本實(shí)用新型涉及超速試驗(yàn)領(lǐng)域，具體地涉及一種超速試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

離心式壓縮機(jī)或離心泵用來為各種流體流動(dòng)提供加壓。這種壓縮機(jī)或離心泵包含葉輪，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，流體軸向方向進(jìn)入，然后加速進(jìn)入周向和徑向方向，高流速流體進(jìn)入擴(kuò)壓器，經(jīng)轉(zhuǎn)換速度后輸出高壓流體，對此類壓縮機(jī)或離心泵，所使用的葉輪一般為合金精密鑄造大型薄壁葉輪。

而不管對何種葉輪，在鑄造后需要對葉輪進(jìn)行車加工、熱處理、高速試驗(yàn)后才能投入使用。高速試驗(yàn)一般是通過超速試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，現(xiàn)有的超速試驗(yàn)機(jī)多數(shù)用于超高速破壞性實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)件裝卸比較麻煩，所以不適應(yīng)于工廠式生產(chǎn)檢測，并且現(xiàn)有超速機(jī)數(shù)字化控制程度低，測試精度低、安全系數(shù)低等缺點(diǎn)。

數(shù)字化程度低：現(xiàn)有設(shè)備不能更好的滿足整個(gè)葉輪試驗(yàn)工藝的要求，不便于以后實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程自動(dòng)化處理。

測試精度低：現(xiàn)有設(shè)備的試驗(yàn)過程無法模擬葉輪在正常工作時(shí)的環(huán)境，所以測量出來的數(shù)據(jù)會(huì)有相對偏差。

安全系數(shù)低：現(xiàn)有設(shè)備的安全防護(hù)方式無法滿足工廠式流水作業(yè)的安全要求，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)測和防護(hù)人或物等不穩(wěn)定因素的出現(xiàn)。

因此，需要對一種超速試驗(yàn)裝置進(jìn)行進(jìn)一步地研究分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供了一種便于安裝試驗(yàn)件的、自動(dòng)化程度高的，能對試驗(yàn)件進(jìn)行有效保護(hù)的一種超速試驗(yàn)裝置。

為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種超速試驗(yàn)裝置，包括：

驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置與試驗(yàn)件固定裝置連接帶動(dòng)試驗(yàn)件旋轉(zhuǎn)；

在驅(qū)動(dòng)裝置或試驗(yàn)件固定裝置上設(shè)置震動(dòng)檢測元件，震動(dòng)檢測元件選用震動(dòng)傳感器，該震動(dòng)檢測元件用于檢測驅(qū)動(dòng)裝置或試驗(yàn)件固定裝置的震動(dòng)頻率。

優(yōu)選地，將震動(dòng)檢測元件設(shè)于試驗(yàn)件固定裝置上以提高測量的準(zhǔn)確性；震動(dòng)檢測元件為震動(dòng)傳感器，試驗(yàn)件固定裝置的附近設(shè)有用于檢測障礙物的感應(yīng)元件，感應(yīng)元件、震動(dòng)傳感器和動(dòng)力傳動(dòng)裝置分別與控制系統(tǒng)單獨(dú)連接；驅(qū)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

還包括用于覆蓋驅(qū)動(dòng)裝置和試驗(yàn)件固定裝置的防護(hù)罩，防護(hù)罩設(shè)有至少兩層。

所述試驗(yàn)件固定裝置包括用于固定試驗(yàn)件的傳動(dòng)主軸，驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)主軸之間設(shè)有動(dòng)力傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)主軸上設(shè)有與傳動(dòng)主軸垂直的試驗(yàn)件定位板，傳動(dòng)主軸上固定試驗(yàn)件后通過緊固裝置進(jìn)行固定；采用單軸傳動(dòng)主軸，震動(dòng)檢測元件安裝在傳動(dòng)主軸靠近試驗(yàn)件的一端，這樣更有效的提高震動(dòng)檢測的精度；動(dòng)力傳動(dòng)裝置優(yōu)選氣胎離合器；試驗(yàn)件可以是葉輪或者其他輪轂等需要高速測量性能的裝置。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于工作臺(tái)上，傳動(dòng)主軸平行于工作臺(tái)，在工作臺(tái)上活動(dòng)設(shè)有對開的兩層護(hù)罩，護(hù)罩以試驗(yàn)裝置的豎直中心線可相向或反向打開，具體由驅(qū)動(dòng)件控制移動(dòng)，控制防護(hù)罩移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件與控制系統(tǒng)連接，防護(hù)罩包括內(nèi)層護(hù)罩和外層護(hù)罩，內(nèi)層護(hù)罩與試驗(yàn)件形狀相同，以將破碎的試驗(yàn)件在碰到內(nèi)層護(hù)罩后將沖擊力卸掉；在內(nèi)層護(hù)罩的外側(cè)設(shè)置外層護(hù)罩起到二次防護(hù)作用。

