CN103411844A - 一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置,通过试验装置可快速地得到吊杆螺栓的磨损规律，缩短了试验周期。电机安装在试验架上；滑座组件固定在试验架的基座上，试验吊扇通过万向节与电机轴连接，紧固螺栓安装在吊杆下端的安装孔内，试验吊扇转子的外壳上装套皮带限制转子的转动；在滑座上通过双耳板连接滑轮，钢丝绳与皮带连接,另一端绕过滑轮与砝码连接；通过驱动器控制吊扇的转速，模拟正常使用条件下紧固螺栓的磨损加速试验；通过添加砝码，模拟严重工况下紧固螺栓的磨损加速试验。试验时还可通过拉偏吊扇机头，模拟偏心配重产生严重工况进行加速磨损试验；也可加快转速和严重工况同时施加，实现双重加速磨损试验。

Description

一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置

技术领域

本发明涉及一种加速磨损模拟试验装置，具体地说,涉及一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置。

背景技术

目前，常用的吊扇产品的悬吊方式是通过紧固螺栓将从天花板垂下的吊杆和电机轴连接起来。在吊扇运转过程中，吊杆和电机轴的螺栓孔棱边对紧固螺栓杆产生微动摩损，在螺栓杆上产生磨出沟槽，在长期、高强度使用条件下可能会使螺栓断裂、吊扇机头跌落，造成人身伤害的严重事故。因此，有必要通过试验探究吊扇吊杆紧固螺栓的磨损和破坏规律，为制定吊扇产品安全规范和使用限制提供定量依据。现有技术中吊杆紧固螺栓的耐久性试验主要是采用实际吊扇产品进行两类试验，一类是正常使用状态,其采用正常转速约300RPM试验；另一类试验是在正常转速和严重载荷工况下,扇叶上加偏心配重，在不改变磨损机理的情况下，加快磨损速率进行加速试验，以期获得螺栓正常磨损和加速磨损规律及两者的当量关系。但正常状态试验螺栓磨损极慢，几乎不可能完成，即便是上述加速试验方案试验周期仍然很长。因此，要进一步提高试验效率，就必须大幅度提高吊扇转速，而通过普通吊扇电机无法做到这一点。

发明内容

为了克服现有技术存在的试验周期长，正常工况下不能得到磨损规律的不足，本发明提出一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置。目的是让吊扇转子不动，用外置高速电机驱动吊杆、电机轴和吊扇定子转动，以达到在不改变磨损机理的前提下大幅度提高转速，通过加速试验提高磨损速率，缩短试验周期。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括试验架、电机、伺服电机驱动器、滑座组件，其中还包括试验吊扇、导杆、电机过渡接头、万向节、吊杆上接头、限扭片、皮带、紧固螺栓，试验架为其它各部件提供支撑；电机固定在电机座上位于试验架的顶部，伺服电机驱动器安装在试验架的顶部平台上位于电机一侧；导杆固定在试验架的基座上，滑座组件通过两个直线轴承安装在导杆上；电机输出轴与电机过渡接头固连，万向节一端与电机过渡接头连接，另一端与试验吊扇的吊杆上接头固连，吊杆与试验吊扇转子通过紧固螺栓连接，试验吊扇转子的壳体上装套有皮带限制转子的转动；限扭片固定在试验架的基座上，皮带穿过限扭片与钢丝绳连接，钢丝绳另一端绕过滑轮与砝码固连；

所述导杆包括下固定板、撑杆和上板，两根撑杆对称固定在上板与下固定板之间，上板中间有圆孔,下固定板上均布四个安装孔,且与基座上导杆安装孔配合，直线轴承穿过撑杆上下滑动；

所述滑座组件包括滑座、直线轴承、双耳板、滑轮销轴、滑轮、调节螺母；滑座为长方体结构，滑座上部中间有圆杆，圆杆两侧的滑座体上有安装孔，滑座圆杆上有螺纹，穿过导杆上板的圆孔，通过调节螺母调节滑座的上下位置；滑座的外侧固定有双耳板，滑轮销轴安装在双耳板的圆孔内，滑轮与滑轮销轴配合。

所述试验架为梯形框架结构,基座四角由四根槽钢与顶部平台固定连接，基座上有导杆安装孔，基座中间固定有凹型横梁，横梁上均布若干安装孔固定限扭片。

有益效果

本发明提出的一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置,目的是让吊扇转子不动，利用外置高速电机驱动吊杆、电机轴和吊扇定子转动，以达到在不改变磨损机理的前提下大幅度提高转速，通过加速试验提高磨损速率，缩短试验周期，实现加快磨损试验。电机安装在试验架的平台上；滑座组件固定在试验架的基座上；试验吊扇通过万向节与电机轴连接；紧固螺栓安装在吊杆下端的安装孔内；试验吊扇转子的壳体上装套有皮带，以限制转子的转动；在试验架的基座上固定有限扭片，用来限制皮带的扭转；在滑座上通过双耳板固连滑轮，钢丝绳一端与皮带固定连接,钢丝绳另一端绕过滑轮与砝码连接。模拟试验装置工作时，通过伺服电机驱动器控制吊扇的转速，模拟正常使用条件下紧固螺栓的磨损加速试验；通过添加砝码，模拟严重工况下紧固螺栓的磨损加速试验。试验时还可通过拉偏吊扇机头，模拟偏心配重产生严重工况进行加速磨损试验；也可以加快转速和严重工况同时施加，实现双重加速磨损试验。试验装置可方便地模拟不同的转速和不同的严重工况进行磨损试验，方便快速地得到吊杆螺栓的磨损规律。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置作进一步详细说明。

