一种超速试验装置的制作方法

本实用新型涉及超速试验领域，具体地涉及一种超速试验装置。

背景技术：

离心式压缩机或离心泵用来为各种流体流动提供加压。这种压缩机或离心泵包含叶轮，当叶轮旋转时，流体轴向方向进入，然后加速进入周向和径向方向，高流速流体进入扩压器，经转换速度后输出高压流体，对此类压缩机或离心泵，所使用的叶轮一般为合金精密铸造大型薄壁叶轮。

而不管对何种叶轮，在铸造后需要对叶轮进行车加工、热处理、高速试验后才能投入使用。高速试验一般是通过超速试验机进行试验，现有的超速试验机多数用于超高速破坏性实验，试验件装卸比较麻烦，所以不适应于工厂式生产检测，并且现有超速机数字化控制程度低，测试精度低、安全系数低等缺点。

数字化程度低：现有设备不能更好的满足整个叶轮试验工艺的要求，不便于以后实现整个过程自动化处理。

测试精度低：现有设备的试验过程无法模拟叶轮在正常工作时的环境，所以测量出来的数据会有相对偏差。

安全系数低：现有设备的安全防护方式无法满足工厂式流水作业的安全要求，在设备运转过程中不能做到实时监测和防护人或物等不稳定因素的出现。

因此，需要对一种超速试验装置进行进一步地研究分析。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种便于安装试验件的、自动化程度高的，能对试验件进行有效保护的一种超速试验装置。

为了达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种超速试验装置，包括：

驱动装置，驱动装置与试验件固定装置连接带动试验件旋转；

在驱动装置或试验件固定装置上设置震动检测元件，震动检测元件选用震动传感器，该震动检测元件用于检测驱动装置或试验件固定装置的震动频率。

优选地，将震动检测元件设于试验件固定装置上以提高测量的准确性；震动检测元件为震动传感器，试验件固定装置的附近设有用于检测障碍物的感应元件，感应元件、震动传感器和动力传动装置分别与控制系统单独连接；驱动装置为驱动电机；

还包括用于覆盖驱动装置和试验件固定装置的防护罩，防护罩设有至少两层。

所述试验件固定装置包括用于固定试验件的传动主轴，驱动装置与传动主轴之间设有动力传动装置，传动主轴上设有与传动主轴垂直的试验件定位板，传动主轴上固定试验件后通过紧固装置进行固定；采用单轴传动主轴，震动检测元件安装在传动主轴靠近试验件的一端，这样更有效的提高震动检测的精度；动力传动装置优选气胎离合器；试验件可以是叶轮或者其他轮毂等需要高速测量性能的装置。

进一步地，所述驱动装置设于工作台上，传动主轴平行于工作台，在工作台上活动设有对开的两层护罩，护罩以试验装置的竖直中心线可相向或反向打开，具体由驱动件控制移动，控制防护罩移动的驱动件与控制系统连接，防护罩包括内层护罩和外层护罩，内层护罩与试验件形状相同，以将破碎的试验件在碰到内层护罩后将冲击力卸掉；在内层护罩的外侧设置外层护罩起到二次防护作用。

工作台上设有轨道，外层护罩与内层护罩连接，在外层护罩的一侧设有用于推动外层护罩移动的电机。

进一步地，所述传感器为光幕传感器，光幕传感器有两个，一个设于外层护罩的侧壁，另一个设于外层护罩的顶部，光幕传感器用于监测两防护罩之间有无障碍物，当光幕传感器检测到有障碍物时需立即停止运动，有效的避免了挤伤工人或者设备。

进一步地，所述防护罩包括对开设置的两侧防护罩，在一侧的外层护罩顶部设有突出的隔板，隔板上竖直设有护罩上插销装置，上插销装置可以是多个或一个，在另一外层护罩的顶部设有上插销孔。

进一步地，至少一个外层护罩的侧壁设有下插销装置，在工作台设有下插销孔。

进一步地，在工作台的一侧设有操作平台，控制系统设于操作平台内，在操作平台上设有显示装置，操作平台可与工作台分开设置，方便搬运，控制系统可以提前储存不同试验件的相关试验要求。比如试验过程应该按照设定规律加速或者减速，在最高速度保持某一特定时间等等。操作者可以根据试验件的不同要求从系统中选择对应的实验方式进行试验，无需重复设置真正做到一键操作。

进一步地，所述上插销装置与下插销装置分别与控制系统连接，控制系统与液压缸连接实现对上插销装置与下插销装置的控制，液压缸作为超速试验机的辅助部分，为护罩的开关以及锁紧提供动力。

或者，防护罩上设有用于锁定防护罩的锁紧装置，锁紧装置可以是卡扣装置，上卡扣设于防护罩外侧，下卡扣设于防护罩的支撑装置上。

进一步地，在内层护罩内部设置高清摄像头，高清摄像头与控制系统连接，高清摄像头可以监控超速画面，当试验件破裂以后可以用于分析试验件在某个转速状态下它的受力薄弱的在什么地方，对后续试验件的设计加工等方面的改进有指导意义。

进一步地，所述驱动装置装置为驱动电机，所述传动主轴为高回转精度的高速主轴。

工作原理或工作过程：

将超速试验机开启，如图1所示，将试验件通过工件连接装置固定在超速机上，通过操作平台启动运行程序，两侧护罩在液压站的辅助作用下关闭。液压驱动装置驱动护罩上下插销装置锁紧护罩，当系统监测到护罩锁紧后自动启动试验程序。系统根据事先设定好的程序自动执行逐级加速、匀速保持、逐级减速等试验过程。震动检测传感器向控制系统传送信号，可以由显示装置实时输出试验件在不同转速下的震动曲线图，并自动形成试验报告。等试验件完全停止运行后上下插销装置抬起，左右护罩门自动打开，完成整个试验。

