1.本发明涉及船舶驱动机构领域的测试保护装置，特别是一种驱动机构陆上试验保护装置及安装方法。
背景技术：2.驱动机构是实现船舶动力系统中安全运行及控制的关键设备，在其正式安装在船体前要在陆地进行预安装及设备运行测试，验证相关电气的工作状态和机械性能，以达到检查驱动机构的装配状态和相关性能参数是否满足正式安装要求的目的，在检测试验中会使用专用的调试电源。
3.目前，用于驱动机构试验的调试电源在设计制作时基本上都考虑到了现场环境电源断电的故障风险，也都做了相应的预防措施，但因设计理念及相关试验验证不足所限，都没有考虑到因调试电源中的关键主控器件损坏和老化故障、人为操作失误等原因而导致驱动机构内部的丝杠从高位坠落的风险，丝杠从高处坠落会造成其变形、磨损等不易察觉的损坏，从而影响驱动机构丝杠部分的垂直度，直接对检测结果造成影响，试验人员无法轻易察觉。
4.因丝杠属于驱动机构组件中极关键的部件，对其垂直度有特别严格的要求，应避免人为、电气故障或机械故障所导致的丝杠坠落，从而使丝杠垂直度发生改变，进而影响驱动机构的测试参数，上述问题亟待解决。
技术实现要素：5.本发明提出了一种驱动机构陆上试验保护装置，解决因现有驱动机构调试电源中关键主控器件损坏和老化故障或人为操作失误导致的驱动机构的丝杠掉落所引发垂直度改变问题。
6.本发明解决技术问题所采用的方案是：一种驱动机构陆上试验保护装置，包括陆上试验台架，还包括支撑装置、滑动保护装置及控制装置；所述支撑装置，包括支撑柱及支撑柱固定件，所述支撑柱固定件分别对应设置在所述陆上试验台架上平台的下端以及下平台的上端，所述支撑柱安装在两个所述支撑柱固定件之间，作为所述滑动保护装置的主要支撑；所述滑动保护装置，包括滑动轨道，所述滑动轨道紧贴所述支撑柱并竖直设立在其上；所述滑动轨道上还安装有滑动托架装置，所述滑动托架装置可沿着所述滑动轨道做竖直往复运动，以及安装在所述滑动轨道下端的自锁步进电机，所述自锁步进电机为所述滑动托架装置的运动提供动力；所述控制装置，包括主控制器及不间断电源，其中所述不间断电源与所述主控制器之间通过专用电缆连接，所述不间断电源为所述保护装置提供稳定不间断的电源；所述主控制器通过控制电缆与所述自锁步进电机连接。
7.进一步的，所述滑动托架装置包括滑台及托架，所述滑动托架装置通过所述滑台滑动安装在所述滑动轨道上；所述滑台装配在所述滑动轨道上并由所述自锁步进电机驱动，可使其沿着所述滑动轨道做竖向往复的运动；所述托架，包括第一端板和第二端板，所述第一端板固定设置在所述滑台上，所述第二端板垂直设立于所述第一端板下端，使所述托架整体呈l型。
8.进一步的，还包括电感式金属探测器；所述电感式金属探测器安装在所述托架的第一端板内侧，并通过保护信号电缆与所述自锁步进电机连接。
9.积极效果：本发明通过在陆上试验台架搭设支撑装置，并且在支撑装置上安装滑动保护装置以及连接有控制装置，实现通过主控制器控制自锁步进电机驱动滑动托架装置在滑动轨道上跟随驱动机构下方的丝杠及模拟负重件的随从运动，该装置能够有效的避免因调试电源主器件损坏老化、人为失误操作等情况致使的驱动机构丝杠坠落的潜在风险，避免因丝杠垂直度改变影响驱动机构的测试效果，增加驱动机构陆上调试试验的安全性和可靠性，适宜作为一种驱动机构陆上试验保护装置及安装方法应用。
附图说明
10.图1为本发明安装使用实施例示意图；图2为本发明实施例的滑动托架装置示意图；图3为本发明实施例信号传递原理框图；图4为本发明实施例主控制器内部逻辑处理单元程序运行流程图。
