发明内容
[0003] 针对现有恒转矩加载装置难以适应低转速场合的问题，本发明提供一种在低转速状态下控制精度高的、稳定性好的恒转矩加载装置。
[0004] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种恒转矩输出气浮装置，包含附加转盘、恒力输出气缸、气浮滑轮、卷绳电机、拉绳等。
[0005] 所述附加转盘套装在工件转轴上，所述气浮滑轮固定在恒力输出气缸的输出轴上，所述拉绳一端缠绕在附加转盘上，另一端绕过气浮滑轮连接卷绳电机，所述气浮滑轮两端的拉绳均与恒力输出气缸的输出轴相平行。
[0006] 所述拉绳和恒力输出气缸至少有两组，所述两组拉绳在附加转盘上的缠绕方向相同且不相互影响，所述两组恒力输出气缸对称安装。
[0007] 所述恒力输出气缸上安装有激光位移传感器，所述恒力输出气缸 的输出轴上安装反光板，所述激光位移传感器与反光板位置相对，所述激光位移传感器的测量数据反馈给卷绳电机。
[0008] 进一步，所述恒力输出气缸包括缸筒、活塞、输出轴、储气座；所述储气套套装在缸筒外且与缸筒间形成储气腔，所述活塞套装在缸筒内且与缸筒内壁间存在极小间隙，所述活塞连接输出轴，所述缸筒下端包含一段缸筒密封端，所述输出轴穿过缸筒密封端且和缸筒密封端内壁间形成极小间隙，所述缸筒上端安装底盖。
[0009] 所述缸筒靠近缸筒密封端的一侧均布进气口，所述进气口连通缸筒内腔和储气腔，所述底盖上开有出气口，所述储气套上开有储气进气口，所述储气进气口通过气管连接比例阀。
[0010] 所述活塞下端均布进气孔，所述活塞上沿圆周均布第一径向节流孔，所述第一径向节流孔与进气孔相通，所述第一径向节流孔内安装节流塞；所述第一径向节流孔沿轴向方向至少有两组。
[0011] 所述活塞上开有第一卸压槽；所述第一卸压槽包含活塞外圆柱面上沿圆周方向的凹槽、凹槽内均布的径向盲孔以及与径向盲孔相通的轴向盲孔；所述轴向盲孔通向缸筒的上端，所述凹槽位于第一径向节流孔的下侧；所述第一卸压槽与第一径向节流孔、进气孔间相互隔离。
[0012] 所述缸筒密封端沿圆周方向均布第二径向节流孔，所述第二径向节流孔沿轴向上至少有两组，所述第二径向节流孔内安装节流塞；所述缸筒密封端外套装气浮座，所述缸筒密封端与气浮座间设有密封腔，所述密封腔与第二径向节流孔相通；所述气浮座上设有气浮进气口。
[0013] 所述储气套与缸筒间、缸筒与气浮座间均采用O型圈密封。
[0014] 本发明的测试方法是：先将附加转盘锁定，为恒力输出气缸供气，气压恒定后，释放附加转盘。利用激光位移传感器测量输出轴位移，以活塞位于缸筒中部为基准，控制卷绳电机收绳和放绳，使得活塞不超出行程。
[0015] 本发明的设计思路是：为了得到一个恒转矩负载，本发明在工件转轴外套装一个附加转盘，拉绳缠绕在附加转盘上引出，因此可保证拉绳与附加转盘始终相切，在工件转轴旋转过程中，拉绳上作用力方向不变，作用在工件转轴上的力臂值不变，只要保证拉绳上的拉力值恒定，就可实现恒转矩加载。
[0016] 拉绳上的恒力由恒力输出气缸提供，由于活塞横截面积一定，所以只要保证进入到缸筒内腔的气体压力恒定，则可保证输出的力值恒定。由于恒力输出气缸的行程有限，因此拉绳另一端绕过恒力输出气缸顶端的气浮滑轮连接卷绳电机，恒力输出气缸上安装有激光位移传感器，可测量出输出轴的位移，将信息反馈给卷绳电机，卷绳电机控制收绳和放绳，可使得恒力输出气缸的活塞始终位于有效行程内；拉绳绕过气浮滑轮，因此作用在工件转轴上的拉力为恒力输出气缸输出力值的1/2。
[0017] 在缸筒外增加一个储气套，储气套与缸筒间形成储气腔，储气腔通过气管连接比例阀和储气罐，储气腔与缸筒进气腔相通，相当于增大了缸筒进气腔的容积，活塞运动引起的容积变化对气压突变的影响较小，进一步提高了恒力输出的精度。活塞上设有第一径向节流孔， 缸筒进气腔内的高压气体通过活塞上的进气孔进入第一径向节流孔，在缸筒与活塞的间隙形成气膜；缸筒密封端设有第二径向节流孔，通过气浮座上的气浮进气口进行独立供气，为输出轴提供润滑和支撑；结构及供气方式简单、承载能力好。径向节流孔附近均设有卸压槽，卸压槽与外界常压相通，一方面防止缸筒内高压气体进入气浮间隙对气膜产生影响，起到密封作用，另一方面在间隙内形成常压区，促进气膜的形成。
[0018] 本发明的优点表现在：可实现低转速状态下的恒转矩加载，精度高、结构简单。
