舷外机偏摆测试装置的制作方法

1.本发明涉及测试相关技术领域，尤其是指舷外机偏摆测试装置。


背景技术：

2.舷外机是安装在船体尾板，用于推进船体前进的一种发动机。目前，是将燃油的化学能或者电池的电能转换成机械能，并通过相应的机械传动转变成可供船艇前进的动能。舷外机输出特性直接影响船艇行驶特性。舷外机的心脏是发动机。发动机的输出特性主要通过其动力性指标、经济性指标及排放性能指标等随发动机使用工况的变化特性来描述。发动机的输出功率，是表征发动机工况特征的重要综合指标。发动机的输出功率相同，不等于工况相同。由于工况不同，发动机工作状态也不同，因此，在相同功率下，发动机的经济性和排放特性不一样。发动机的工况，主要有恒速工况、线工况、面工况。恒速工况是指发动机的转速保持不变，而功率随负载而变化的工况。线工况主要指发动机输出功率与转速成一定函数关系的工况。面工况与恒速工况、线工况不同，发动机输出功率和转速之间没有特定的约束关系，在发动机整个工作区域内，功率和转速都相对独立变化。因此发动机的面工况，可能运行的范围就是其实际工况变化的范围。舷外机在水上运动，发动机运行的状态为线工况，即发动机的输出功率主要克服来自流体的阻力。发动机输出功率和转速有一定的约束关系，成一定函数关系。故舷外机在陆地上进行测试，不能得到准确的测试数据。目前，较为成熟的测试装置为水箱上设置台架装备。舷外机上部与台架连接，下部浸入水箱的水中，启动舷外机测试。由于台架固定在水箱上端，舷外机上部与台架连接，也就固定在陆地上了。而舷外机实际在水上工作过程中，受到水波浪的反作用，会出现不同姿态，呈现偏摆的现象，用舷外机与台架固定的姿态去测试，影响测试结果准确性。


