本發(fā)明屬于實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種用于回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械是石油化工、制冷空調(diào)和空氣壓縮等工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的重要設(shè)備。回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的基本工作原理是依靠嚙合副的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成周期性變化的工作腔容積來(lái)實(shí)現(xiàn)流體的增壓和輸送，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容積效率高和可靠性好等特點(diǎn)。根據(jù)其工作原理可見(jiàn)，影響回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械工作性能的關(guān)鍵是其核心工作部件嚙合系統(tǒng)的嚙合特性。而目前工業(yè)生產(chǎn)中所用回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的種類(lèi)繁多，工作原理各異，所采用的嚙合副的結(jié)構(gòu)和嚙合特性也各不相同，且具有內(nèi)部工作過(guò)程不可視的特點(diǎn)。因此提出一種新型的回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)采用平面嚙合系統(tǒng)和空間嚙合系統(tǒng)的各種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的工作原理和嚙合特性的測(cè)試，對(duì)于研究回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的工作性能并進(jìn)行嚙合副型面的結(jié)構(gòu)優(yōu)化都具有重要的意義。

針對(duì)采用平面嚙合系統(tǒng)和空間嚙合系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械，受其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理的影響，目前常用測(cè)試其熱力性能的方式來(lái)間接的研究其嚙合特性。但是這種測(cè)試方法不能直觀的展現(xiàn)嚙合副的工作原理，對(duì)于其嚙合特性的研究也停留在定性的研究層面，不能直接對(duì)其嚙合過(guò)程中嚙合間隙的變化規(guī)律以及嚙合副型面的摩擦和磨損特性進(jìn)行測(cè)試。上述方法所得到的測(cè)試結(jié)果并不能用于指導(dǎo)嚙合副型面的優(yōu)化。而目前針對(duì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究也做了很多工作，但現(xiàn)有文獻(xiàn)(專(zhuān)利號(hào)：zl201510007553.4、zl201510028820.6、zl201410627748.4、zl201310524076.x)中提出的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)僅針對(duì)基礎(chǔ)機(jī)械原理、機(jī)械傳動(dòng)及機(jī)械故障，適用于所有機(jī)械類(lèi)學(xué)習(xí)者，未能涉及更深一步的回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合原理；現(xiàn)有文獻(xiàn)(專(zhuān)利號(hào)：zl201210317303.7、zl201510486553.7)中提到的測(cè)試平臺(tái)用于測(cè)試軸類(lèi)各項(xiàng)性能，并不能滿足平面嚙合系統(tǒng)和空間嚙合系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性的測(cè)試，其通用性差且不適用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)驗(yàn)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了滿足采用平面嚙合系統(tǒng)和空間嚙合系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性的直接測(cè)試，并填補(bǔ)回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的空白，促進(jìn)過(guò)程流體機(jī)械課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展，特提供一種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，適用于平面嚙合系統(tǒng)和空間嚙合系統(tǒng)的流體機(jī)械嚙合原理的驗(yàn)證及嚙合特性的測(cè)試；采用交錯(cuò)式t型槽底座，配合緊固組件(緊固組件包含有調(diào)整片，采用方頭螺栓)，能夠滿足對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上支架的縱向、橫向、垂直方向上位置的調(diào)整與固定，滿足不同空間嚙合類(lèi)型支架的調(diào)整；另外采用軸向位置可調(diào)的水平軸轉(zhuǎn)子支架和垂直軸轉(zhuǎn)子支架，能夠?qū)崿F(xiàn)嚙合副各元件的精確定位，從而增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的靈活性、通用性，為學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供自由發(fā)揮平臺(tái)。

一種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，主要由交錯(cuò)式t型槽底座、垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件、嚙合盤(pán)、嚙合轉(zhuǎn)子、水平軸轉(zhuǎn)子支架組件、搖柄和緊固組件組成。其中垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件和水平軸轉(zhuǎn)子支架組件通過(guò)緊固組件連接在交錯(cuò)式t型槽底座上；嚙合轉(zhuǎn)子和嚙合盤(pán)分別安裝在水平軸轉(zhuǎn)子支架組件和垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件上，并能夠?qū)崿F(xiàn)軸向位置微調(diào)。在水平轉(zhuǎn)子軸端安裝手動(dòng)的搖柄，轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄驅(qū)動(dòng)嚙合轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的嚙合盤(pán)與嚙合轉(zhuǎn)子配合可實(shí)現(xiàn)軸線空間垂直的空間嚙合系統(tǒng)嚙合過(guò)程的模擬，兩個(gè)嚙合轉(zhuǎn)子的配合可實(shí)現(xiàn)軸線相互平行的平面嚙合系統(tǒng)嚙合過(guò)程的模擬，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)采用平面嚙合系統(tǒng)和空間嚙合系統(tǒng)的不同類(lèi)型回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性的測(cè)試及工作原理的演示。

