有极大的缩短，成倍提高了测试效率。同时，通过调节油液的粘度和阻尼力模拟扇叶叶片的大小，可以无级调节阻尼系数的大小，实现多变量可调。采用浸没式飞轮设计，润滑、散热条件优良，实现低摩擦多变量调节。半封闭式油箱设计，集成度高，同时旋转飞轮位于箱体内，保证测试当中的安全，也方便运输。

附图说明

图1是本发明的机械原理示意图；

图2是本发明的负载飞轮需要停转时滑块机构的原理简图；

图3是本发明的负载飞轮正常旋转时滑块机构的原理简图。

图4是图1的局部放大图。

图5是图1的局部放大图。

图中：1、主轴，2、第一调心滚子轴承，3、第二调心滚子轴承，4、下箱体，5、上箱体，6、阻尼力模拟扇叶，7、第一端盖，8、第二端盖，9、定位套筒，10、第一飞轮端盖，11、第一飞轮轴承，12、第一飞轮，13、第二飞轮轴承，14、第二飞轮，15、第三飞轮轴承，16、第三飞轮，17、第四飞轮轴承，18、第四飞轮，19、第五飞轮轴承，20、第五飞轮，21、第六飞轮轴承，22、第六飞轮，23、第二飞轮端盖，24、油液循环与温度控制系统，25、挡尘环，26、格莱圈，27、斯特封，28、滑块导轨，29、滑块导轨连接螺栓，30、支撑架，31、滑块，32、滑块位置调节螺钉，33、端盖固定螺钉，34、第一飞轮连接销，35、第二飞轮连接销，36、第一连接销紧定端盖，37、连接销紧定螺钉，38、第二连接销紧定端盖，39、空气过滤器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明

如图1所示，本发明具体实施包括主轴1、下箱体4、上箱体5、阻尼力模拟扇叶6、第一端盖7、第二端盖8、定位套筒9、第一飞轮端盖10和第二飞轮端盖23；上箱体5和下箱体4上下相连接形成完整箱体，完整箱体内灌有油液，完整箱体的水平两端开设轴承孔，并且两端分别通过第一端盖7和第二端盖8将上箱体5和下箱体4进行连接固定，第一端盖7和第二端盖8均通过端盖固定螺钉33与上箱体5和下箱体4相连，主轴1水平穿设地安装在完整箱体中且两端伸出轴承孔。

如图1所示，主轴1为阶梯轴结构，主轴1大端到小端依次套装有阻尼力模拟扇叶6、定位套筒9、第一飞轮端盖10、六个飞轮和第二飞轮端盖23，具体形成了第一调心滚子轴承2依靠阻尼力模拟扇叶6和第一端盖7进行轴向固定、第二调心滚子轴承3依靠第二端盖8和主轴1上的阶梯进行轴向固定的结构。阻尼力模拟扇叶6通过平键与主轴1相连，第一飞轮端盖10和第二飞轮端盖23均通过平键与主轴1相连，六个飞轮作为可调负载转动惯量的主要部分，六个飞轮同轴套装在主轴1后两端通过第一飞轮端盖10和第二飞轮端盖23轴向固定，第一飞轮端盖10和第二飞轮端盖23上均设有第一、第二飞轮同轴组件，每个飞轮下方设有刹车机构。

主轴1两端分别和完整箱体两端的轴承孔之间设有第一调心滚子轴承2和第二调心滚子轴承3，第一调心滚子轴承2外通过第一端盖7进行轴向固定，第二调心滚子轴承3外通过第二端盖8进行轴向固定。

下箱体4底部的两端设有进油口和出油口，进油口经外部的油液循环与温度控制系统24与出油口连接，通过油液循环与温度控制系统24进行油液循环与温度控制。

如图4和图5所示，第一端盖7和第二端盖8分别与主轴1之间均通过挡尘环25和双层格莱圈26密封连接，第一端盖7、第二端盖8分别与上箱体4、下箱体5之间均使用双层斯特封27密封连接。

上箱体5顶面设置有通气孔，通气孔处安装空气过滤器39，空气过滤器39通过螺纹孔连接在通气孔。

如图4所示，第一飞轮同轴组件包括第一连接销紧定端盖36和八个第一飞轮连接销34，飞轮上沿圆周间隔均布设有八个通孔，第一飞轮端盖10设有外凸缘，第一飞轮端盖10的外凸缘上沿圆周间隔均布穿设地安装有八个用于伸入到飞轮通孔中的第一飞轮连接销34，第一飞轮端盖10外通过螺纹套装有环形的第一连接销紧定端盖36，第一连接销紧定端盖36上沿圆周间隔均布穿设地安装有八个用于连接第一飞轮连接销34的连接销紧定螺钉37；飞轮的通孔、连接销紧定螺钉37和第一飞轮连接销34均平行于主轴1，每个连接销紧定螺钉37的螺钉端螺纹连接到各自对应的第一飞轮连接销34一端开设的螺纹孔中，从而将第一飞轮连接销34固定安装，第一飞轮连接销34另一端穿设伸入到飞轮的通孔中。

如图5所示，第二飞轮同轴组件包括第二连接销紧定端盖38和八个第二飞轮连接销35，飞轮上沿圆周间隔均布设有八个通孔，第二飞轮端盖23设有外凸缘，第一飞轮端盖10的外凸缘上沿圆周间隔均布穿设地安装有八个用于伸入到飞轮通孔中的第二飞轮连接销35，第二飞轮端盖23外通过螺纹套装有环形的第二连接销紧定端盖38，第二连接销紧定端盖38上沿圆周间隔均布穿设地安装有八个用于连接第二飞轮连接销35的连接销紧定螺钉37；飞轮的通孔、连接销紧定螺钉37和第二飞轮连接销35均平行于主轴1，每个连接销紧定螺钉37的螺钉端螺纹连接到各自对应的第二飞轮连接销35一端开设的螺纹孔中，从而将第二飞轮连接销35固定安装，第二飞轮连接销35另一端穿设伸入到飞轮的通孔中。

