一种联轴器疲劳测试设备的制作方法

1.本发明涉及抗疲劳测试技术领域，尤其是涉及一种联轴器疲劳测试设备。


背景技术：

2.风力发电机是一种将电能转化为机械能的设备，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机组、调向器、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风轮在风的吹动下带动发电机组工作，从而产生电能。风轮主要与发电机组的联轴器进行连接，联轴器的强度、稳定性也决定了风力发电机的效率和使用寿命。为了保证联轴器的质量，在生产加工中常常需要对联轴器进行疲劳性测试，以满足不同实际工作的需求。
3.相关技术中，在对检测联轴器进行测试的过程中，使联轴器的一端通过螺栓固定，保持不动，在联轴器的另一端通过法兰与电机连接，电机启动，带动法兰转动，法兰在转动的过程中带动联轴器出现破坏性形变，从而得到使联轴器出现破坏性形变时的扭矩。
4.针对上述相关技术，发明人认为联轴器在出厂前不仅需要对联轴器进行扭矩测试，还需要对联轴器径向受力进行测试，上述相关技术中存在无法对联轴器径向受力进行测试的缺陷。


技术实现要素：

5.为了便于对联轴器径向受力的测试，本技术提供一种联轴器疲劳测试设备。
6.本技术提供的一种联轴器疲劳测试设备采用如下的技术方案：一种联轴器疲劳测试设备，包括工作台，所述工作台上表面连接有测试电机，所述测试电机输出轴通过减速箱连接有定位轴，所述定位轴上连接有与定位轴同轴的定位法兰，所述工作台上表面设置有安装箱，所述安装箱上转动连接有与所述定位法兰同轴的连接轴，所述连接轴上固定有连接法兰，所述安装箱上设置有防止所述连接轴转动的限位组件，待测试的联轴器的两端固定在所述定位法兰和连接法兰上，所述工作台上表面设置有驱动所述安装箱朝着垂直于联轴器轴线方向运动的驱动机构。
7.通过采用上述技术方案，测试电机带动定位法兰、连接法兰和连接在定位法兰和连接法兰之间的联轴器转动，在转动的过程中，作用于驱动机构，使驱动机构带动安装箱朝着垂直于联轴器轴线运动，安装箱在运动的过程中使联轴器受到来自于径向的剪切力，通过该方式结合测量仪器，从而测量出联轴器在受到径向力时的疲劳强度。
8.可选的，所述工作台上表面固定有连接台，所述连接台上端面沿水平方向开设有垂直于联轴器轴线的滑动槽，所述安装箱滑移卡接在所述滑动槽内，所述驱动机构包括固定在安装台上端面的驱动电机，所述驱动电机输出轴上固定有蜗杆，所述工作台上表面转动连接有与蜗杆啮合的蜗轮，所述蜗轮上设置有贯穿所述蜗轮且与蜗轮同轴的驱动螺杆，所述驱动螺杆与所述蜗轮螺纹连接，所述驱动螺杆固定在所述安装箱上并推动所述安装箱在所述滑动槽内滑移。
9.通过采用上述技术方案，驱动电机启动，带动蜗杆转动，蜗杆带动与与蜗杆啮合的蜗轮转动，蜗轮在转动的过程中，螺纹连接在蜗轮上的驱动螺杆推动安装箱在滑动槽内滑移，安装箱在滑动槽内滑移的过程中，使联轴器受到径向的剪切力，通过该方式结合测量仪器，从而测量联轴器因受到径向剪切力的疲劳强度。
10.可选的，所述限位组件包括固定在所述连接轴外壁的限位柱，所述限位柱远离所述连接法兰的端面开设有若干限位孔，所述安装箱内滑移设置有限位框，所述限位框上固定有若干贯穿所述安装箱侧壁且可卡接到所述限位孔内的限位杆，所述安装箱内固定有推动限位框朝向连接法兰运动的驱动气缸。
11.通过采用上述技术方案，当需要测量联轴器因受周向扭矩时的疲劳强度时，作用于驱动气缸，使驱动气缸推动限位框朝着靠近连接法兰的方向运动，限位杆插入到限位孔内，防止连接法兰转动，测试电机启动，联轴器一端固定，另一端随着测试电机的输出轴一起转动，从而测量联轴器周向所能承受的扭矩。