一種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括交錯(cuò)式t型槽底座，底座側(cè)面上開(kāi)有垂直交錯(cuò)的t型槽，t型槽內(nèi)可放置方頭螺栓，方頭螺栓能在底座t型槽內(nèi)沿槽移動(dòng)，螺栓配合螺母可對(duì)底座上的支架實(shí)現(xiàn)緊固，支撐架與底座中間可放置調(diào)整片，用于調(diào)節(jié)多個(gè)支架的水平度。

一種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，設(shè)置水平軸轉(zhuǎn)子支架組件，用于安置水平放置的嚙合轉(zhuǎn)子；嚙合轉(zhuǎn)子安置在兩個(gè)水平軸轉(zhuǎn)子支架組件中間，嚙合轉(zhuǎn)子軸放置在封蓋與支座中間，一端的轉(zhuǎn)子軸較長(zhǎng)并開(kāi)有鍵槽，通過(guò)鍵槽與手動(dòng)搖柄連接；支座上的開(kāi)孔通過(guò)緊固組件與交錯(cuò)式t型槽底座連接；水平軸轉(zhuǎn)子支架組件的軸端加裝軸向端蓋，端蓋上有用于精細(xì)調(diào)節(jié)嚙合轉(zhuǎn)子軸向位置的調(diào)整螺釘。

一種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件，用于夾持豎直放置的嚙合齒輪、嚙合圓盤(pán)等；垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件包括支撐架、緊固螺母、頂尖、嚙合盤(pán)，成對(duì)的緊固螺母調(diào)節(jié)并固定頂尖位置，兩個(gè)頂尖夾持住嚙合圓盤(pán)使之與嚙合轉(zhuǎn)子配合；支撐架底座上開(kāi)有條形槽，條形槽通過(guò)緊固組件與交錯(cuò)式t型槽底座連接固定。

一種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)為解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：交錯(cuò)式t型槽底座設(shè)計(jì)能較大程度上拓寬其上放置的支架組件的自由位置，底座上可安置多類(lèi)別、多數(shù)量的支架組件以實(shí)現(xiàn)多轉(zhuǎn)子嚙合的實(shí)驗(yàn)研究，比如三螺桿泵(壓縮機(jī))等；水平軸轉(zhuǎn)子支架組件用于安置水平放置的嚙合轉(zhuǎn)子，并通過(guò)調(diào)整螺釘實(shí)現(xiàn)對(duì)嚙合轉(zhuǎn)子軸向位置的精確調(diào)節(jié)；可拆卸的搖柄通過(guò)鍵槽與嚙合轉(zhuǎn)子軸配合，可以手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)嚙合副運(yùn)動(dòng)；垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件上成對(duì)的緊固螺母設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，豎直調(diào)整位移范圍大，調(diào)節(jié)精準(zhǔn)、緊固性好，滿足不同類(lèi)型、不同型號(hào)的嚙合齒輪、嚙合盤(pán)等的夾持定位需求；底部上開(kāi)的條形槽，也最大限度上實(shí)現(xiàn)支撐架的不同角度需求的位置固定。最終通過(guò)交錯(cuò)式t型槽底座、水平軸轉(zhuǎn)子支架、垂直軸轉(zhuǎn)子支架、嚙合轉(zhuǎn)子、嚙合盤(pán)以及緊固組件的配合，實(shí)現(xiàn)采用平面嚙合系統(tǒng)和空間嚙合系統(tǒng)的不同類(lèi)型回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性的測(cè)試。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提出的回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)適用性強(qiáng)、精準(zhǔn)度高、自由度大，可實(shí)現(xiàn)平面嚙合系統(tǒng)和空間嚙合系統(tǒng)的嚙合副的嚙合原理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及嚙合特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，適用于回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的嚙合特性的實(shí)驗(yàn)研究及實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠直觀的展示其工作原理、嚙合過(guò)程，進(jìn)而對(duì)其嚙合特性進(jìn)行測(cè)試，提高了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于改進(jìn)嚙合系統(tǒng)的嚙合特性，實(shí)現(xiàn)嚙合副型面的優(yōu)化，提高流體機(jī)械相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，并培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力都具有重要的意義。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)示意圖；