技术实现要素：

3.本发明为了克服现有技术中用固定姿态测试舷外机动态性能影响测试结果准确性的缺陷，提供舷外机偏摆测试装置，达到提高测试结果准确性的目的。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：舷外机偏摆测试装置，它包括水箱、与水箱固定的连接器、与连接器连接的测试台架、与测试台架连接的舷外机，舷外机的上部与测试台架可拆装连接且下部浸入水箱的水中，测试台架包括：与连接器连接的主轴、横板组件、纵板组件，纵板组件的长度伸展方向与主轴长度伸展方向垂直，纵板组件的一端与主轴可转动连接，横板组件的长度伸展方向的垂直端设有横板连接部，横板连接部的一端与主轴转动连接，横板连接部的另一端与横板组件转动连接，横板组件的长度伸展方向的端部与纵板组件移动连接且移动方向为纵板组件的长度伸展方向，舷外机可以绕主轴摆动、也可以以横板连接部与横板组件的连接部为中心摆动、或者两者叠加，测试台架模拟出所述舷外机在水中的偏摆姿态。舷外机测试中，测试装置模拟出舷外机在水中的各种偏摆姿态，测试环境更加接近实际，提高测试结果准确性。
5.舷外机安装在测试台架上，螺旋桨浸入水箱的水中，模拟舷外机与船艇一起在水
面行驶。纵板组件和横板组件可以绕主轴转动，横板组件可以以横板连接部为支点摆动。在纵板组件、横板组件绕主轴转动的同时，横板组件又以横板连接部为支点摆动。测试台架模拟舷外机在水中受到水的推力产生的不同姿态，测试的参数更加符合实际应用场景，提高测试结果准确性。
6.作为优选，主轴连接有轴套，横板连接部设有平板和竖板，平板的长度伸展方向与主轴的长度伸展方向一致，竖板的长度伸展方向与主轴的长度伸展方向垂直，竖板的一端与平板的一个表面固定，竖板的另一端悬空，平板的另一个表面与轴套的外侧面固定；保证横板组件、纵板组件同步绕主轴转动。
7.作为优选，横板组件包括：安装板、转动板，安装板与转动板可拆装连接，安装板与转动板之间设有间隔圈，转动板的端部固接有导向杆；适合各种型号的舷外机测试，适用范围广。
8.作为优选，竖板的悬空端设有轴承、转轴，轴承外圈与竖板固定、内圈与轴承固定，轴承与转动板固定；横板组件摆动灵活，方便模拟舷外机各种姿态，更加接近使用场景，测试数据更准确。
9.作为优选，纵板组件包括：纵板、长附板、短附板，纵板的一端与轴套的外侧面固定，纵板的一端悬空，长附板的一端与轴套的外侧面固定，长附板的侧面与纵板固定，短附板的一端与平板的表面固定，短附板的侧面与纵板固定；纵板组件连接可靠，保证纵板组件绕主轴转动的灵活性。
10.作为优选，纵板设有长槽，长槽位于长附板、短附板之间，长槽的长度伸展方向与纵板的长度伸展方向一致，导向杆与长槽插接；横板组件的摆动与转动可以同时进行，也可以分开进行，满足舷外机各种姿态模拟的多样性要求。
11.作为优选，横板组件还包括旁板，旁板的表面设有凹槽，凹槽的一侧与转动板固定，凹槽的另一侧悬空，安装板的端部落入凹槽，安装板端部的侧面与凹槽悬空一侧的槽内壁贴接；既适合多种型号的舷外机的安装，又使得安装板安装牢固，保证了舷外机测试中的安全性。
12.本发明的有益效果是：在整个测试过程中，舷外机螺旋桨始终在水中，同时测试装置模拟出舷外机在水中的各种偏摆姿态配合测试，舷外机测试的动力参数更加符合实际应用场景，提高测试结果准确性。
附图说明
13.附图1为本发明舷外机与测试台架连接的立体图；附图2为本发明测试台架的立体图；附图3为图2中a-a剖视图；附图4为本发明横板组件与主轴连接的立体图；附图5为图4中b-b剖视图。
[0014] 图中：测试台架1、舷外机2、连接器3、主轴11、横板组件12、纵板组件13、横板牵引杆14、纵板牵引杆15、连接杆16、横板连接部17、轴套18、衬板19、
安装板121、转动板122、导向杆123、旁板124、纵板131、长附板132、短附板133、轴承171、转轴172、竖板173、平板174、间隔圈1211、卡孔1222、凹槽1241、长槽1331。
实施方式
[0015]
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
[0016]
实施例1：如图1、2所示，舷外机偏摆测试装置，它包括水箱（图中未示）、与水箱固定的连接器3、与连接器3连接的测试台架1、与测试台架1连接的舷外机2。水箱开口朝上。水箱中注入水。连接器3上部为连接器轴套，下部为连接器连接板。连接器3设置在水箱开口端。连接器连接板与水箱开口端固定。舷外机2的上部与测试台架1可拆装连接且下部浸入水箱的水中。舷外机2与测试台架1连接如同舷外机2使用时与船艇的连接，使得测试更加接近实际使用场景。测试台架1包括：主轴11、横板组件12、纵板组件13、横板牵引杆14、纵板牵引杆15、连接杆16、横板连接部17、轴套18。主轴11横跨水箱开口。主轴11的两端分别与连接器3的连接器轴套连接。纵板组件13呈条状。纵板组件13的长度伸展方向与主轴11长度伸展方向垂直。本实施例纵板组件13为一对，分别设置在靠近连接器3位置。纵板组件13的一端与主轴11可转动连接。
[0017]
如图2、4、5所示，横板组件12呈条状。横板组件12的长度伸展方向为跨水箱开口方向。横板组件12的长度伸展方向的垂直端设有横板连接部17。横板连接部17的一端与主轴11转动连接，横板连接部17的另一端与横板组件12转动连接。横板组件12的长度伸展方向的端部与纵板组件13移动连接且移动方向为纵板组件13的长度伸展方向。
[0018]
主轴11连接有轴套18。轴套18的外侧面固接有轴套连接平面。轴套连接平面为矩形平面。轴套连接平面以主轴11的中轴线为对称轴对称布置。轴套18套在主轴11上，轴套18可以转动。
[0019]