11.图中，1.支撑柱，2.支撑柱固定件，3.滑动轨道，4.滑动托架装置，4.1.滑台，4.2.托架，4.2.1.第一端板，4.2.2.第二端板，5.自锁步进电机，6.主控制器，7.不间断电源，8.专用电缆，9.控制电缆，10.电感式金属探测器，11.紧固螺栓，12.信号电缆，13.驱动机构调试电源，14.动力电缆，15.驱动机构，16.丝杠，17.模拟负重件，18.保护信号电缆。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.本技术在驱动机构丝杠的模拟负载下面加装一个可以与驱动机构丝杠同步随动的保护装置，该装置作为丝杠安全保护措施，增加驱动机构陆上调试试验的安全性和可靠性，能解决现有的船舶驱动机构在陆上进行调试试验过程中驱动机构丝杠掉落影响垂直度的问题。
14.如图所述，本实施例公开一种驱动机构陆上试验保护装置，包括陆上试验台架，还包括支撑装置、滑动保护装置及控制装置；所述支撑装置，包括支撑柱1及支撑柱固定件2，所述支撑柱固定件2分别对应设置
在所述陆上试验台架上平台的下端以及下平台的上端，所述支撑柱1安装在两个所述支撑柱固定件2之间，作为所述滑动保护装置的主要支撑；所述滑动保护装置，包括滑动轨道3，所述滑动轨道3紧贴所述支撑柱1并竖直设立在其上；所述滑动轨道3上还安装有滑动托架装置4，所述滑动托架装置4可沿着所述滑动轨道3做竖直往复运动，以及，安装在所述滑动轨道3下端的自锁步进电机5，所述自锁步进电机5为所述滑动托架装置4的运动提供动力；所述控制装置，包括主控制器6及不间断电源7，其中所述不间断电源7与所述主控制器6之间通过专用电缆8连接，所述不间断电源7为所述保护装置提供稳定不间断的电源；所述主控制器6通过控制电缆9与所述自锁步进电机5连接。
15.在一些实施例中，所述滑动托架装置4包括滑台4.1及托架4.2，所述滑动托架装置4通过所述滑台4.1滑动安装在所述滑动轨道3上；所述滑台4.1装配在所述滑动轨道3上并由所述自锁步进电机5驱动，可使其沿着所述滑动轨道3做竖向往复的运动；所述托架4.2，包括第一端板4.2.1和第二端板4.2.2，所述第一端板4.2.1固定设置在所述滑台4.1上，所述第二端板4.2.2垂直设立于所述第一端板4.2.1下端，使所述托架4.2整体呈l型。
16.在一些实施例中，还包括电感式金属探测器10，所述电感式金属探测器10安装在所述托架4.2的第一端板4.2.1内侧，并通过保护信号电缆18与所述自锁步进电机5连接，用于探测金属材质的模拟负重件17，随即发出连锁信号控制自锁步进电机5运转，通过断开及接通保护信号电缆18的电路连接控制自锁步进电机5。
17.所述电感式金属探测器10用于探测所述托架4的第二端板4.2.2上方所述模拟负重件17的距离，为进一步提高保护装置的安全性，电感式金属探测器10设置的位置为距离第二端板4.2.2上方40mm处，当检测到模拟负重件17时，电感式金属探测器10发出连锁信号，切断自锁步进电机5的升降控制电路，避免滑动托架装置4距离模拟负重件17过近从而影响驱动机构15的测试数据。
18.在一些实施例中，所述支撑柱固定件2的设置位置可根据驱动机构15安装在陆上试验台架上的位置做出调整，所述支撑柱1的安装位置也随之移动，使之能够合理安排陆上试验台架的使用空间，对不同型号驱动机构进行检测与保护。
19.在一些实施例中，所述滑动轨道3通过紧固螺栓11以可拆卸的方式安装在支撑柱1上，可调整安装高度，使其具备灵活可拆卸装配的特点。
20.在一些实施例中，所述第一端板4.2.1通过紧固螺栓11以可拆卸的方式安装在所述滑台4.1上，可通过调整所述第一端板4.2.1相对于滑台4.1高度及位置，从而调整所述托架4.2的高度及位置。