12.可选的，所述工作台上表面连接有安装台，所述安装台上表面滑移设置有驱动台，所述测试电机和减速箱固定在所述驱动台上表面，所述安装台上表面开设有平行于定位轴轴线的驱动槽，所述驱动台下表面固定有滑移卡接在所述驱动槽内的驱动块，所述驱动槽内设置有贯穿所述驱动块且与所述驱动块螺纹连接的驱动丝杠和带动所述驱动丝杠转动的安装电机。
13.通过采用上述技术方案，安装电机启动，带动驱动块在滑动槽内滑移，驱动块在滑移的过程中，带动驱动台在安装台上表面沿靠近或远离定位法兰的方向运动，以便根据联轴器的长度调节定位法兰和连接法兰的距离，满足不同联轴器长度的需求。
14.可选的，所述工作台上表面开设有呈竖直设置的安装槽，所述安装槽内壁开设有转动槽，所述转动槽内转动连接有转动齿环，所述安装槽内固定有转动电机，所述转动电机上固定有与所述转动齿环啮合的转动齿轮，所述工作台上表面竖直开设有与所述驱动齿环同轴的弧形槽，所述安装台上设置有位于所述弧形槽内的驱动柱，所述转动齿环上表面竖直开设有贯穿所述转动齿环卡接槽，所述驱动柱上固定有可卡接到所述卡接槽内的卡接块。
15.通过采用上述技术方案，卡接块卡接在卡接槽内，驱动块固定在安装台上，转动电机带动转动齿轮转动，转动齿轮带动转动齿环转动，转动齿环通过卡接块带动驱动柱转动，在驱动柱的作用下带动安装台在工作台上表面转动，从而测试联轴器因受到沿周向的挤压时的疲劳强度。
16.可选的，所述安装槽内壁开设有与所述转动槽同轴的辅助槽，所述辅助槽位于所述转动槽下方，所述辅助槽内转动连接有与辅助槽同轴的辅助齿环，所述转动电机上固定有与所述辅助齿环啮合的辅助齿轮，所述驱动柱贯穿竖直贯穿所述安装台，所述辅助齿环上竖直开设有贯穿所述辅助齿环且正对于所述卡接槽的连接槽，所述驱动柱上固定有可卡接到所述连接槽内的连接块，所述连接块与卡接块之间的距离大于所述转动齿环上表面到辅助齿环下表面的距离，所述连接块上设置有抵接于连接槽内壁并使辅助齿环作用到连接块上的力不断变化的缓冲装置，所述弧形槽底壁开设有与所述弧形槽同轴的让位槽，所述让位槽可用于收纳所述连接块，所述驱动柱贯穿所述安装台上下表面且滑移设置在所述安装台上，所述安装台上设置有使卡接块卡接在卡接槽内或使连接块卡接在连接槽内的定位
组件。
17.通过采用上述技术方案，使卡接块卡接在卡接槽内，连接块与连接槽分离，转动齿环带动卡接块转动，模拟大风突然作用到风轮上联轴器所受到的力；卡接块脱离卡接槽，连接块卡接到连接槽内，辅助齿轮转动过程中，作用于缓冲装置，缓冲装置带动连接块转动，模拟风力不断变化时，风轮作用到联轴器上的力。
18.可选的，所述定位组件包括固定在所述安装台上表面的固定柱，所述固定柱上设置有贯穿所述固定柱的定位柱，所述驱动柱正对于所述固定柱的侧壁开设有第一定位槽和第二定位槽，所述第一定位槽与所述第二定位槽之间的距离等于卡接块和连接块之间的距离，所述第一定位槽位于第二定位槽上方且当定位柱卡接在所述第一定位槽内，所述连接块卡接在所述连接槽内，所述定位柱上固定有定位杆，所述定位杆上固定有连接所述固定柱并拉动所述定位柱朝着靠近驱动柱方向运动的定位弹簧。
19.通过采用上述技术方案，在定位弹簧的作用下，拉动定位柱卡接到第一定位槽内，连接块卡接在连接槽内，辅助齿环带动卡接在连接槽内的连接块转动，使连接在卡接块上的驱动柱带动安装台转动；当定位柱卡接到第二定位槽内，卡接块卡接在卡接槽内，转动齿环带动卡接在卡接槽内的卡接块转动，使连接在连接块上的驱动柱带动安装台转动，满足不同测试条件的需求。
