电涡流缓速器试验台

1.一种电涡流缓速器试验台，其特征在于：包括动力装置、制动器、 水平安装的主轴、飞轮组部件、设有定子和转子的电涡流缓速器、缓 速器定子固定部件、缓速器定子调节部件、测量主轴转速的速度传感 器、测量缓速器转子转矩的转矩传感器；
主轴的一端通过制动器与动力装置连接，另一端通过万向联轴器与缓 速器转子固接；
所述的飞轮组部件包括若干个飞轮，所述的飞轮可拆卸地套接在主轴 上；
缓速器定子固定部件包括水平安装在支座上的支撑轴、通过轴承竖直 安装在支撑轴上的花盘，花盘与缓速器定子固接，花盘上设有与定子 配合的长槽；
缓速器定子调节部件包括支撑缓速器定子固定部件的移动架，移动架 内设有往复调节机构。
2.如权利要求1所述的电涡流缓速器试验台，其特征在于：所述的动 力装置包括两台或两台以上串联的直流调速电动机。
3.如权利要求1或2所述的电涡流缓速器试验台，其特征在于：所述 的主轴上设有支撑架。
4.如权利要求3所述的电涡流缓速器试验台，其特征在于：所述的飞 轮与主轴之间设有套筒和轴承，套筒上设有拨叉，飞轮固接在套筒上， 飞轮下方设有支撑块。
5.如权利要求4所述的电涡流缓速器试验台，其特征在于：所述的往 复调节机构包括水平支撑在导轨架上的丝杆、固定在移动架上的螺旋 块，丝杆的一端连接有摇杆，丝杆上设有外螺纹，螺旋块上有一水平 的通孔，通孔设有与丝杆外螺纹配合的内螺纹。
6.如权利要求5所述的电涡流缓速器试验台，其特征在于：所述的电 涡流缓速器试验台外设有安全罩。

(一)技术领域\n本发明涉及一种电涡流缓速器试验台。\n(二)背景技术\n电涡流缓速器是客车辅助制动的重要方式，利用发电机反向电流原理，施 加反向电压，产生强大的非接触式制动效能，是目前较为理想的高速减速“制 动”方式。电涡流缓速器是近年才传入国内的一种新型动态安全装置，安装在 汽车的传动系统中，用来提高车辆的安全性能。它有三种安装方式，可以安装 在变速器输出轴端、传动轴之间或者驱动桥输入轴端上。电涡流缓速器是利用 发电机反向电流原理，施加反向电压，产生强大的非接触式制动效能，它在汽 车行驶过程中需要减速时接通电源，定子与转子之间形成电磁涡流，产生相反 的扭矩而达到减速的作用。缓速器作为一种辅助刹车系统的先进技术应用于大 客车，并且可与在全球市场深受信赖的ABS(制动防抱)系统兼容。现在，电涡 流缓速器已成为奔驰、沃尔沃、斯堪尼亚等世界知名汽车的标准配备，广泛用 于公交客车、豪华客车、载货车等车辆上。\n我国大客车在推广使用电涡流缓速器过程中，出现了国外一些技术落后的 产品以次充好，扰乱客车安全产品市场现象，影响了我国客车业的健康发展。在 调查中也发现，国外不同的电涡流缓速器产品从体积、重量和技术含量等方面 是有较大差距的，不是所有国外产品都是当今世界上最先进、最流行的产品， 有些在欧洲即将要停产或已停产，由于国外技术更新较快，许多落后产品滞销， 生产线闲置。由于国内客车企业对电涡流缓速器产品了解很少，选购时往往会 带有盲目性。有的产品虽说也可达到制动缓速效果，但在技术、质量等方面都 会有欠佳的地方。\n实车试验是检测缓速器性能的有效方法，但在实际应用中受到了一定的限 制。为了研究电涡流缓速器的性能，为定型试验获得充分的依据，同时也为了 在生产过程中实现质量控制，研制汽车电涡流缓速器综合性能试验台是必需的。\n试验台通过模拟汽车的工作状态，得出缓速器通电后转子速度与转矩的变 化系数，得出缓速器的性能。\n(三)发明内容\n为了克服已有技术中实车试验检测缓速器的性能，存在安装缓速器不便、 成本高的不足，本发明提供一种检测缓速器的性能方便、可靠的电涡流缓速器试 验台。