一种旋转轴天平动态加载装置[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201621251217.0
(22)申请日 2016.11.22
(73)专利权人 中国空气动力研究与发展中心低
速空气动力研究所
地址 622750 四川省绵阳市北川县129信箱
(72)发明人 吴福章　别云朋　钱志高　田斌　
赵亮亮　
(74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理
有限公司 51214
代理人 詹永斌
(51)Int.Cl.
G01M 9/06(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
一种旋转轴天平动态加载装置
(57)摘要
本实用新型公开一种旋转轴天平动态加载
装置，包括台架、设置在台架上的驱动电机、设置
在台架上端面的动力输出轴，所述驱动电机的动
力输出端通过皮带连接到动力输出轴上，所述动
力输出轴的一端通过旋转轴天平连接有动态加
载装置，动力输出轴的另一端通过联轴器连接到
滑环引电器上；该装置解决了国内旋转轴天平加
载的难题，提高了旋转轴天平测量的精准度，填
补了国内相关领域的空白；与国外同类产品对
比，效费比更好，使用更方便，
维护成本低。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 206348127 U 2017.07.21
C N 206348127
U
1.一种旋转轴天平动态加载装置，其特征在于包括台架、设置在台架上的驱动电机、设置在台架上端面的动力输出轴，所述驱动电机的动力输出端通过皮带连接到动力输出轴上，所述动力输出轴的一端通过旋转轴天平连接有动态加载装置，动力输出轴的另一端通过联轴器连接到滑环引电器上；
所述动态加载装置的外筒上在垂直方向上和水平方向上分别加载砝码，所述动态加载装置的外筒内部设置有一套转动轴承，所述旋转轴天平与转动轴承连接；
所述旋转天平轴内设置有信号线，信号线的一端与设置在动态加载装置内的天平滑动接触，信号线的另一端通过动力输出轴后与滑环引电器连接。

2.根据权利要求1所述的一种旋转轴天平动态加载装置，其特征在于所述驱动电机的动力输出端为大带轮，动力输出轴的一端为小带轮，所述皮带连接在大带轮和小带轮上。

3.根据权利要求1所述的一种旋转轴天平动态加载装置，其特征在于所述旋转轴天平两个端部的表面上分别设置有信号线的接触点，两个接触点之间连接一根信号线。

4.根据权利要求3所述的一种旋转轴天平动态加载装置，其特征在于所述动力输出轴内设置有线槽，所述信号线设置在线槽内。

5.根据权利要求4所述的一种旋转轴天平动态加载装置，其特征在于所述动力输出轴内设置有三个线槽，每一个线槽内均设置有一路信号线。

6.根据权利要求5所述的一种旋转轴天平动态加载装置，其特征在于在旋转轴天平两个端部的表面上分别设置有三个信号线的接触点，相对应的两个接触点连接一根信号线。

7.根据权利要求3～6任一所述的一种旋转轴天平动态加载装置，其特征在于所述旋转轴天平一端的接触点与天平滑动接触，动力输出轴的另一端与滑环引电器滑动接触。

权　利　要　求　书1/1页CN 206348127 U
一种旋转轴天平动态加载装置
技术领域
[0001]本发明涉及风洞试验领域，具体来说是一种旋转轴天平的动态加载装置。

背景技术
[0002]旋转轴天平主要用于螺旋桨飞机滑溜影响风洞试验，能够直接精确测量螺旋桨载荷。

旋转轴天平校准包括静态加载和动态加载，静态加载与天平常规校准相同，动态加载则需要在一定转速下对天平施加载荷校准，从而获得准确的天平公式。

旋转轴天平动态加载在国内是比较新的一个技术领域，目前国内风洞还没有见其具体的装置，国外风洞有相关的记载。

目前常规的旋转轴天平转速均在10000转/分钟以内，国外加载装置能够在天平的最高转速范围内施加额定载荷。

发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种旋转轴天平的动态加载装置，实现天平的转速能达到10000转/分钟，且能在这个高速转动下实现将天平的信号传递到外部的控制器内。

[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005]一种旋转轴天平动态加载装置，包括台架、设置在台架上的驱动电机、设置在台架上端面的动力输出轴，所述驱动电机的动力输出端通过皮带连接到动力输出轴上，所述动力输出轴的一端通过旋转轴天平连接有动态加载装置，动力输出轴的另一端通过联轴器连接到滑环引电器上；
[0006]所述动态加载装置的外筒上在垂直方向上和水平方向上分别加载砝码，所述动态加载装置的外筒内部设置有一套转动轴承，所述旋转轴天平与转动轴承连接；
[0007]所述旋转天平轴内设置有信号线，信号线的一端与设置在动态加载装置内的天平滑动接触，信号线的另一端通过动力输出轴后与滑环引电器连接。