20.可选的，所述连接块侧壁开设有缓冲槽，所述缓冲装置包括穿设在所述缓冲槽内的缓冲块，所述缓冲槽内固定推动所述缓冲块朝向所述缓冲槽外运动的缓冲弹簧，所述缓冲块外壁固定有抵接于所述缓冲槽内壁的抵接框，所述缓冲槽内壁固定有防止所述抵接框脱离所述缓冲槽的挡框，所述缓冲装置还包括设置在所述连接块上的缓冲组件。
21.通过采用上述技术方案，辅助齿环在转动的过程中，缓冲块抵接在连接槽的内侧壁上，缓冲弹簧逐渐压缩，作用到连接块上的力越来越大，模拟不同风速下作用到风轮上的力，使联轴器在不同的环境下进行疲劳测试。
22.可选的，所述缓冲组件包括固定所述连接块上的安装筒，所述安装筒内穿设有安装杆，所述安装筒内壁固定有若干与所述安装筒同轴的安装凸环，所述安装杆外壁固定有与所述安装杆同轴的抵接凸环，所述抵接凸环外径大于所述安装凸环内径，所述抵接凸环为橡胶环且可从安装凸环一侧沿轴向运动到安装凸环的另一侧。
23.通过采用上述技术方案，辅助齿环在转动的过程中，先与安装杆抵接，并推动安装杆朝着安装筒内运动，抵接凸环产生形变，通过挤压从安装凸环的一侧运动到另一侧，该过程用于模拟间断性的风作用到风轮时，联轴器的受力变化。
24.可选的，所述安装凸环上沿轴向开设有贯穿若干安装凸环的第一豁口，所述抵接凸环上沿轴向开设有贯穿所述抵接凸环的第二豁口，所述第一豁口和所述第二豁口构成完整的虚拟圆环。
25.通过采用上述技术方案，辅助齿环推动安装杆朝着安装筒内运动，抵接凸环产生形变，通过挤压从安装凸环的一侧运动到另一侧，转动安装杆，使豁口和第二豁口呈错位设置，便于安装杆从安装筒内拔出。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1. 将联轴器固定在连接法兰和定位法兰上，测试电机带动联轴器转动，在转动的过程中，作用于驱动电机，使驱动电机带动安装箱朝着垂直于联轴器轴线方向运动，使联轴
器受到来自于径向的剪切力，从而测量出联轴器在受到径向力时的疲劳强度；2.转动电机带动转动齿环转动，转动齿环带动卡接块转动，使卡接块带动安装台转动，从而测量联轴器沿周向挤压时的疲劳强度。
附图说明
27.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例驱动台在安装台上的连接结构示意图。
29.图3是本技术实施例驱动机构在安装箱上的连接结构示意图。
30.图4是本技术实施例驱动机构的结构示意图。
31.图5是本技术实施例转动齿环、辅助齿环在工作台上的连接结构示意图。
32.图6是本技术实施例辅助齿环、转动齿环与转动电机的连接结构示意图。
33.图7是本技术实施例缓冲装置在连接块上的连接结构示意图。
34.图8是本技术实施例缓冲组件的结构示意图。
35.附图标记说明：1、工作台；2、安装台；3、驱动台；4、测试电机；5、定位轴；6、定位法兰；7、连接台；8、安装箱；9、连接轴；10、连接法兰；11、驱动槽；12、驱动块；13、驱动丝杠；14、安装电机；15、滑动槽；16、驱动电机；17、蜗杆；18、支撑板；19、蜗轮；20、驱动螺杆；21、限位柱；22、限位孔；23、限位框；24、推杆；25、驱动气缸；26、推环；27、限位杆；28、安装槽；29、转动槽；30、转动齿环；31、转动电机；32、转动齿轮；33、弧形槽；34、驱动柱；35、卡接槽；36、卡接块；37、辅助槽；38、辅助齿环；39、辅助齿轮；40、连接槽；41、连接块；42、让位槽；43、固定柱；44、定位柱；45、第一定位槽；46、第二定位槽；47、定位杆；48、定位弹簧；49、缓冲槽；50、缓冲块；51、缓冲弹簧；52、抵接框；53、挡框；54、安装筒；55、安装杆；56、安装凸环；57、抵接凸环；58、第一豁口；59、第二豁口。