横板连接部17设有平板174和竖板173。竖板173、平板174均为条形板状。平板174的长度伸展方向与主轴11的长度伸展方向一致。竖板173的长度伸展方向与主轴11的长度伸展方向垂直。竖板173的一端与平板174的一个表面固定。竖板173的另一端悬空。竖板173与平板174连接，竖板173位于平板174中心、凸起平板174表面。横板连接部17的截面成l形。平板174的另一个表面与轴套18的外侧面固定。平板174和竖板173连接相对的表面与轴套连接平面固定。本实施例有三个轴套18。一个轴套18的轴套连接平面与平板174的中部固定，另外两个轴套18的轴套连接平面分别与平板174的两个端部固定。
[0020]
横板组件12包括：安装板121、转动板122、导向杆123、旁板124。
[0021]
竖板173的悬空端设有轴承171、转轴172。轴承171外圈与竖板173固定、内圈与转轴172固定，转轴172与转动板122固定。
[0022]
转动板122为矩形板状。转动板122长度方向靠近一侧面的对称中心设有与转轴172匹配的转动板连接孔。导向杆123与转动板122长度方向的端部固接。本实施例中使用一对导向杆123，分别与转动板122长度方向的两端连接。导向杆123的一端与转动板122固定，另一端悬空。转动板122还设有若干卡孔1222。卡孔1222与舷外机2的卡接部相匹配。
[0023]
转轴172的端部设有螺纹，且配备与螺纹匹配的螺母。转轴172穿过轴承171的内圈、转动板连接孔，转轴172端部用螺母（图中未示）锁紧，将转轴172与轴承171的内圈、转动板122固定。转轴172的长度方向为主轴11的轴线垂直方向。为了加强承载力，本实施例中使用一对轴承171，其中的一个轴承171与竖板173连接，另一个轴承171连接有衬板19。衬板19与轴套18的轴套连接平面固定。转轴172依次穿过与竖板173连接的轴承171的内圈、转动板连接孔、与衬板19连接的轴承171的内圈，转轴172端部用螺母锁紧，将转轴172与一对轴承171的内圈、转动板122固定。横板连接部17、衬板19固定，轴承171外圈不转动。轴承171内圈、转轴172、转动板122一起可以转动。
[0024]
安装板121与转动板122可拆装连接。安装板121与转动板122之间设有间隔圈1221。安装板121通过螺钉或螺栓与转动板122固定。螺钉或螺栓穿过间隔圈1211。安装板121与转动板122表面平行。间隔圈1211位于安装板121与转动板122之间，用以调整安装板121与转动板122之间的间隔距离。间隔圈1211的长度依据需要测试的舷外机2而定。
[0025]
旁板124为板状。旁板124的表面设有凹槽1241。凹槽1241为条状，贯通旁板124的两端面。凹槽1241的长度方向为主轴11的轴线垂直方向。凹槽1241的一侧与转动板122固定，凹槽1241的另一侧悬空。安装板121与转动板122连接，安装板121的端部落入凹槽1241。安装板121端部的侧面与凹槽1241悬空一侧的槽内壁贴接。安装板121位于间隔圈1211与凹槽1241悬空一侧的槽内壁之间。
[0026]
如图2、3所示，纵板组件13包括：纵板131、长附板132、短附板133。纵板131的一端与轴套18的外侧面固定，纵板131的另一端悬空。长附板132的一端与轴套18的外侧面固定，长附板132的侧面与纵板131固定。短附板133的一端与平板174的表面固定，短附板133的侧面与纵板131固定。纵板131为条形板状。纵板131的一端和位于平板174的端部连接的轴套18的轴套连接平面固定。长附板132的一端和与纵板131连接的轴套18的轴套连接平面固定。长附板132的一个侧面与纵板131的表面固定。短附板133的一端和平板174的端部固定。短附板133的一个侧面与纵板131的表面固定。长附板132、短附板133位于纵板131的同一侧的表面。纵板131与横板连接部17固定连接，保证纵板131与横板连接部17绕主轴11同步转动。本实施例采用一对纵板组件13。两块纵板131连接长附板132、短附板133的表面相对。纵板131悬空端通过连接杆16连接。一对纵板组件13、主轴11、连接杆16连接形成框架结构。纵板牵引杆15位于连接杆16附近。纵板牵引杆15为条状。纵板牵引杆15的一端与纵板131固定，另一端悬空。纵板牵引杆15的悬空端连接有纵板牵引机构（图中未示）。纵板131设有长槽1311。长槽1311位于长附板132、短附板133之间。长槽1311的长度伸展方向与纵板131的长度伸展方向一致。长槽1331贯通纵板131的表面。导向杆123与长槽1311插接。横板牵引杆14为条状。横板牵引杆14的一端与导向杆123固定，另一端悬空。横板牵引杆14的悬空端连接有横板牵引机构（图中未示）。
[0027]
纵板牵引机构牵引纵板牵引杆15，纵板组件13绕主轴11转动（实际测试中只需要绕主轴11摆动）。由于与横板组件12连接一起的横板连接部17和纵板组件13连接，横板组件12也同时绕主轴11转动。
[0028]
横板牵引机构牵引横板牵引杆14，使得导向杆123沿长槽1331的长度方向运动，横板组件12绕转轴172的中轴线转动（实际测试中只需要绕转轴172的中轴线摆动）。
[0029]
横板牵引机构、纵板牵引机构为既可以独立工作又可以联动工作。纵板组件13的
转动、横板组件12的转动即可以单独运动也可以联动。
[0030] 舷外机2可以绕主轴11摆动、也可以以横板连接部17与横板组件12的连接部为中心摆动、或者两者叠加。 舷外机2挂在安装板121上，卡接部与卡孔1222卡接，舷外机2与测试台架1连接完成。开动横板牵引机构、纵板牵引机构，舷外机2既可以绕主轴11转动（实际测试中只需要绕主轴11摆动），又可以绕转轴172的中轴线转动（实际测试中只需要绕转轴172的中轴线转动），还可以在绕主轴11转动的同时叠加绕转轴172的中轴线转动，模拟了舷外机2在水中的各种偏摆姿态。

