一种减摇鳍综合加载试验系统的制作方法

1.本实用新型属于减摇鳍装置试验技术领域，具体涉及一种减摇鳍综合加载试验系统。


背景技术：

2.船用减摇鳍装置工作时承受巨大的流体水动力和水动力矩载荷，这些载荷均作用在鳍上，并经鳍、执行机构、鳍箱传递至船体；为了驱动鳍转动，液压机组需输出强大的功率。
3.现有技术中减摇鳍只针对流体水动力矩进行模拟加载，仅能考核减摇鳍转鳍相关能力。而实际减摇鳍在工作时还受到巨大的流体力，减摇鳍因此承受巨大负载，由于缺少模拟水动力的加载装置，之前只能依靠理论分析来模拟流体力对减摇鳍执行机构的影响，而由于力学模型不够准确等原因导致理论分析结果往往与实际存在一定偏差。


技术实现要素：

4.本实用新型的发明目的是提供一套针对减摇鳍的综合加载系统，较以往仅模拟水动力矩的加载系统可以更为真实地模拟减摇鳍的实际工况，实现了对减摇鳍强度性能、转鳍能力等方面的综合考核验证。
5.本实用新型的具体技术方案是一种减摇鳍综合加载试验系统，包括安装台架和升力加载组件，其特征在于，
6.所述的安装台架包括门架和底座，所述的门架用于固定安装被试减摇鳍机构的执行模块，所述的底座具有水平的安装面，
7.所述的升力加载组件包括升力加载鳍柄、滑动衬套一、压盖、销一和升力加载油缸，所述的升力加载鳍柄内孔嵌有滑动衬套一，通过滑动衬套一与被试减摇鳍机构的鳍轴相联接，升力加载油缸无杆端通过法兰与所述的安装台架的底座相连接，升力加载油缸活塞杆端则通过销一与升力加载鳍柄相联接，升力加载油缸与底座垂直。
8.更进一步地，还包括阻力加载组件，所述的安装台架还包括阻力加载框架，所述的阻力加载组件包括阻力加载鳍柄、滑动衬套二、销二及阻力加载油缸，阻力加载鳍柄内孔嵌有滑动衬套二，通过滑动衬套二与被试减摇鳍机构的鳍轴相联接，阻力加载油缸通过尾端法兰安装在阻力加载框架上，阻力加载框架固定安装在安装台架的底座上，阻力加载油缸的轴线水平，阻力加载油缸活塞杆端则通过销二与阻力加载鳍柄相连接。
9.更进一步地，还包括扭矩加载组件，所述的扭矩加载组件包括扭矩加载鳍柄、键、二个销三、二个扭矩加载油缸、二个销四及二个双耳底座，所述的扭矩加载鳍柄通过键与被试减摇鳍机构的鳍轴相连接，扭矩加载鳍柄具有对称的安装耳板，二个扭矩加载油缸活塞杆端则分别通过二个销三与扭矩加载鳍柄对称的耳板的相连接，左侧油缸无杆腔与右侧油缸有杆腔相通，右侧油缸无杆腔与左侧油缸有杆腔相通，二个扭矩加载油缸无杆端分别通过二个销四与二个双耳底座相连接，所述的二个双耳底座固定安装在所述的安装台架的底
座上。
10.更进一步地，还包括加载液压动力源，所述的加载液压动力源用于给升力加载油缸、阻力加载油缸和扭矩加载油缸供油。
11.本实用新型的有益效果是本实用新型的减摇鳍综合加载试验系统能够根据减摇鳍的实际工况，能够模拟升力、阴力、扭矩三种实际受力情况，首次在陆上实现了对减摇鳍的流体水动力和水动力矩综合模拟加载，填补了当前减摇鳍加载试验中缺失水动力模拟加载的空白。通过对减摇鳍进行综合加载试验，更为准确有效的验证了装置强度性能，考核了装置的可靠性，同时为后续优化减摇鳍力学分析模型建立了条件。
附图说明
12.图1为本实用新型的减摇鳍综合加载试验系统结构正视图；
13.图2为本实用新型的减摇鳍综合加载试验系统的升力加载组件剖视图；
14.图3为本实用新型的减摇鳍综合加载试验系统的阻力加载组件剖视图；
15.图4为本实用新型的减摇鳍综合加载试验系统的扭矩加载组件剖视图；
16.其中，被试减摇鳍机构0，
17.安装台架1，门架11，阻力加载框架12，底座13，
18.升力加载组件21，升力加载鳍柄211，滑动衬套一212，压盖213，销一214，升力加载油缸215，
19.阻力加载组件22，阻力加载鳍柄221，滑动衬套二222，销二223，阻力加载油缸224，
20.扭矩加载组件23，扭矩加载鳍柄231，键232，销三233、扭矩加载油缸234、销四235、双耳底座236，
21.加载液压动力源3。
具体实施方式