本实用新型的有益效果是：

1.通过卧式工作台以及驱动装置的设置，使得整个不仅试验件安装方便，而且能更好地模拟叶轮在正常工作中的状态。

2.采用定位板对叶轮进行定位，不仅方便安装，而且有利于更好的检测试验件的震动状态。

3.通过上下插销装置的设置，能有效保证防护稳定，这样便有效的防止试验过程中试验件飞出护罩。采用双层护罩设计且其内层采用了圆形设计，这样可以将破碎的试验件在碰到内层护罩后充分的将冲击力卸掉。

4.通过光幕传感器的设置，在护罩移动过程中如果有东西遮挡在光幕传感器之间时护罩立即停止运动，有效提高装置的安全性。

5.通过气胎离合器张开，在试验件出现异常时，使电机和试验件脱离，对设备形成保护。

6.通过控制系统的设置，使得整个系统更加智能化，并可根据具体设置的程序进行具体的试验方法，自动化程度高。

7.通过摄像机的设置，可以监控超速画面，当试验件破裂以后可以用于分析试验件在某个转速状态下它的受力薄弱的在什么地方，对后续试验件的设计加工等方面的改进有指导意义。

8.因控制系统的设置，一键启动后操作者可以远离实验区域做好下一个实验件的准备工作。这样既提高了安全性而且还提高了生产效率。

附图说明

图1为超速试验装置护罩打开时的主视图；

图2为超速试验装置护罩打开时半剖示意图；

图3为超速试验装置俯视图；

图4为超速试验装置俯视图；

图5为超速试验装置护罩打开时立体图；

图6为超速试验装置护罩闭合时立体图；

图7为用于固定试验件装置的侧视图；

图8为试验件固定后的侧视图；

其中，1.操作平台，2.防护装置，3.上插销装置，4.试验件，5.光幕传感器，6.下插销装置，7.外层护罩，8.内层护罩，9.震动检测元件，10.驱动电机，11.液压站，12.驱动油缸，13.气胎离合器，14.减速器，15.传动主轴，16.上插销孔，17.下插销孔，18.定位板，19.压盘，20.锁紧螺母，21.驱动键，22.连接轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

为了方便试验件装卸以及充分模拟叶轮在正常工作中的状态，超速试验机器包括卧式工作台，如图1和图2所示，在工作台上固定有驱动电机10，驱动电机10旋转进而带动试验件4高速旋转，驱动电机10通过气胎离合器13和减速器14与传动主轴15连接，如图4所示，传动主轴15与连接轴22连接，使试验件4跟传动主轴15保持同轴，试验数据更为准确，具有快换功能；震动检测元件9(震动检测传感器)就安装在传动主轴15靠近试验件4的一端，如图3所示，这样更有效的提高震动检测的精度。在连接轴22上套有定位板18，如图7和图8所示，试验件4叶轮通过驱动键21安装于连接轴22上，并通过压盘19固定，最后通过锁紧螺母20进行紧固，工作台上设有多条用于支撑护罩移动的滑轨，护罩的移动可以由电机推动也可以由液压驱动装置来带动，液压驱动装置与液压站11连接；为了保证超速实验的安全防护采用双层防护罩设计，包括外层护罩7和圆弧形内层护罩8。圆弧形内层护罩8采用了圆形设计，这样可以将破碎的试验件4在碰到内壁后充分的将冲击力卸掉，外层护罩7起到了二次防护的作用。

驱动电机10采用大功率的伺服电机，这样可以精确控制试验件的转速。为了防止在护罩自动关闭时，人或物的某个部位卡在两护罩之间，在护罩外设有用于检测人或物的感应元件，如光幕传感器5，该传感器检测出有人或物时，发送信号给控制系统，控制系统控制护罩停止关闭，有效避免挤伤人或物；另外采用先进的气胎离合器13，在试验过程中，如果叶轮发生破裂或者其他突发状况造成震动传感器检测的数据急剧变化时，为了防止这种突变对电机的影响，控制系统通过控制电磁阀，气胎离合器13可以迅速使驱动电机10和试验件4脱离，有效的保护了驱动电机10不受意外情况的影响，减少了由于叶轮破裂等问题对电机造成的冲击。而传动主轴15则采用了高回转精度的高速主轴，这样使外物因素对试验件的检验效果的影响降到最低。

在一侧的外层护罩7顶部设有突出的隔板，隔板上竖直设有护罩上插销装置3，上插销装置3可以是多个或一个，在另一外层护罩7的顶部设有上插销孔16，至少一个外层护罩7的侧壁设有下插销装置6，在工作台设有下插销孔17，如图5和图6所示。等护罩关闭后由护罩上下插销装置的驱动油缸12驱动插销将护罩锁死。

在工作台的一侧设有操作平台1，控制系统设于操作平台1内，在操作平台1上设有显示装置，操作平台1可与工作台分开设置，方便搬运，控制系统可以提前储存不同试验件的相关试验要求。比如试验过程应该按照什么规律加速或者减速，在最高速度保持多长时间等等。操作者可以根据试验件的不同要求从系统中选择对应的实验方式进行试验，无需重复设置真正做到一键操作；控制系统采用PLC控制器或者其他可编程控制器。

实施例2

本实施例与实施例1的区别是：

采用对开的防护罩，防护罩上设有用于锁定防护罩的锁紧装置，锁紧装置可以是卡扣装置，上卡扣设于防护罩外侧，下卡扣设于防护罩的支撑装置上。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。