具体实施方式
36.以下结合附图1
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8对本技术作进一步详细说明。
37.本技术实施例公开一种联轴器疲劳测试设备。参照图1，一种联轴器疲劳测试设备，包括固定在地面上的工作台1，工作台1上表面设置有安装台2，安装台2上表面滑移设置有驱动台3，驱动台3上表面固定有测试电机4，测试电机4输出轴通过减速箱连接有呈水平设置的定位轴5，定位轴5上焊接有与定位轴5同轴的定位法兰6。工作台1上表面通过螺栓固定有连接台7，连接台7上表面设置有安装箱8，安装箱8上转动连接有连接轴9，连接轴9与定位轴5同轴且相对，连接轴9上焊接有与连接轴9同轴的连接法兰10，连接法兰10与连接轴9同轴，联轴器连接定位法兰6和连接法兰10，联轴器与定位法兰6同轴且两端通过螺栓固定在定位法兰6和连接法兰10上。
38.参照图1和图2，安装台2上表面开设有平行于定位轴5的驱动槽11，驱动槽11横截面为“t”形，驱动台3下表面焊接有滑移卡接在驱动槽11内的驱动块12，驱动块12横截面为“t”形且与驱动槽11内壁贴合，驱动槽11内转动连接有驱动丝杠13，驱动丝杠13水平贯穿驱动块12且与驱动块12螺纹连接。安装台2侧壁通过螺栓固定有安装电机14，安装电机14输出轴焊接在驱动丝杠13上，并带动驱动丝杠13转动。驱动丝杠13转动，带动驱动块12和连接在
驱动块12上的驱动台3朝着靠近或远离连接法兰10的方向运动，从而根据联轴器的长度调节定位法兰6和连接法兰10之间的距离。
39.参照图3和图4，连接台7上表面开设有滑动槽15，滑动槽15垂直于连接轴9轴线且沿垂直于连接轴9轴线的方向贯穿连接台7两侧壁，安装箱8滑移卡接在滑动槽15内且外侧壁抵接在滑动槽15的两侧内壁。工作台1上表面设置有驱动安装箱8在滑动槽15内滑移的驱动机构，驱动机构包括通过螺栓固定在安装台2上表面的驱动电机16，驱动电机16输出轴上焊接有与驱动电机16输出轴同轴的蜗杆17，蜗杆17平行于连接轴9，工作台1上表面焊接有呈竖直设置的支撑板18，蜗杆17位于两支撑板18之间，支撑板18上设置有连接两支撑板18的蜗轮19，蜗轮19转动连接在两支撑板18相对的侧壁上且与蜗杆17啮合。蜗轮19上设置有贯穿蜗轮19和两支撑板18的驱动螺杆20，驱动螺杆20与蜗轮19同轴且与蜗轮19螺纹连接。驱动螺杆20靠近安装箱8的一端焊接在安装箱8外壁上。
40.参照图3和图4，安装箱8上设置有防止连接轴9转动的限位组件，限位组件包括一体成型于连接轴9外壁的限位柱21，限位柱21与连接轴9同轴，限位柱21远离连接法兰10的端面开设有若干限位孔22，若干限位孔22沿限位柱21周向均匀分布，安装箱8内滑移设置有限位框23，限位框23外侧壁抵接在安装箱8内侧壁上，限位框23靠近连接法兰10的一端焊接若干平行于连接轴9轴线的推杆24，推杆24水平贯穿安装箱8侧壁，安装箱8内壁通过螺栓连接有驱动气缸25，驱动气缸25位于限位框23远离推杆24的一端，驱动气缸25连杆的端部焊接在限位框23的端面上，并推动限位框23朝着靠近连接法兰10的方向运动。推杆24位于安装箱8外侧的端部焊接有套接在连接轴9外的推环26，推环26远离推杆24的端面上焊接有若干限位杆27，限位杆27与限位孔22一一对应，驱动气缸25启动，推动限位框23和连接在限位框23上的推杆24朝向安装箱8外运动，使推环26推动限位杆27卡接到对应的限位孔22内，防止连接法兰10转动。
