核主泵飞轮试验台的制作方法

本发明涉及一种试验台，具体说是一种核主泵飞轮试验台。

背景技术：

随着核主泵技术的不断发展，核主泵飞轮技术也随之不断改进，飞轮储能技术得到更多的应用。核主泵为大功率级装置，所以其飞轮亦要达到更高一级的要求，大型核主泵飞轮试验台的主体采用整体铸造。铸造具有很多优点：适应范围广。铸造法几乎不受铸件大小、厚薄和形状复杂程度的限制,铸造的壁厚可达0.3～1000mm,长度从几毫米到十几米,质量从几克到300t以上。最适合生产形状复杂,特别是内腔复杂的零件；铸造法能采用的材料广,几乎凡能熔化成液态的合金材料均可用于铸造。如铸钢、铸铁及各种铝合金、铜合金、续合金、铁合金及钵合金等铸件；铸件具有一定的尺寸精度；成本低廉、综合经济性能好、能源、材料消耗及成本为其它金属成形方法所不及。铸件在一般机器中占总质量的40％～80％,而制造的成本只占机器总成本的25％～30％0成本低廉的原因是:生产方式灵活,批量生产可组织机械化生产；可大量利用废、旧金属材料和再生资源；与锻造相比,其动力消耗小；有一定的尺寸精度,使加工余量小,节约加工工时和金属材料。铸造是机械制造工业毛坯和零件的主要供应者,在国民经济中占有极其重要的地位。铸件在机械产、品中所占的比例大,如内燃机关键零件都是铸件,占总质量70％～90％,汽车中铸件质量占19％(轿车)～23％(卡车)；机床、拖拉机、液压泵、阀和通用机械中铸件质量占65％～80％；农业机械中铸件。质量占40％～70％矿冶(钢、铁、非铁合金)、能源(火、水、核电等)、海洋和航空航天等工业的重、大、难装备中铸件都占很大的比重和起重要的作用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种可用于较大尺寸以及大转动惯量的飞轮实验的核主泵飞轮试验台。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：核主泵飞轮试验台，包括：

底座，所述底座包括底座上支撑面、底座中支撑面和底座下支撑面；

下支撑架，所述下支撑架包括下支撑架上支撑面、下支撑架下支撑面和下支撑架台肩，所述的下支撑架下支撑面与所述的底座中支撑面连接；

上支撑架，所述上支撑架包括上支撑架上支撑面和上支撑架下支撑面，所述的上支撑架下支撑面与所述的下支撑架上支撑面连接；在上支撑架上支撑面上设有电机保持架；

电机，所述电机固定安装在所述电机保持架上且输出轴向下，所述电机的输出轴上固定有联轴器。

进一步的，所述底座上支撑面设有下支架；上支撑架中心处设有上支架。

进一步的，所述上支架上设有深沟球轴承，所述深沟球轴承为两个。

进一步的，所述上支架上还设有油封，所述油封为两个且分别位于所述轴承的上方和下方。

进一步的，所述下支架上设有推力调心滚子轴承。

进一步的，所述下支架上还设有机械密封，所述机械密封位于所述的推力调心滚子轴承正上方。

更进一步的，所述上支撑架下支撑面的上方设有一圈吊装孔。

更进一步的，所述联轴器为LM型梅花形弹性联轴器。

作为更进一步的，所述底座、下支撑架和上支撑架的材料均采用铸造合金钢。

本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：本发明核主泵飞轮试验台，完全可以达到飞轮设计实验的要求，经济合理，适用性强，装配过程简单；可承重大载荷及大转动惯量的飞轮实验且稳定性好,可满足飞轮的事故工况。

附图说明

本发明共有附图12幅：

图1为本发明核主泵飞轮试验台的剖视图；

图2为本发明核主泵飞轮试验台的立体图；

图3为本发明核主泵飞轮试验台的上支撑架的立体图；

图4为本发明核主泵飞轮试验台的下支撑架的立体图；

图5为本发明核主泵飞轮试验台的底座的立体图；

图6为本发明核主泵飞轮试验台的上支架的立体图；

图7为本发明核主泵飞轮试验台的下支架的立体图；

图8为本发明核主泵飞轮试验台的上支撑架剖视图；

图9为本发明核主泵飞轮试验台的下支撑架剖视图；

图10为本发明核主泵飞轮试验台的底座剖视图；

图11为本发明核主泵飞轮试验台的下支架的剖视图；

图12为本发明核主泵飞轮试验台的上支架的剖视图。

图中序号说明：1、底座，2、下支撑架，3、上支撑架，4、电机保持架，5、上支架，6、下支架，7、阻尼结构，8、接收器支架，9、中心轴，11、底座上支撑面，12、底座中支撑面，13、底座下支撑面，21、下支撑架上支撑面，22、下支撑架下支撑面，23、下支撑架台肩，31、上支撑架上支撑面，32、上支撑架下支撑面，41，推力调心滚子轴承，42、机械密封，51、深沟球轴承，52、油封。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

参阅图1-图12，本发明提供一种核主泵飞轮试验台，包括：底座1、下支撑架2、上支撑架3、电机保持架4、上支架5、下支架6、阻尼结构7、接收器支架8和中心轴9；底座1包括底座上支撑面11、底座中支撑面12和底座下支撑面13，底座下支撑面13上设有用于固定地面的安装孔，底座1通过地脚螺栓固定在地面上，底座上支撑面11上设有下支架6，下支架6上设有推力调心滚子轴承，下支架6上还设有机械密封，机械密封位于推力调心滚子轴承正上方。下支撑架2包括下支撑架上支撑面21、下支撑架下支撑面22和下支撑架台肩23，下支撑架下支撑面22与底座中支撑面12通过螺栓连接。下支撑架台肩23用于放置的阻尼结构7，阻尼结构7是飞轮试验时为飞轮本体提供阻力的装置。上支撑架3包括上支撑架上支撑面31和上支撑架下支撑面32；上支撑架下支撑面32与下支撑架上支撑面21通过螺栓连接；上支撑架的上支撑面31上设有电机保持架4，上支撑架的中心处31设有上支架5。电机固定安装在电机保持架4上且输出轴垂直向下，电机的输出轴上固定有联轴器，联轴器为LM型梅花形弹性联轴器。上支架5上设有深沟球轴承51，深沟球轴承51为两个。上支架上5设有油封52，油封52为两个且分别位于所述轴承的上方和下方。接收器支架8安装在中心轴9的台肩上，用于飞轮试验时放置接收器，所述中心轴贯穿于上、下支撑架的中心。

优选的，所述底座1、下支撑架2和上支撑架3均是铸造合金钢。

利用ANSYS17.0仿真软件对本发明设计进行结构分析，得出本试验台的应力、应变及安全系数等相关数据，借以数据证明本发明设计的合理性。

(1)静强度分析

分析类型采用线性静力分析，计算所得最大Mises应力为14.73MPa，发生在下支撑上的某一肋板根部，依据等效应力屈服失效准则，静强度的安全系数为22.4(σs＝330MPa)，结构的安全裕度很大。移动最大值为0.047mm，发生在短中罩的顶部，此变形量对于整体结构尺寸来说是一个相对小量，对台架的现有功能影响较小。

(2)谐响应分析

计算得到的模态频率计算结果，共包括前50阶,最低频率为191.12Hz，最高频率为835.88Hz。基于模态分析结果，进一步计算得到结构的谐响应结果。试验台谐响应计算表明，在飞轮主要的工作频段0～100Hz范围内，台架没有共振的风险，整体动态位移响应较小，与静载荷工况相近。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。