22.下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步地描述。
23.如附图1所示，本实用新型的一种减摇鳍综合加载试验系统，包括安装台架1，加载设备，加载设备包括升力加载组件21、阻力加载组件22、扭矩加载组件23，加载液压动力源3。
24.安装台架1包括门架11、阻力加载框架12、底座13，并通过相关紧固件联为一体。安装台架作为对减摇鳍装置进行各项加载试验、性能试验的基础，具有足够的强度、刚度，其对减摇鳍的约束也接近实际装船约束状态。
25.门架11用于安装被试减摇鳍机构0的执行模块，模拟了实际装船约束状态。门架11由8根带螺栓孔的工字钢结构组成，4根为一组通过螺栓拼接形成两组框架，分别安装在底座13上。
26.阻力加载框架12用于安装阻力加载组件22，与其通过螺栓联接，承受加载时阻力加载组件22产生的反作用力。阻力加载框架12由4根带螺栓孔的工字钢结构通过螺栓拼接而成。
27.底座13用于安装包括被试减摇鳍机构0，门架11、阻力加载框架12、加载设备，将各种加载力转为内力，具备承受140tf升力、40tf阻力、20tfm扭矩联合负载以及被试减摇鳍机
构0和加载设备的自重100tf。底座13整体铸造而成，安装面制出t形槽，便于设备的螺栓联接。底座13具有水平的安装面。
28.加载设备包括升力加载组件21、阻力加载组件22、扭矩加载组件23，升力加载组件21与阻力加载组件22用以被试减摇鳍机构0工作时的流体水动力，扭矩加载组件22用以模拟被试减摇鳍机构0工作时的流体水动力矩，分别通过螺栓安装在安装台架1上。
29.如附图2所示，升力加载组件包括升力加载鳍柄211、滑动衬套一212、压盖213、销一214及升力加载油缸215。升力加载鳍柄211内孔嵌有滑动衬套一212，通过滑动衬套一212与被试减摇鳍机构0的鳍轴相联接，滑动衬套一212与鳍轴之间可自由转动；升力加载油缸215无杆端通过法兰与底座13相连接；升力加载油缸215活塞杆端则通过销一214及关节轴承一与升力加载鳍柄211相联接。升力加载油缸215无杆腔通压力油，依次通过油缸活塞杆、销一214、关节轴承一、升力加载鳍柄211、滑动衬套一212将载荷施加在鳍轴上，以模拟鳍翼在水动力下的流体升力。
30.如附图3所示，阻力加载组件22包括阻力加载鳍柄221、滑动衬套二222、销二223及阻力加载油缸224。阻力加载鳍柄221内孔嵌有滑动衬套二222，通过滑动衬套二222与被试减摇鳍机构0的鳍轴相联接，滑动衬套二222与鳍轴之间可自由转动，以保证在鳍轴转动时阻力加载鳍柄221仍可保持在水平位置。阻力加载油缸224通过尾端法兰安装在阻力加载框架12上，以确保阻力加载油缸224的水平轴线不会偏转；阻力加载油缸224活塞杆端则通过销二223及关节轴承二与阻力加载鳍柄221相连接。阻力加载油缸224无杆腔通压力油，依次通过阻力加载油缸224活塞杆、销二223、关节轴承二、阻力加载鳍柄221、滑动衬套二222将载荷施加在鳍轴上，以模拟鳍翼在水动力下的流体阻力。
31.如附图4所示，所述的扭矩加载组件23包括扭矩加载鳍柄231、键232、二个销三233、扭矩加载油缸234、二个销四235及二个双耳底座236，所述的扭矩加载鳍柄231通过键232与被试减摇鳍机构0的鳍轴相连接，扭矩加载鳍柄231具有对称的安装耳板，二个扭矩加载油缸234活塞杆端则分别通过二个销三233与扭矩加载鳍柄231对称的耳板的相连接，左侧油缸无杆腔与右侧油缸有杆腔相通，右侧油缸无杆腔与左侧油缸有杆腔相通，二个扭矩加载油缸234无杆端分别通过二个销四235与二个双耳底座236相连接，所述的二个双耳底座236固定安装在所述的安装台架1的底座13上。一侧油缸无杆腔通压力油，则给鳍轴施加了一定的扭矩，以模拟鳍翼在水动力下的转鳍力矩。
32.虽然本实用新型已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本技术的权利要求所界定的内容为标准。