21.在一些实施例中，所述控制装置还包括有信号电缆12，通过所述信号电缆12使所述主控制器6与驱动机构调试电源13接通，所述信号电缆12能够将驱动机构调试电源13发送给驱动机构15的运动信号传递至主控制器6中，主控制器6随即发出信号控制自锁步进电机5驱动滑动托架装置4跟随丝杠16做相应运动。
22.另一实施例，一种驱动机构陆上试验保护装置的安装方法，包括如下步骤：s1：在陆上试验台架的上方坐落有驱动机构15，所述驱动机构15下端连接安装有
丝杠16，所述丝杠16竖直向下延伸至所述试验台架中，在所述丝杠16的下端安装有金属材质的模拟负重件17；s2：所述驱动机构15还通过动力电缆14连接有驱动机构调试电源13；所述驱动机构调试电源13为所述驱动机构15运转提供电能，经由所述动力电缆14将电能传输至所述驱动机构15中；s3：安装支撑装置；根据驱动机构15以及向下竖直安装的丝杠16架设在所述试验台架上的位置，确定支撑柱固定件2的安装位置，所述支撑柱固定件2分别对应安装在所述陆上试验台架上平台的下端以及下平台的上端，在两个所述支撑柱固定件之间安装支撑柱1；s4：安装滑动保护装置；将滑动轨道3竖直安装在支撑柱1上并且靠近丝杠16的一侧，调整好所述滑动轨道3的高度后用紧固螺栓11将其固定安装，在所述滑动轨道3下方安装有自锁步进电机5；在所述滑动轨道3上安装有滑动托架装置4，所述滑动托架装置4可在滑动轨道3上竖向滑动，用于承接模拟负重件17；s5：连接控制装置；安装主控制器6，所述主控制器6通过信号电缆12与陆上试验台架上原有的驱动机构调试电源13连接；所述主控制器6还通过专用电缆8连接有不间断电源7，所述不间断电源7为所述保护装置提供稳定不间断的电源；所述主控制器6通过控制电缆9与自锁步进电机5连接；检查电路，完成安装。
23.所述信号电缆12将所述驱动机构调试电源13向驱动机构15所发送的信号传递至所述主控制器6，随即所述主控制器6将驱动机构调试电源13中的六个控制信号，分别为升棒信号、降棒信号、高速信号、低速信号、上限信号、下限信号、经光耦隔离后送入内部处理单元，主控制器6的内部处理单元对这六个信号经过正确的逻辑关系分析处理后，通过控制电缆9将方向信号和频率信号送到自锁步进电机5中，控制自锁步进电机5进行正反向转动，从而控制滑动托架装置4与驱动机构15的丝杠16同步随动进行升降动作。
24.另一实施例中，所述s5：连接控制装置，还包括在滑动托架装置4上安装有电感式金属探测器10，所述电感式金属探测器10与所述主控制器6电连接。
25.保护装置的滑动托架装置4与丝杠16下部连接的陆上试验模拟负重件17底部一直保持着50mm的安全坠落距离，这个距离由主控制器6采集驱动机构调试电源13的下限信号后控制自锁步进电机5产生，同时为防止滑动托架装置4与模拟负重件17的底部的距离过小而产生两者碰撞的危险，装置借助电感式金属探测器10做了进一步的距离保护控制，当滑动托架装置4与模拟负重件17的底部距离小于40mm时，所述电感式金属探测器10发出连锁信号，切断自锁步进电机5的升降控制电路，自锁步进电机5停止运行，滑动托架装置4也随之停止，确保安全距离；当滑动托架装置4与模拟负重件17的底部距离大于40mm后电感式金属探测器10发出连锁信号，恢复自锁步进电机5的升降控制信号，滑动托架装置4继续上升，恢复对驱动机构丝杠16的安全距离50mm的联动保护作用。