\n本发明的技术方案是：\n一种电涡流缓速器试验台，包括动力装置、制动器、水平安装的主轴、飞 轮组部件、设有定子和转子的电涡流缓速器、缓速器定子固定部件、缓速器定 子调节部件、测量主轴转速的速度传感器、测量缓速器转子转矩的转矩传感器。\n主轴的一端通过制动器与动力装置连接，另一端与缓速器转子固接。\n所述的飞轮组部件包括若干个飞轮，所述的飞轮可拆卸地套接在主轴上。\n缓速器定子固定部件包括水平安装在支座上的支撑轴、通过轴承竖直安装 在支撑轴上的花盘，花盘与缓速器定子固接，花盘上设有与定子配合的长槽。\n缓速器定子调节部件包括支撑缓速器定子固定部件的移动架，移动架内设 有往复调节机构。\n缓速器转子与主轴之间设有万向联轴器。\n所述的动力装置包括两台或两台以上串联的直流调速电动机。\n所述的主轴上设有支撑架。\n所述的飞轮与主轴之间设有套筒和轴承，套筒上设有拨叉，飞轮固接在套 筒上，飞轮下方设有支撑块。\n所述的往复调节机构包括水平支撑在导轨架上的丝杆、固定在移动架上的 螺旋块，丝杆的一端连接有摇杆，丝杆上设有外螺纹，螺旋块上有一水平的通 孔，通孔设有与丝杆外螺纹配合的内螺纹。\n所述的电涡流缓速器试验台外设有安全罩。\n本发明所述的电涡流缓速器试验台的有益效果主要表现在：1、采用两台或 两台以上串联的直流调速电动机，使系统调速性能好，范围宽，启动转矩大， 过载能力大；2、组合飞轮可拆卸地套接在主轴上，可以调整成不同的转动惯量； 3、转矩传感器通过测量缓速器定子的转矩得出缓速器转子的转矩，大大延长了 转矩传感器的寿命。\n(四)附图说明\n图1是本发明电涡流缓速器试验台总体结构示意图。\n图2是本发明电涡流缓速器试验台的飞轮组部件中飞轮与转轴的结合的结 构示意图。\n图3是本发明电涡流缓速器试验台的缓速器的安装示意图。\n图4是本发明电涡流缓速器试验台的缓速器定子固定部件和缓速器调节部 件的示意图。\n图5是本发明电涡流缓速器试验台的移动架在导轨上放置的结构图。\n(五)具体实施方式\n下面结合附图对本发明作进一步描述。\n参见附图：一种电涡流缓速器试验台，包括动力装置、制动器2、水平安装 的主轴3、飞轮组部件、设有定子4和转子5的电涡流缓速器6、缓速器定子固 定部件、缓速器定子调节部件、测量主轴转速的速度传感器、测量缓速器转子 转矩的转矩传感器7。\n所述的动力装置包括两台或两台以上串联的直流调速电动机1。电动机1自 带有测速传感器。由于大型电动机虽然在能满足大功率要求，但是极限转速仍 不能符合要求，因此很难模拟要求高转速的场合。小型电动机虽然能满足高转 速的要求，但是功率不高，因此很难模拟要求大功率的场合。本试验台采用两 台直流调速电机+两组调速控制柜串联安装，其中后一台需进行特殊加固处理， 两组调速柜要增加同步控制模块和相互通讯模块。该方案增加了电机运行的可 靠性、安全性，增加了驱动功率，拓展了拖磨实验的工作范围，有良好的扩展 性。它的特性是调速性能好，范围宽，启动转矩大，过载能力大，在电子控制 下能适用各种机械负载的情况下。同时实验结果进一步表明该系统具有以下优 点：\n(1)系统具有非常优越的调速性能，容易实现精确定位；\n(2)系统具有良好的起动、制动性能；\n(3)系统的转矩平衡性很好，可从根本上消除运行过程中由于转矩不平衡 造成的机械冲击，这样可以降低对刚性轴的强度要求，减少刚性轴的维护工作 量。\n主轴3的一端通过制动器2与动力装置连接，另一端与缓速器转子5固接， 缓速器转子5与主轴3之间设有万向联轴器8。