工作臺(tái)上設(shè)有軌道，外層護(hù)罩與內(nèi)層護(hù)罩連接，在外層護(hù)罩的一側(cè)設(shè)有用于推動(dòng)外層護(hù)罩移動(dòng)的電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述傳感器為光幕傳感器，光幕傳感器有兩個(gè)，一個(gè)設(shè)于外層護(hù)罩的側(cè)壁，另一個(gè)設(shè)于外層護(hù)罩的頂部，光幕傳感器用于監(jiān)測兩防護(hù)罩之間有無障礙物，當(dāng)光幕傳感器檢測到有障礙物時(shí)需立即停止運(yùn)動(dòng)，有效的避免了擠傷工人或者設(shè)備。

進(jìn)一步地，所述防護(hù)罩包括對開設(shè)置的兩側(cè)防護(hù)罩，在一側(cè)的外層護(hù)罩頂部設(shè)有突出的隔板，隔板上豎直設(shè)有護(hù)罩上插銷裝置，上插銷裝置可以是多個(gè)或一個(gè)，在另一外層護(hù)罩的頂部設(shè)有上插銷孔。

進(jìn)一步地，至少一個(gè)外層護(hù)罩的側(cè)壁設(shè)有下插銷裝置，在工作臺(tái)設(shè)有下插銷孔。

進(jìn)一步地，在工作臺(tái)的一側(cè)設(shè)有操作平臺(tái)，控制系統(tǒng)設(shè)于操作平臺(tái)內(nèi)，在操作平臺(tái)上設(shè)有顯示裝置，操作平臺(tái)可與工作臺(tái)分開設(shè)置，方便搬運(yùn)，控制系統(tǒng)可以提前儲(chǔ)存不同試驗(yàn)件的相關(guān)試驗(yàn)要求。比如試驗(yàn)過程應(yīng)該按照設(shè)定規(guī)律加速或者減速，在最高速度保持某一特定時(shí)間等等。操作者可以根據(jù)試驗(yàn)件的不同要求從系統(tǒng)中選擇對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行試驗(yàn)，無需重復(fù)設(shè)置真正做到一鍵操作。

進(jìn)一步地，所述上插銷裝置與下插銷裝置分別與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)與液壓缸連接實(shí)現(xiàn)對上插銷裝置與下插銷裝置的控制，液壓缸作為超速試驗(yàn)機(jī)的輔助部分，為護(hù)罩的開關(guān)以及鎖緊提供動(dòng)力。

或者，防護(hù)罩上設(shè)有用于鎖定防護(hù)罩的鎖緊裝置，鎖緊裝置可以是卡扣裝置，上卡扣設(shè)于防護(hù)罩外側(cè)，下卡扣設(shè)于防護(hù)罩的支撐裝置上。

進(jìn)一步地，在內(nèi)層護(hù)罩內(nèi)部設(shè)置高清攝像頭，高清攝像頭與控制系統(tǒng)連接，高清攝像頭可以監(jiān)控超速畫面，當(dāng)試驗(yàn)件破裂以后可以用于分析試驗(yàn)件在某個(gè)轉(zhuǎn)速狀態(tài)下它的受力薄弱的在什么地方，對后續(xù)試驗(yàn)件的設(shè)計(jì)加工等方面的改進(jìn)有指導(dǎo)意義。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置裝置為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述傳動(dòng)主軸為高回轉(zhuǎn)精度的高速主軸。

工作原理或工作過程：

將超速試驗(yàn)機(jī)開啟，如圖1所示，將試驗(yàn)件通過工件連接裝置固定在超速機(jī)上，通過操作平臺(tái)啟動(dòng)運(yùn)行程序，兩側(cè)護(hù)罩在液壓站的輔助作用下關(guān)閉。液壓驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)護(hù)罩上下插銷裝置鎖緊護(hù)罩，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到護(hù)罩鎖緊后自動(dòng)啟動(dòng)試驗(yàn)程序。系統(tǒng)根據(jù)事先設(shè)定好的程序自動(dòng)執(zhí)行逐級(jí)加速、勻速保持、逐級(jí)減速等試驗(yàn)過程。震動(dòng)檢測傳感器向控制系統(tǒng)傳送信號(hào)，可以由顯示裝置實(shí)時(shí)輸出試驗(yàn)件在不同轉(zhuǎn)速下的震動(dòng)曲線圖，并自動(dòng)形成試驗(yàn)報(bào)告。等試驗(yàn)件完全停止運(yùn)行后上下插銷裝置抬起，左右護(hù)罩門自動(dòng)打開，完成整個(gè)試驗(yàn)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1.通過臥式工作臺(tái)以及驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)置，使得整個(gè)不僅試驗(yàn)件安裝方便，而且能更好地模擬葉輪在正常工作中的狀態(tài)。