41.参照图5和图6，工作台1上表面开设有呈竖直设置的安装槽28，安装槽28在水平地面上的投影为圆环，安装槽28外侧内壁开设有与安装槽28同轴的转动槽29，转动槽29内转动连接有与安装槽28同轴的转动齿环30，安装槽28的底壁通过螺栓固定有转动电机31，转动电机31的输出轴呈竖直设置，转动电机31的输出轴上焊接有与转动电机31输出轴同轴的转动齿轮32，转动齿轮32与转动齿环30啮合，工作台1上表面竖直开设有与安装槽28同轴的弧形槽33，安装台2上连接有伸入到弧形槽33内的驱动柱34，转动齿环30部分位于弧形槽33内，转动齿环30上表面开设有卡接槽35，卡接槽35竖直贯穿转动齿环30上下表面且沿径向贯穿转动齿环30的外侧壁，驱动柱34侧壁一体成型有可卡接在卡接槽35内的卡接块36。转动电机31带动转动齿轮32转动，使转动齿轮32带动卡接块36和驱动柱34转动，驱动柱34带动安装台2转动，从而带动联轴器一端相对于另一端转动，用于模拟当大风瞬间作用到风轮上，通过风轮作用到联轴器上的力的情况，用于测试联轴器两端沿周向挤压时的疲劳强度。
42.参照图5和图6，安装槽28内壁开设有与安装槽28同轴的辅助槽37，辅助槽37位于转动槽29下方，辅助槽37内转动连接有与辅助槽37同轴的辅助齿环38，转动电机31的输出轴上焊接有与转动电机31输出轴同轴的辅助齿轮39，辅助齿轮39与辅助齿环38啮合，驱动柱34贯穿竖直贯穿安装台2上下表面且可在竖直方向上滑移，辅助齿环38上表面开设有连接槽40，连接槽40竖直贯穿辅助齿环38上下表面且沿径向贯穿辅助齿环38的外侧壁，连接槽40正对于卡接槽35，驱动柱34上一体成型有可卡接到连接槽40内的连接块41，连接块41
与卡接块36位于驱动柱34的同一侧。连接块41与卡接块36之间的距离大于转动齿环30上表面到辅助齿环38下表面的距离，当连接块41卡接在连接槽40内，卡接块36与卡接槽35分离。
43.参照图5和图6，弧形槽33底壁开设有与弧形槽33具有相同形状的让位槽42，让位槽42可用于收纳连接块41，当连接块41卡接到连接槽40内，卡接块36与卡接槽35分离且卡接块36在竖直方向上的高度高于卡接槽35在竖直方向上的高度；当连接块41向下运动并脱离连接槽40，连接块41伸入到让位槽42内，卡接块36卡接到卡接槽35内，安装台2上表面设置有使卡接块36卡接在卡接槽35内或使连接块41卡接在连接槽40内的定位组件。定位组件包括焊接在安装台2上表面的固定柱43，固定柱43呈竖直设置，固定柱43上设置有水平贯穿固定柱43的定位柱44，定位柱44垂直于驱动柱34的侧壁，驱动柱34正对于定位柱44的侧壁开设有第一定位槽45和第二定位槽46，第一定位槽45位于第二定位槽46上方，且第一定位槽45与第二定位槽46之间的距离等于卡接块36和连接块41之间的距离，当定位柱44卡接在所述第一定位槽45内，连接块41卡接在连接槽40内，当定位柱44卡接第二定位槽46内，卡接块36卡接到卡接槽35内。定位柱44上表面一体成型有定位杆47，定位杆47位于固定柱43远离驱动柱34的一侧，定位柱44上焊接有呈水平设置的定位弹簧48，定位弹簧48一端焊接在定位杆47上，另一端焊接在固定柱43上并拉动定位柱44卡接到第一定位槽45或第二定位槽46内。