主轴3上设有支撑架9。\n由于缓速器质量存在好坏差别，当缓速器不能起作用时，制动器工作，从 而使飞轮能最终停止旋转。特别是当汽车在低速的情况下，缓速器的制动作用 比较小，而飞轮的惯性比较大，所以要电机完全的停下来所要的时间比较的长。 而且在当试验台或缓速器出现问题时，要求有一个制动装置对飞轮进行制动。\n所述的飞轮组部件包括若干个飞轮10，所述的飞轮10与主轴3之间设有套 筒11和轴承12，套筒上设有拨叉13，飞轮通过螺栓固接在套筒11上，飞轮下 方设有支撑块14。当去掉螺栓时，飞轮固定在底座平台上，不随转轴运动。这 样的结构可以方便调节飞轮组合，不需要拆装或拆换飞轮。\n缓速器定子固定部件包括水平安装在支座上的支撑轴15、通过轴承竖直安 装在支撑轴15上的花盘16，花盘16与缓速器定子4固接，花盘16上设有与定 子4配合的长槽。为了满足各种型号缓速器的安装要求，本试验台做了合理的 设计。定子安装花盘和万向联轴器之间连接着缓速器。缓速器定子选择花盘联 接形式，以适应安装不同规格的电缓速器。缓速器产生的扭矩大，而缓速器的 型号规格都没有确定，花盘联接形式可以符合要求，即在定子安装花盘开有长 槽。当缓速器尺寸大小不同时，所连接的螺栓可以在花盘槽上下移，并用螺母 加以固定。\n缓速器定子调节部件包括支撑缓速器定子固定部件的移动架17，移动架17 内设有往复调节机构。\n所述的往复调节机构包括水平支撑在导轨架18上的丝杆19、固定在移动架 17上的螺旋块20，丝杆19的一端连接有摇杆21，丝杆19上设有外螺纹，螺旋 块上有一水平的通孔，通孔设有与丝杆外螺纹配合的内螺纹。当摇杆摇动时， 螺旋块带动移动架左右移动，从而实现了定子固定部件的移动，这样有利于缓 速器的安装。\n所述的电涡流缓速器试验台外设有安全罩。\n同时，由于飞轮的转动惯量比较大，缓速器产生的扭矩很大，在电机的驱 动下，飞轮的转速很高(轮边线速度可达到160m/s以上)，为了使系统稳定， 本试验台有一个稳定的平台来固定飞轮、电机和缓速器。在平台上设置槽，用 来固定各种工件。为了使系统运行稳定，防止飞轮在高速下因为动平衡的原因 而产生问题，平台必须保持水平，同时必须保持平台系统的稳定，本试验台要 求对平台的安装下方用水泥浇注，并进行时效处理。\n在进行电涡流缓速器性能试验时，对测量结果影响最大的是转矩传感器， 它的精度及标定效果如何将直接影响到试验结果的精度。为此，在试验前应对 传感器进行标定，用线性拟合方法确定变换系数，并用非线性拟合方法对标定 误差进行补偿。\n测试过程：\n1.确定需要模拟的汽车惯性。当汽车开始制动时，其惯性通过主轴转换为转 动惯量。在得到缓速器的工作状态后，我们只要给主轴一个转动惯量后，就可 以模拟汽车的行驶状况。在考虑到重量惯性时，在这里考虑了动力的传递情况， 用飞轮加在转轴上和其一起转动来得到转动惯量。按要求确定需要旋转的飞轮 数及哪些飞轮需要旋转。将不需要旋转的飞轮使它与拨叉之间分开(即拧开螺 栓)，并且将它固定在底座平台。\n2.安装缓速器：万向联轴器与缓速器的转子轴固定。摇动摇杆使定子固定 部件向左移动，移动到一定距离后，在缓速器定子与定子花盘之间安装连接筒 用大型号螺栓和螺母加以固定。用双圆螺母锁定丝杆，使定子固定部件固定在 导轨上。\n3.启动电机，开始工作。经过一定时间使飞轮达到一定的旋转速度(约 3500rpm)。电涡流缓速器通电，使其开始工作。直至将惯性飞轮动能消耗完， 飞轮停止运动，缓速器性能测试完成。记录缓速过程中的制动力矩随转速变化 特性。\n4.读取数据，分析结果。