2.采用定位板對葉輪進(jìn)行定位，不僅方便安裝，而且有利于更好的檢測試驗(yàn)件的震動(dòng)狀態(tài)。

3.通過上下插銷裝置的設(shè)置，能有效保證防護(hù)穩(wěn)定，這樣便有效的防止試驗(yàn)過程中試驗(yàn)件飛出護(hù)罩。采用雙層護(hù)罩設(shè)計(jì)且其內(nèi)層采用了圓形設(shè)計(jì)，這樣可以將破碎的試驗(yàn)件在碰到內(nèi)層護(hù)罩后充分的將沖擊力卸掉。

4.通過光幕傳感器的設(shè)置，在護(hù)罩移動(dòng)過程中如果有東西遮擋在光幕傳感器之間時(shí)護(hù)罩立即停止運(yùn)動(dòng)，有效提高裝置的安全性。

5.通過氣胎離合器張開，在試驗(yàn)件出現(xiàn)異常時(shí)，使電機(jī)和試驗(yàn)件脫離，對設(shè)備形成保護(hù)。

6.通過控制系統(tǒng)的設(shè)置，使得整個(gè)系統(tǒng)更加智能化，并可根據(jù)具體設(shè)置的程序進(jìn)行具體的試驗(yàn)方法，自動(dòng)化程度高。

7.通過攝像機(jī)的設(shè)置，可以監(jiān)控超速畫面，當(dāng)試驗(yàn)件破裂以后可以用于分析試驗(yàn)件在某個(gè)轉(zhuǎn)速狀態(tài)下它的受力薄弱的在什么地方，對后續(xù)試驗(yàn)件的設(shè)計(jì)加工等方面的改進(jìn)有指導(dǎo)意義。

8.因控制系統(tǒng)的設(shè)置，一鍵啟動(dòng)后操作者可以遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)區(qū)域做好下一個(gè)實(shí)驗(yàn)件的準(zhǔn)備工作。這樣既提高了安全性而且還提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為超速試驗(yàn)裝置護(hù)罩打開時(shí)的主視圖；

圖2為超速試驗(yàn)裝置護(hù)罩打開時(shí)半剖示意圖；

圖3為超速試驗(yàn)裝置俯視圖；

圖4為超速試驗(yàn)裝置俯視圖；

圖5為超速試驗(yàn)裝置護(hù)罩打開時(shí)立體圖；

圖6為超速試驗(yàn)裝置護(hù)罩閉合時(shí)立體圖；

圖7為用于固定試驗(yàn)件裝置的側(cè)視圖；

圖8為試驗(yàn)件固定后的側(cè)視圖；

其中，1.操作平臺(tái)，2.防護(hù)裝置，3.上插銷裝置，4.試驗(yàn)件，5.光幕傳感器，6.下插銷裝置，7.外層護(hù)罩，8.內(nèi)層護(hù)罩，9.震動(dòng)檢測元件，10.驅(qū)動(dòng)電機(jī)，11.液壓站，12.驅(qū)動(dòng)油缸，13.氣胎離合器，14.減速器，15.傳動(dòng)主軸，16.上插銷孔，17.下插銷孔，18.定位板，19.壓盤，20.鎖緊螺母，21.驅(qū)動(dòng)鍵，22.連接軸。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。