44.参照图7和图8，连接块41侧壁设置有可抵接于连接槽40内壁的缓冲装置，连接块41侧壁开设有缓冲槽49，缓冲装置包括穿设在缓冲槽49内的缓冲块50，缓冲槽49内固定缓冲弹簧51，缓冲弹簧51一端焊接在缓冲槽49的底壁上，另一端焊接在缓冲块50上并推动缓冲块50朝着缓冲槽49外运动，缓冲块50外壁一体成型有抵接框52，抵接框52侧壁与滑动槽15内壁贴合且位于靠近缓冲弹簧51的一端，缓冲槽49开口位置的内壁粘接有防止抵接框52脱离缓冲槽49的挡框53，缓冲块50穿设在挡框53内。
45.辅助齿环38在转动的过程中，逐渐与缓冲块50抵接并推动缓冲块50朝着缓冲槽49内运动，使作用到缓冲块50上的力逐渐增大，从而逐渐使作用到驱动柱34、安装台2和联轴器的力逐渐增大，当增大到一定程度后推动安装台2转动，用于模拟风力不断变大时，风轮作用到联轴器上的力，从而测试该环境下联轴器的疲劳强度。
46.参照图7和图8，缓冲装置还包括设置在连接块41上的缓冲组件。缓冲组件包括固定连接块41内的安装筒54，安装筒54一端封闭且另一端与缓冲槽49的开口齐平，安装筒54内穿设有安装杆55，安装筒54内壁一体成型有若干与安装筒54同轴的安装凸环56，安装杆55外壁一体成型有与安装杆55同轴的抵接凸环57，抵接凸环57为橡胶环，当辅助齿轮39转动过程中，连接槽40内壁推动安装杆55朝着安装筒54内运动，抵接凸环57抵接于安装凸环56上，通过挤压，使抵接凸环57产生形变，抵接凸环57从安装凸环56的一侧运动到安装凸环56的另一侧，当抵接凸环57抵接于安装凸环56上，作用到驱动柱34上的力增大，当抵接凸环57与安装凸环56分离，作用到驱动柱34上的力瞬间减小，从而控制传递给联轴器的力的大小，用于模拟间断性的风作用到风轮时，风轮再作用到联轴器上的受力变化，测量该环境下联轴器的疲劳强度。
47.参照图8，安装凸环56上沿轴向开设有两贯穿若干安装凸环56的第一豁口58，第一豁口58为两四分之一圆弧且相对，抵接凸环57上沿轴向开设有贯穿抵接凸环57的两第二豁口59，第二豁口59为两四分之一圆弧且相对，使第一豁口58和第二豁口59呈错位设置，且在
水平面上投影构成完整的虚拟圆环。转动安装杆55，使第一豁口58和呈错位设置，便于安装杆55拔出，以便对下一联轴器进行测试。
48.本技术实施例一种联轴器疲劳测试设备的实施原理为：将联轴器通过螺栓固定在连接法兰10和定位法兰6上，测试电机4带动联轴器转动，在转动的过程中，使驱动电机16带动安装箱8在滑动槽15内滑移，使联轴器受到来自于径向的剪切力，用于测量联轴器在受到径向风力时的疲劳强度；将联轴器通过螺栓固定在连接法兰10和定位法兰6上，作用于驱动气缸25，使限位杆27卡接到限位孔22内，防止连接法兰10转动，使测试电机4带动联轴器转动，用于测试联轴器沿周向所能承受的扭矩；联轴器两端通过螺栓固定在连接法兰10和定位法兰6上，使卡接块36卡接到卡接槽35内，转动电机31带动转动齿环30转动，卡接块36带动驱动柱34转动，从而带动安装台2转动，用于测量在较大风力作用时，联轴器一端沿周向挤压另一端时的疲劳强度；联轴器两端通过螺栓固定在连接法兰10和定位法兰6上，使连接块41卡接到连接槽40内，转动电机31带动辅助齿环38转动，连接块41带动驱动柱34转动，从而带动安装台2转动，用于测量间断的风作用时，联轴器一端沿周向挤压另一端时的疲劳强度。
49.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。