26.如图4所示，所述主控制器6内部逻辑处理单元程序运行流程：内部逻辑处理单元的输入输出信号全部采用低电平有效，主程序采用0.5秒定时循环扫描加中断优先控制的方式工作，程序初始化后，先定时扫描p1口光耦隔离后的升降信号、高低速信号的电平（p1.0～p1.3）并存入内部逻辑存储单元，然后程序先判断p1.0和p1.1的电平信号，当都为高电平时跳转到定时程序入口继续等待下一个0.5秒定时循环程序，当p1.0和p1.1有一个为低电平时顺序执行，接着判断p1.2和p1.3的电平信号，当都为高电平时跳转到定时程序入口继续等待下一个0.5秒定时循环程序，当p1.2和p1.3有一个为低电平时顺序执行，控制p1.6输出升降信号，控制p1.7输出频率信号，主定时程序结束，然后程序跳转到定时程序入口等待下一个0.5秒定时循环程序。其中输出口p1.6上的方向信号逻辑：低电平为升信号，高电平为降信号，初态为高电平；输出口p1.7口输出频率信号，高速输出2.66hz方波，低速信号输出2.00hz方波，初态为高电平，无输出。
27.上下限信号连接到内部逻辑处理单元的外部中断触发口p3.2和p3.3上，这两个外部中断具有最高优先级，当这两个口出现低电平触发中断后，程序从定时程序中直接跳转出来，进入中断程序进行处理，将频率输出口p1.7直接置高电平，停止自锁步进电机5动作，然后跳出中断程序返回到0.5秒定时器入口等待下一个定时循环继续执行。
28.本技术的优点在于：通过对驱动机构调试电源控制原理的分析，确定该保护装置以自锁型步进电机作为主执行器件，以驱动机构调试电源内的升、降信号，高、低速信号，上、下限信号共6个信号作为该保护装置的输入控制信号，以电感式金属探测器作为切断级防碰撞保护信号，附带一套不间断电源作为保护装置本身的后备电源，共同组成的一套安全可靠的驱动机构陆上试验专用保护装置。
29.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种驱动机构陆上试验保护装置，包括陆上试验台架，其特征在于：还包括支撑装置、滑动保护装置及控制装置；所述支撑装置，包括支撑柱（1）及支撑柱固定件（2），所述支撑柱固定件（2）分别对应设置在所述陆上试验台架上平台的下端以及下平台的上端，所述支撑柱（1）安装在两个所述支撑柱固定件（2）之间，作为所述滑动保护装置的主要支撑；所述滑动保护装置，包括滑动轨道（3），所述滑动轨道（3）紧贴所述支撑柱（1）并竖直设立在其上；所述滑动轨道（3）上还安装有滑动托架装置（4），所述滑动托架装置（4）可沿着所述滑动轨道（3）做竖直往复运动，以及安装在所述滑动轨道（3）下端的自锁步进电机（5），所述自锁步进电机（5）为所述滑动托架装置（4）的运动提供动力；所述控制装置，包括主控制器（6）及不间断电源（7），其中所述不间断电源（7）与所述主控制器（6）之间通过专用电缆（8）连接，所述不间断电源（7）为所述保护装置提供稳定不间断的电源；所述主控制器（6）通过控制电缆（9）与所述自锁步进电机（5）连接。2.根据权利要求1所述的驱动机构陆上试验保护装置，其特征在于：所述滑动托架装置（4）包括滑台（4.1）及托架（4.2），所述滑动托架装置（4）通过所述滑台（4.1）滑动安装在所述滑动轨道（3）上；所述滑台（4.1）装配在所述滑动轨道（3）上并由所述自锁步进电机（5）驱动，可使其沿着所述滑动轨道（3）做竖向往复的运动；所述托架（4.2），包括第一端板（4.2.1）和第二端板（4.2.2），所述第一端板（4.2.1）固定设置在所述滑台（4.1）上，所述第二端板（4.2.2）垂直设立于所述第一端板（4.2.1）下端，使所述托架（4.2）整体呈l型。3.根据权利要求2所述的驱动机构陆上试验保护装置，其特征在于：还包括电感式金属探测器（10）；所述电感式金属探测器（10）安装在所述托架（4.2）的第一端板（4.2.1）内侧，并通过保护信号电缆（18）与所述自锁步进电机（5）连接。4.根据权利要求1所述的驱动机构陆上试验保护装置，其特征在于：所述支撑柱固定件（2）的设置位置可根据驱动机构安装在陆上试验台架上的位置做出调整，所述支撑柱（1）的安装位置也随之移动。