圖2為豎直軸轉(zhuǎn)子組件視圖；

圖3為水平軸轉(zhuǎn)子組件及搖柄視圖；

圖4為水平軸轉(zhuǎn)子組件封蓋端視圖；

圖5為緊固組件視圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1—交錯(cuò)式t型槽底座；2—垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件；3—嚙合轉(zhuǎn)子；4—水平軸轉(zhuǎn)子支架組件；5—搖柄；6—緊固組件；21—支撐架；22—緊固螺母；23—上頂尖；24—嚙合盤(pán)；25—下頂尖；26—條形槽；31—鍵槽；41—封蓋；42—支座；43—調(diào)整螺釘；44—軸向端蓋；51—鍵形凸起。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示為一種回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，主要包括交錯(cuò)式t型槽底座(1)、垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件(2)、嚙合轉(zhuǎn)子(3)、嚙合盤(pán)(24)、水平軸轉(zhuǎn)子支架組件(4)、搖柄(5)和緊固組件(6)；垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件(2)和水平軸轉(zhuǎn)子支架組件(4)通過(guò)緊固組件(6)連接在交錯(cuò)式t型槽底座(1)上，交錯(cuò)式t型槽底座(1)上開(kāi)有垂直交錯(cuò)的t型槽，t型槽內(nèi)可放置方頭螺栓，緊固組件(6)包括的方頭螺栓能夠在交錯(cuò)式t型槽內(nèi)自由滑動(dòng)，以滿足支架組件不同安裝位置的需求，方頭螺栓配合螺母可對(duì)底座上的支架組件實(shí)現(xiàn)緊固，支架組件與底座中間可放置調(diào)整片，用于調(diào)節(jié)多個(gè)支架的水平度；水平軸轉(zhuǎn)子支架組件(4)用于安置水平放置的嚙合轉(zhuǎn)子(3)，嚙合轉(zhuǎn)子(3)安置在兩個(gè)水平軸轉(zhuǎn)子支架組件(4)中間，嚙合轉(zhuǎn)子軸放置在封蓋與支座中間，一端的轉(zhuǎn)子軸較長(zhǎng)并開(kāi)有鍵槽；支座上的開(kāi)孔與通過(guò)緊固組件(6)與交錯(cuò)式t型槽底座(1)連接；水平軸轉(zhuǎn)子支架組件(4)的軸端加裝軸向端蓋(44)，軸向端蓋(44)上有用于精細(xì)調(diào)節(jié)嚙合轉(zhuǎn)子水平位置的調(diào)整螺釘(43)；垂直軸轉(zhuǎn)子支架組件(2)包括支撐架(21)、緊固螺母(22)、上頂尖(23)、嚙合盤(pán)(24)和下頂尖(25)，用于夾持豎直放置的嚙合盤(pán)(24)。成對(duì)的緊固螺母(22)調(diào)節(jié)并固定上頂尖(23)和下頂尖(25)的位置，兩個(gè)頂尖夾持住嚙合盤(pán)(24)使之與嚙合轉(zhuǎn)子(3)配合，支撐架底座上開(kāi)有條形槽，條形槽通過(guò)緊固組件(6)與交錯(cuò)式t型槽底座(1)連接固定；可拆卸的搖柄(5)套裝在嚙合轉(zhuǎn)子長(zhǎng)軸一端，通過(guò)鍵形凸起(51)與嚙合轉(zhuǎn)子軸鍵槽配合，轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄(5)可以帶動(dòng)嚙合副轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)嚙合副工作原理和嚙合特性的測(cè)試。

如圖1所示為回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試過(guò)程實(shí)施方式示意圖，首先將所要測(cè)試的回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合副的三維模型安裝在本發(fā)明所提出的嚙合特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，其中平面嚙合系統(tǒng)的嚙合轉(zhuǎn)子(3)分別安裝在水平軸轉(zhuǎn)子支架(4)上，而嚙合盤(pán)(24)則安裝在垂直軸轉(zhuǎn)子支架(2)上。粗調(diào)轉(zhuǎn)子支架在交錯(cuò)式t型槽底座(1)上的位置，來(lái)滿足嚙合副嚙合過(guò)程中對(duì)中心距和中性面的基本要求，粗調(diào)完成之后，通過(guò)緊固組件(6)將垂直軸轉(zhuǎn)子支架(2)和水平軸轉(zhuǎn)子支架(4)分別固定在交錯(cuò)式t型槽底座(1)上。最后通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子軸支架軸向端蓋(44)上的調(diào)節(jié)螺釘(43)和緊固螺母(22)，實(shí)現(xiàn)各轉(zhuǎn)子軸向位置和裝配關(guān)系的精確控制，從而實(shí)現(xiàn)良好的嚙合。

嚙合副精確定位之后，旋轉(zhuǎn)嚙合轉(zhuǎn)子(3)軸端的搖柄(5)，嚙合轉(zhuǎn)子(3)帶動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，完成回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的工作過(guò)程的演示。在此過(guò)程中，選取直徑為該嚙合間隙的1.25-1.5倍的軟鉛絲，用油脂粘貼到嚙合轉(zhuǎn)子(3)未嚙合的齒槽側(cè)面上，采用壓鉛法對(duì)回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械嚙合副的嚙合特性進(jìn)行測(cè)試。

上述結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，其中組件及零部件數(shù)量可根據(jù)實(shí)際使用情況調(diào)整，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可作出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。