[0008]在上述技术方案中，所述驱动电机的动力输出端为大带轮，动力输出轴的一端为小带轮，所述皮带连接在大带轮和小带轮上。

[0009]在上述技术方案中，所述旋转轴天平两个端部的表面上分别设置有信号线的接触点，两个接触点之间连接一根信号线
[0010]在上述技术方案中，所述动力输出轴内设置有线槽，所述信号线设置在线槽内。

[0011]在上述技术方案中，所述动力输出轴内设置有三个线槽，每一个线槽内均设置有一路信号线。

[0012]在上述技术方案中，在旋转轴天平两个端部的表面上分别设置有三个信号线的接触点，相对应的两个接触点连接一根信号线。

[0013]在上述技术方案中，所述旋转轴天平一端的接触点与天平滑动接触，动力输出轴的另一端与滑环引电器滑动接触。

[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0015]该装置解决了国内旋转轴天平加载的难题，提高了旋转轴天平测量的精准度，填
补了国内相关领域的空白。

[0016]与国外同类产品对比，效费比更好，使用更方便，维护成本低。

附图说明
[0017]图1是本发明的结构示意图；
[0018]其中：1是台架，2是动态加载砝码盘，3是动态加载装置，4是旋转轴天平，5是动力输出轴，6是小带轮，7是皮带，8是联轴器，9是滑环引电器，10是大带轮，11是驱动电机，12是台架车轮，13是顶升螺杆，14是加载导向轮。

具体实施方式
[0019]下面结合附图，对本发明作详细的说明。

[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0021]如图1所示，为了确保天平能正常的运行，必须要有用于起支撑作用的台架，台架采用矩形钢焊接而成，台架不但起到用于支撑天平的作用，还起到用于固定支撑驱动天平转动的动力系统。

[0022]在台架上固定有一个驱动电机，驱动电机用于提供动力输出，通过大带轮将动力通过皮带传输到小带轮上，而小带轮与动力输出轴连接，从而通过驱动电机的动力输出带动动力输出轴转动。

[0023]天平在本发明中采用的是旋转轴天平，动力输出轴的一端通过旋转轴天平连接到动态加载装置内，动力输出轴另一端通过联轴器连接到滑环印电器上。

所述动态加载装置包括一个外筒，在外筒内通过转动轴承与旋转轴天平连接，所述外筒和与外筒连接的旋转轴天平在自然状态下与水平面平行。

在外筒表面连接有设置有两个方向的加载点，一个方向与外筒水平放置垂直的方向连接动态加载砝码盘，对其在垂直方向进行加载；另一个将动态加载砝码盘与外筒的端部连接，通过加载导向轮对其外筒在水平方向进行加载。

当旋转轴天平在转动过程中，通过加载可以测量两个方向上的数据。

[0024]旋转轴天平在外筒内自由转动，因此外筒上施加的力需要通过信号线由天平输出，天平与动态加载装置连接接触的点就是天平的测试点，为了保证在旋转轴天平在转动过程中信号能输出，因此需要在天平内部和动力输出轴内部设置槽使得旋转轴天平和动力输出轴均为空心轴，信号线从槽内布设，使得信号线和动力输出轴和旋转轴天平一起转动。

而在旋转轴天平表设置信号测试点，信号线与信号测试点连接。

在动力输出的另一端，为了将信号线中的信号传递出去，动力输出轴的表面上也设置有信号测试点，每一个信号测试点对应旋转轴天平上的一个信号测试点，然后动力输出轴有信号测试点的这端通过联轴器与滑环引电器连接，动力输出轴在转动过程中通过联轴器不停的在滑环引电器内进行转动将旋转信号转变为静止信号，在转动过程中不会带动滑环引电器转动，而信号测试点与滑环引电器直接接触，通过滑环引电器将信号传递出去。

[0025]在整个系统运行过程中，实际转动的只有旋转轴天平和动力输出轴，通过驱动电机的驱动使得整个旋转轴天平能达到10000转/分钟，然后在通过动态加载装置对其进行加
载不同的砝码，使得旋转轴天平可以测试在动态环境小的试验指标。

[0026]本发明的旋转轴天平的驱动依靠皮带传动实现，能够减小电机旋转振动对天平的影响，适用于精密旋转测量部件驱动。

采用变频调速电机，可以实现旋转轴天平不同转速下加载的要求，保证了天平的测量范围；采用带轴承的动力输出轴，能够保证动力的输出和信号线传递；滑环引电器的使用，保证了旋转信号传输，防止天平信号干扰；采用内置轴承的动态加载筒，可以保证对天平施加稳定的旋转信号；动态加载砝码采用锁紧结构，可以保证砝码不会在冲击和振动下被抖出；整套装置采用人机工程优化设计，方便砝码加减等操作。

[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

图1。