[发明专利]一种能实现精确动力调节的油膜测试装置

说明书

本发明公开了一种能实现精确动力调节的油膜测试装置，包括支撑箱体、动力输入机构和动力输出机构；动力输入机构包括输入机壳、电主轴单元、工作油通道和主动片；电主轴单元包括转轴、转子和定子；定子固设在筒形壳体内壁面上，转轴前端与主动片相连接；工作油通道用于将工作油从外部输送至主动片上；动力输出机构包括被动片和油膜厚度调节单元；被动片与主动片同轴相向设置，两者之间的间隙宽度即为油膜厚度；油膜调节单元包括滚珠丝杠、螺母座、联接板、导轨底座和电动机。本发明采用电主轴单元代替传统的输入轴，采用滚珠丝杠副代替传统的输出轴，从而能够实现“零传动”，提高动力输入的精度；同时，实现油膜厚度的精确微量调节。

技术领域

本发明涉及一种油膜测试装置，特别是一种能实现精确动力调节的油膜测试装置。

背景技术

风机和水泵是工业部门中用量最多，同时也是耗能最严重的通用机械，复杂的调速工况导致电能的大量浪费。具有无级调速特色的液粘传动技术满足了这些大功率机电设备的柔性传动要求，具有显著的节能降耗潜力，获得了广泛的应用市场。

作为流体传动与控制领域的一种新技术代表，液体粘性传动基于牛顿内摩擦定律，利用液体的粘性，即油膜的剪切力来传递动力。在液粘传动技术中，主、被动摩擦片构成的摩擦副之间充满工作油液。在工作过程中，通过改变摩擦副之间的间距即油膜厚度实现动力输出的可调，具有稳定性好、灵敏度高等显著优势。

液粘传动技术经过近30年的发展，在理论研究方面取得了较大的成果，但在实验研究方面存在不足。在现有关于液粘传动的实验装置中，复杂的机械传动结构导致动力调节精度的下降，并且，油膜是反映液粘传动性能的关键介质。因而在满足基本调速功能的前提下，应尽量简化机械传动结构，以达到提高测试精度的目的。

中国矿业大学谢方伟于2010年12月在《温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究》一书的第109-110页，公开了一种液粘传动实验装置，该装置由输入和输出部分组成，输入部分包括主动片和输入轴等，轴向固定不动；输出部分包括被动片和输出轴等，可以轴向移动；主动片和被动片之间油膜厚度靠外部液压系统调节。然而，该实验装置在实验性能测试方面存在不稳定性，由于液压系统油压的波动导致油膜厚度不稳定，从而使实验结果产生较大的误差。

浙江大学黄家海于2011年4月在《液调速离合器流体剪切传动机理研究》一书的第106-108页，公开了一种手动调节式液粘调速离合器，依靠输入轴上的锁紧螺母和固定螺钉手动调节主、被动片间的距离，每次调整都必须拆开箱体，待调节完毕后再将箱体重新组装，该实验装置操作复杂且不方便，而且主、被动片之间的距离依靠手动进行调节，精度不高同时也难以实现调节上的微量进给。

CN102790998A公开了一种双片式液粘调速离合器，该装置中油路较为复杂，有关零件加工也较为困难，并且也不能起到精确调整油膜厚度大小的测试功能，因此会导致实验结果的不精确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种能实现精确动力调节的油膜测试装置，该能实现精确动力调节的油膜测试装置采用电主轴单元代替传统的输入轴，采用滚珠丝杠副代替传统的输出轴，从而能够实现“零传动”，提高动力输入的精度；同时，实现油膜厚度的精确微量调节。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种能实现精确动力调节的油膜测试装置，包括支撑箱体、动力输入机构和动力输出机构；动力输入机构和动力输出机构均与支撑箱体相连接。

动力输入机构包括输入机壳、电主轴单元、工作油通道和主动片。

输入机壳包括筒形壳体和设置在筒形壳体两端的前盖和后盖。

电主轴单元位于筒形壳体内，包括从内至外依次同轴套设的转轴、转子和定子；定子固设在筒形壳体内壁面上，转轴前端从前盖中伸出，并与主动片相连接。