技术特征：
1.舷外机偏摆测试装置，其特征在于，它包括水箱、与水箱固定的连接器（3）、与连接器（3）连接的测试台架（1）、与测试台架（1）连接的舷外机（2），所述舷外机（2）的上部与测试台架（1）可拆装连接且下部浸入水箱的水中，所述测试台架（1）包括：与连接器（3）连接的主轴（11）、横板组件（12）、纵板组件（13），所述纵板组件（13）的长度伸展方向与主轴（11）长度伸展方向垂直，所述纵板组件（13）的一端与主轴（11）可转动连接，所述横板组件（12）的长度伸展方向的垂直端设有横板连接部（17），所述横板连接部（17）的一端与主轴（11）转动连接，所述横板连接部（17）的另一端与横板组件（12）转动连接，横板组件（12）的长度伸展方向的端部与所述纵板组件（13）移动连接且移动方向为纵板组件（13）的长度伸展方向，所述舷外机（2）可以绕主轴（11）摆动、也可以以横板连接部（17）与横板组件（12）的连接部为中心摆动、或者两者叠加，所述测试台架（1）模拟出所述舷外机（2）在水中的偏摆姿态。2.根据权利要求1所述的舷外机偏摆测试装置，其特征在于，所述主轴（11）连接有轴套（18），所述横板连接部（17）设有平板（174）和竖板（173），所述平板（174）的长度伸展方向与主轴（11）的长度伸展方向一致，所述竖板（173）的长度伸展方向与主轴（11）的长度伸展方向垂直，所述竖板（173）的一端与所述平板（174）的一个表面固定，所述竖板（173）的另一端悬空，所述平板（174）的另一个表面与所述轴套（18）的外侧面固定。3.根据权利要求2所述的舷外机偏摆测试装置，其特征在于，所述横板组件（12）包括：安装板（121）、转动板（122），所述安装板（121）与转动板（122）可拆装连接，所述安装板（121）与转动板（122）之间设有间隔圈（1221），所述转动板（122）的端部固接有导向杆（123）。4.根据权利要求3所述的舷外机偏摆测试装置，其特征在于，所述竖板（173）的悬空端设有轴承（171）、转轴（172），所述轴承（171）外圈与所述竖板（173）固定、内圈与所述转轴（172）固定，所述转轴（172）与转动板（122）固定。5.根据权利要求3所述的舷外机偏摆测试装置，其特征在于，所述纵板组件（13）包括：纵板（131）、长附板（132）、短附板（133），所述纵板（131）的一端与所述轴套（18）的外侧面固定，所述纵板（131）的另一端悬空，所述长附板（132）的一端与所述轴套（18）的外侧面固定，所述长附板（132）的侧面与所述纵板（131）固定，所述短附板（133）的一端与平板（174）的表面固定，所述短附板（133）的侧面与所述纵板（131）固定。6.根据权利要求5所述的舷外机偏摆测试装置，其特征在于，所述纵板（131）设有长槽（1311），所述长槽（1311）位于所述长附板（132）、所述短附板（133）之间，所述长槽（1311）的长度伸展方向与所述纵板（131）的长度伸展方向一致，所述导向杆（123）与所述长槽（1311）插接。7.根据权利要求3所述的舷外机偏摆测试装置，其特征在于，所述横板组件（12）还包括旁板（124），所述旁板（124）的表面设有凹槽（1241），所述凹槽（1241）的一侧与所述转动板（122）固定，所述凹槽（1241）的另一侧悬空，所述安装板（121）的端部落入凹槽（1241），所述安装板（121）端部的侧面与凹槽（1241）悬空一侧的槽内壁贴接。

技术总结
本发明公开了舷外机偏摆测试装置，涉及测试相关技术领域。它包括水箱、测试台架、舷外机，舷外机的上部与测试台架连接且下部浸入水箱的水中，测试台架包括：主轴、横板组件、纵板组件，纵板组件的一端与主轴可转动连接，横板组件设有横板连接部，横板连接部的一端与主轴转动连接，横板连接部的另一端与横板组件转动连接，舷外机可以绕主轴摆动、也可以与横板组件一起摆动、或者两者叠加，架模拟出舷外机在水中的偏摆姿态。本发明克服了现有技术中用固定姿态测试舷外机动态性能影响测试结果准确性的缺陷，本发明有益效果为：测试过程中舷外机螺旋桨始终在水中，同时模拟出各种偏摆姿态配合测试，更加符合实际，提高测试结果准确性。提高测试结果准确性。提高测试结果准确性。


技术研发人员：陆剑青 张华杰 徐宏杰
受保护的技术使用者：杭州精越进出口有限公司
技术研发日：2023.07.23
技术公布日：2023/10/20