技术特征：
1.一种减摇鳍综合加载试验系统，包括安装台架(1)和升力加载组件(21)，其特征在于，所述的安装台架(1)包括门架(11)和底座(13)，所述的门架(11)用于固定安装被试减摇鳍机构(0)的执行模块，所述的底座(13)具有水平的安装面，所述的升力加载组件(21)包括升力加载鳍柄(211)、滑动衬套一(212)、压盖(213)、销一(214)和升力加载油缸(215)，所述的升力加载鳍柄(211)内孔嵌有滑动衬套一(212)，通过滑动衬套一(212)与被试减摇鳍机构(0)的鳍轴相联接，升力加载油缸(215)无杆端通过法兰与所述的安装台架(1)的底座(13)相连接，升力加载油缸(215)活塞杆端则通过销一(214)与升力加载鳍柄(211)相联接，升力加载油缸(215)与底座(13)垂直。2.根据权利要求1所述的一种减摇鳍综合加载试验系统，其特征在于，还包括阻力加载组件(22)，所述的安装台架(1)还包括阻力加载框架(12)，所述的阻力加载组件(22)包括阻力加载鳍柄(221)、滑动衬套二(222)、销二(223)及阻力加载油缸(224)，阻力加载鳍柄(221)内孔嵌有滑动衬套二(222)，通过滑动衬套二(222)与被试减摇鳍机构(0)的鳍轴相联接，阻力加载油缸(224)通过尾端法兰安装在阻力加载框架(12)上，阻力加载框架(12)固定安装在安装台架(1)的底座(13)上，阻力加载油缸(224)的轴线水平，阻力加载油缸(224)活塞杆端则通过销二(223)与阻力加载鳍柄(221)相连接。3.根据权利要求1所述的一种减摇鳍综合加载试验系统，其特征在于，还包括扭矩加载组件(23)，所述的扭矩加载组件(23)包括扭矩加载鳍柄(231)、键(232)、二个销三(233)、二个扭矩加载油缸(234)、二个销四(235)及二个双耳底座(236)，所述的扭矩加载鳍柄(231)通过键(232)与被试减摇鳍机构(0)的鳍轴相连接，扭矩加载鳍柄(231)具有对称的安装耳板，二个扭矩加载油缸(234)活塞杆端则分别通过二个销三(233)与扭矩加载鳍柄(231)对称的耳板的相连接，左侧油缸无杆腔与右侧油缸有杆腔相通，右侧油缸无杆腔与左侧油缸有杆腔相通，二个扭矩加载油缸(234)无杆端分别通过二个销四(235)与二个双耳底座(236)相连接，所述的二个双耳底座(236)固定安装在所述的安装台架(1)的底座(13)上。4.根据权利要求1-3任一一项所述的一种减摇鳍综合加载试验系统，其特征在于，还包括加载液压动力源(3)，所述的加载液压动力源(3)用于给升力加载油缸(215)、阻力加载油缸(224)和扭矩加载油缸(234)供油。

技术总结
本实用新型属于减摇鳍装置试验技术领域，具体为一种减摇鳍综合加载试验系统，包括安装台架(1)和升力加载组件(21)，所述的升力加载鳍柄(211)内孔嵌有滑动衬套一(212)，通过滑动衬套一(212)与被试减摇鳍机构(0)的鳍轴相联接，升力加载油缸(215)无杆端通过法兰与所述的安装台架(1)的底座(13)相连接，升力加载油缸(215)活塞杆端则通过销一(214)与升力加载鳍柄(211)相联接，升力加载油缸(215)与底座(13)垂直。本实用新型的减摇鳍的综合加载系统较以往仅模拟水动力矩的加载系统可以更为真实地模拟减摇鳍的实际工况，实现了对减摇鳍强度性能、转鳍能力等方面的综合考核验证。转鳍能力等方面的综合考核验证。转鳍能力等方面的综合考核验证。


技术研发人员：王宇青 曾启盛 徐军 程媛 许涛
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/9/19