具体实施中，六个飞轮依次为第一飞轮12、第二飞轮14、第三飞轮16、第四飞轮18、第五飞轮20和第六飞轮22，第一飞轮12、第二飞轮14、第三飞轮16均采用大轮径且轮径相同，第四飞轮18、第五飞轮20和第六飞轮22均采用小轮径且轮径相同，第一飞轮12、第二飞轮14、第三飞轮16、第四飞轮18、第五飞轮20、第六飞轮22分别通过第一飞轮轴承11、第二飞轮轴承13、第三飞轮轴承15、第四飞轮轴承17、第五飞轮轴承19和第六飞轮轴承21套装在主轴1上。

第一飞轮连接销34从图中左端依次贯穿第一飞轮12、第二飞轮14、第三飞轮16的通孔，使得第一飞轮12、第二飞轮14、第三飞轮16同步转动或者同步停转；第二飞轮连接销35从图中右端依次贯穿第六飞轮22和第五飞轮20的通孔，使得第六飞轮22和第五飞轮20同步转动或者同步停转；第四飞轮18不与其他任何飞轮同步运动。

如图2和图3所示，刹车机构包括滑块导轨28、滑块导轨连接螺栓29、支撑架30、滑块31和滑块位置调节螺钉32，支撑架30固定置于下箱体4底部并位于飞轮下方，滑块导轨28通过滑块导轨连接螺栓29固定安装在支撑架30顶面，两个滑块31底部嵌装在滑块导轨28内并沿滑块导轨28移动；滑块31为楔形，两个滑块31相正对的侧面为楔形面，两个滑块31相背对的侧面为竖直端面，滑块导轨28的两端均设置有凸块，两个凸块均开设螺纹孔，螺纹孔内安装滑块位置调节螺钉32，滑块位置调节螺钉32的内端顶接到滑块31外侧的竖直端面上；滑块导轨28宽度与飞轮宽度相同，通过调节滑块位置调节螺钉32旋进螺纹孔的深度使得两个滑块31楔形面对飞轮周面进行挤压形成刹车控制。松开刹车机构的过程为，滑块位置调节螺钉32旋出滑块导轨28上的凸块，手动拨动滑块31上的凸块使滑块垂直端面与滑块导轨28的凸块顶接即可。

第一飞轮连接销34和第二飞轮连接销35各自的另一端均穿设伸入到若干个飞轮的通孔中，使得若干个飞轮同步运动，具体是各自使得六个飞轮中两端的若干个连续套装的飞轮同步运动。

本发明能够通过简单的操作完成对多个测试条件的更换，缩短测试过程的时间，大大提高工作效率，本发明的主要设计原理阐述如下：

如图1所示，以第六飞轮22为例阐述工作过程，其他飞轮工作过程类似，区别只在于为了保证连接销的刚度，连接销不宜选择太长，所以连接销需视情况连接至最近的飞轮端盖。当需要第六飞轮22转动的时候，滑块31移动至不影响飞轮转动的区域，同时选择合适长度连接销使该飞轮第二飞轮端盖23连接，第二飞轮端盖23通过平键与主轴1连接，从而使主轴带动第六飞轮22进行旋转。从而达到增加负载惯性扭矩的作用。当不需要第六飞轮22转动的时候，通过调节滑块位置调节螺钉32使滑块31顶住第六飞轮22，连接销选较短的长度使第六飞轮22不与第二飞轮端盖23连接，由于第六飞轮轴承21的存在，主轴的旋转不会带动第六飞轮转动，从而减小了负载的转动惯量。

下面通过图2和3进一步说明刹车工作过程：

如图2所示，当需要例如机械飞轮12停转时，通过调节两侧的滑块位置调节螺钉32，使滑块31顶住机械飞轮，连接销34选择较短的长度使机械飞轮12与主轴1不连接，由于机械飞轮轴承11的存在，可以使机械飞轮12停转，减小负载转动惯量

如图3所示，当需要例如机械飞轮12不停转时，通过两侧的滑块位置调节螺钉32，使两侧滑块31分别其旋出滑块导轨28，移动至不干扰机械飞轮运行的位置，连接销34选择较长的长度使机械飞轮与主轴1连接，主轴旋转带动机械飞轮旋转。

本发明的多变量负载测试过程如下：

当需要调整负载转动惯量进行测试时，先拆卸下飞轮组两侧连接销紧定端盖上的16个连接销紧定螺钉，然后悬出连接销紧定端盖，根据所需转动惯量的大小选择适当长度的连接销，调节飞轮组中各个飞轮的旋转角，使连接销插入飞轮组。安装连接销紧定端盖，加紧之后安装连接销紧定螺钉。然后将不需要使用的飞轮下方的径向两侧的滑块位置调节螺钉旋入滑块导轨内，顶紧滑块使飞轮固定不动，将需要使用的飞轮的径向两侧的滑块位置调节螺钉旋从滑块导轨内旋出，然后通过滑块侧面的台阶将滑块拖出使其与滑块位置调节螺钉顶紧，至此完成负载转动惯量的调节。

当需要调整阻尼系数进行测试时，根据所需要的阻尼系数的大小以及阻尼力模拟扇叶的叶片的面积及个数，计算得到所需要的油液粘度的大小，经过查询所使用的油液的黏温特性曲线，得到所需要的温度，输入给油液循环与温度控制系统，依靠此系统使油液温度保持在所需要的温度，从而达到控制油液粘度的作用。