實(shí)施例1

為了方便試驗(yàn)件裝卸以及充分模擬葉輪在正常工作中的狀態(tài)，超速試驗(yàn)機(jī)器包括臥式工作臺(tái)，如圖1和圖2所示，在工作臺(tái)上固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)10，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動(dòng)試驗(yàn)件4高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10通過氣胎離合器13和減速器14與傳動(dòng)主軸15連接，如圖4所示，傳動(dòng)主軸15與連接軸22連接，使試驗(yàn)件4跟傳動(dòng)主軸15保持同軸，試驗(yàn)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，具有快換功能；震動(dòng)檢測元件9(震動(dòng)檢測傳感器)就安裝在傳動(dòng)主軸15靠近試驗(yàn)件4的一端，如圖3所示，這樣更有效的提高震動(dòng)檢測的精度。在連接軸22上套有定位板18，如圖7和圖8所示，試驗(yàn)件4葉輪通過驅(qū)動(dòng)鍵21安裝于連接軸22上，并通過壓盤19固定，最后通過鎖緊螺母20進(jìn)行緊固，工作臺(tái)上設(shè)有多條用于支撐護(hù)罩移動(dòng)的滑軌，護(hù)罩的移動(dòng)可以由電機(jī)推動(dòng)也可以由液壓驅(qū)動(dòng)裝置來帶動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)裝置與液壓站11連接；為了保證超速實(shí)驗(yàn)的安全防護(hù)采用雙層防護(hù)罩設(shè)計(jì)，包括外層護(hù)罩7和圓弧形內(nèi)層護(hù)罩8。圓弧形內(nèi)層護(hù)罩8采用了圓形設(shè)計(jì)，這樣可以將破碎的試驗(yàn)件4在碰到內(nèi)壁后充分的將沖擊力卸掉，外層護(hù)罩7起到了二次防護(hù)的作用。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)10采用大功率的伺服電機(jī)，這樣可以精確控制試驗(yàn)件的轉(zhuǎn)速。為了防止在護(hù)罩自動(dòng)關(guān)閉時(shí)，人或物的某個(gè)部位卡在兩護(hù)罩之間，在護(hù)罩外設(shè)有用于檢測人或物的感應(yīng)元件，如光幕傳感器5，該傳感器檢測出有人或物時(shí)，發(fā)送信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制護(hù)罩停止關(guān)閉，有效避免擠傷人或物；另外采用先進(jìn)的氣胎離合器13，在試驗(yàn)過程中，如果葉輪發(fā)生破裂或者其他突發(fā)狀況造成震動(dòng)傳感器檢測的數(shù)據(jù)急劇變化時(shí)，為了防止這種突變對電機(jī)的影響，控制系統(tǒng)通過控制電磁閥，氣胎離合器13可以迅速使驅(qū)動(dòng)電機(jī)10和試驗(yàn)件4脫離，有效的保護(hù)了驅(qū)動(dòng)電機(jī)10不受意外情況的影響，減少了由于葉輪破裂等問題對電機(jī)造成的沖擊。而傳動(dòng)主軸15則采用了高回轉(zhuǎn)精度的高速主軸，這樣使外物因素對試驗(yàn)件的檢驗(yàn)效果的影響降到最低。

在一側(cè)的外層護(hù)罩7頂部設(shè)有突出的隔板，隔板上豎直設(shè)有護(hù)罩上插銷裝置3，上插銷裝置3可以是多個(gè)或一個(gè)，在另一外層護(hù)罩7的頂部設(shè)有上插銷孔16，至少一個(gè)外層護(hù)罩7的側(cè)壁設(shè)有下插銷裝置6，在工作臺(tái)設(shè)有下插銷孔17，如圖5和圖6所示。等護(hù)罩關(guān)閉后由護(hù)罩上下插銷裝置的驅(qū)動(dòng)油缸12驅(qū)動(dòng)插銷將護(hù)罩鎖死。

在工作臺(tái)的一側(cè)設(shè)有操作平臺(tái)1，控制系統(tǒng)設(shè)于操作平臺(tái)1內(nèi)，在操作平臺(tái)1上設(shè)有顯示裝置，操作平臺(tái)1可與工作臺(tái)分開設(shè)置，方便搬運(yùn)，控制系統(tǒng)可以提前儲(chǔ)存不同試驗(yàn)件的相關(guān)試驗(yàn)要求。比如試驗(yàn)過程應(yīng)該按照什么規(guī)律加速或者減速，在最高速度保持多長時(shí)間等等。操作者可以根據(jù)試驗(yàn)件的不同要求從系統(tǒng)中選擇對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行試驗(yàn)，無需重復(fù)設(shè)置真正做到一鍵操作；控制系統(tǒng)采用PLC控制器或者其他可編程控制器。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是：

采用對開的防護(hù)罩，防護(hù)罩上設(shè)有用于鎖定防護(hù)罩的鎖緊裝置，鎖緊裝置可以是卡扣裝置，上卡扣設(shè)于防護(hù)罩外側(cè)，下卡扣設(shè)于防護(hù)罩的支撐裝置上。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。