5.根据权利要求1所述的驱动机构陆上试验保护装置，其特征在于：所述滑动导轨（3）通过紧固螺栓（11）以可拆卸的方式安装在支撑柱（1）上，可调整安装高度。6.根据权利要求2所述的驱动机构陆上试验保护装置，其特征在于：所述第一端板（4.2.1）通过紧固螺栓（11）以可拆卸的方式安装在所述滑台（4.1）上，可通过调整所述第一端板（4.2.1）相对于滑台（4.1）高度及位置，从而调整所述托架（4.2）的高度及位置。7.根据权利要求1所述的驱动机构陆上试验保护装置，其特征在于：所述控制装置还包括有信号电缆（12），通过所述信号电缆（12）使所述主控制器（6）与驱动机构调试电源（13）接通。8.一种驱动机构陆上试验保护装置的安装方法，其特征在于：s1：在陆上试验台架的上方坐落有驱动机构（15），所述驱动机构（15）下端连接安装有丝杠（16），所述丝杠（16）竖直向下延伸至所述试验台架中，在所述丝杠（16）的下端安装有
金属材质的模拟负重件（17）；s2：所述驱动机构（15）还通过动力电缆（14）连接有驱动机构调试电源（13）；所述驱动机构调试电源（13）为所述驱动机构（15）运转提供电能，经由所述动力电缆（14）将电能传输至所述驱动机构（15）中；s3：安装支撑装置；根据驱动机构（15）以及向下竖直安装的丝杠（16）架设在所述试验台架上的位置，确定支撑柱固定件（2）的安装位置，所述支撑柱固定件（2）分别对应安装在所述陆上试验台架上平台的下端以及下平台的上端，在两个所述支撑柱固定件之间安装支撑柱（1）；s4：安装滑动保护装置；将滑动轨道（3）竖直安装在支撑柱（1）上并且靠近丝杠（16）的一侧，调整好所述滑动轨道（3）的高度后用紧固螺栓（11）将其固定安装，在所述滑动轨道（3）下方安装有自锁步进电机（5）；在所述滑动轨道（3）上安装有滑动托架装置（4），所述滑动托架装置（4）可在滑动轨道（3）上竖向滑动，用于承接模拟负重件（17）；s5：连接控制装置；安装主控制器（6），所述主控制器（6）通过信号电缆（12）与陆上试验台架上原有的驱动机构调试电源（13）连接；所述主控制器（6）还通过专用电缆（8）连接有不间断电源（7），所述不间断电源（7）为所述保护装置提供稳定不间断的电源；所述主控制器（6）通过控制电缆（9）与自锁步进电机（5）连接；检查电路完成安装。9.根据权利要求8所述的一种驱动机构陆上试验保护装置的安装方法，其特征在于：所述s5：连接控制装置，还包括在滑动托架装置（4）上安装有电感式金属探测器（10），所述电感式金属探测器（10）与所述主控制器（6）电连接。
技术总结本发明提出的是一种驱动机构陆上试验保护装置及安装方法，包括支撑装置，包括支撑柱及支撑柱固定件，支撑柱固定件分别对应设置在陆上试验台架上平台的下端以及下平台的上端，支撑柱安装在两个支撑柱固定件之间；滑动保护装置，包括滑动轨道，滑动轨道紧贴支撑柱并竖直设立在其上；滑动轨道上还安装有滑动托架装置，以及安装在滑动轨道下端的自锁步进电机；控制装置，包括主控制器及不间断电源，其中不间断电源与主控制器之间通过专用电缆连接；主控制器通过控制电缆与自锁步进电机连接，该装置有效的避免驱动机构丝杠坠落影响垂直度的潜在风险，增加驱动机构陆上调试试验的安全性和可靠性，适宜作为一种驱动机构陆上试验保护装置及安装方法应用。装置及安装方法应用。装置及安装方法应用。
技术研发人员：曹力刚 谭鹏 张凯 原钢 刘平平 朱晓光 孙煜
受保护的技术使用者：渤海造船厂集团有限公司
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