图1为本发明模拟试验装置结构示意图。

图2为本发明模拟试验装置右视图。

图3为本发明模拟试验装置的试验架示意图。

图4为电机的轴测图。

图5为电机座示意图。

图6为电机过渡接头结构示意图。

图7为万向节结构示意图。

图8为吊杆上接头结构示意图。

图9为限扭片结构示意图。

图10为皮带示意图。

图11为导杆结构示意图。

图12为试验吊扇示意图。

图13为滑座轴测图。

图14为双耳板结构示意图。

图15为滑轮结构示意图。

图16为直线轴承示意图。

图17为调节螺母示意图。

图18为紧固螺栓示意图。

图中:

1.试验架  2.电机  3.伺服电机驱动器  4.电机座  5.电机过渡接头  6.万向节7.吊杆上接头  8.试验吊扇  9.限扭片  10.皮带  11.钢丝绳  12.导杆  13.滑座14.双耳板  15.滑轮  16.砝码  17.深沟球轴承  18.直线轴承  19.滑轮圈20.滑轮销轴  21.调节螺母  22.紧固螺栓

具体实施方式

本实施例是一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置；通过伺服电机驱动器控制吊扇的转速，模拟加速条件下紧固螺栓的磨损加速试验；通过添加砝码，模拟严重工况下紧固螺栓的磨损加速试验，在不改变磨损机理的前提下大幅度提高转速、以达到加快磨损规律实验的目的。

参阅图1、图2、图3，模拟试验装置包括试验架1、电机2、伺服电机驱动器3、滑座组件，其中还包括试验吊扇8、导杆12、电机过渡接头5、万向节6、吊杆上接头7、限扭片9、皮带10、紧固螺栓22；试验架1为其它各部件提供支撑；试验架1为梯形框架结构,底部基座四角由四根槽钢与顶部平台固定焊接，顶部平台上有电机2和伺服电机驱动器3安装孔。基座上有导杆12安装孔，基座中间固定有凹型横梁，横梁上等距均布有若干安装孔，用以固定安装限扭片9；电机2通过电机座4安装在试验架1的顶部平台上，伺服电机驱动器3通过四个螺栓安装在试验架1的顶部平台上位于电机2的一侧；导杆12固定在试验架1的基座上，滑座组件通过两个直线轴承18安装在导杆12上；电机输出轴与电机过渡接头5固定连接，电机过渡接头外套一个深沟球轴承17，深沟球轴承安装在电机座4的圆孔内。万向节6与电机过渡接头5连接，另一端与试验吊扇8的吊杆上接头7固连；吊杆与试验吊扇8转子通过紧固螺栓22连接，试验吊扇转子的壳体上装套有皮带10限制转子的转动；限扭片9固定在试验架1的基座上，皮带10穿过限扭片9与钢丝绳连接，钢丝绳另一端绕过滑轮15与砝码16固连。

如图4-图18所示，导杆12包括下固定板、撑杆和上板，两根撑杆对称固定在上板与下固定板之间，上板中间有圆孔,下固定板上均布四个安装孔,而且与基座上导杆12安装孔配合，直线轴承18穿过撑杆，可以上下滑动，两根圆形撑杆下部各有一凸台，用以限制直线轴承18的位置。

滑座组件包括滑座13、直线轴承18、双耳板14、滑轮销轴20、调节螺母21、滑轮15；滑座13为长方体结构，滑座上部有圆杆，圆杆两侧的滑座体上有安装孔安装直线轴承18；滑座圆杆上有一螺纹端，穿过导杆12上板的圆孔，通过旋转调节螺母21调节滑座13的上下位置；滑座13的外侧固定有双耳板14，双耳板14末端有安装孔，滑轮销轴20安装在双耳板14的安装孔内，滑轮销轴20上固定轴承，轴承上套有滑轮圈19，滑轮圈19和滑轮销轴20与轴承过盈配合。

万向节6为十字万向节，上下呈十字型对称分布有四个螺纹孔，上端与电机过渡接头5连接，下端与试验吊扇的吊杆上接头7固连，用以将电机的扭矩转换方向。试验吊扇8包括吊杆、定子、转子和紧固螺栓22。吊杆上端通过吊杆上接头7和万向节6连接，吊杆下端通过紧固螺栓22和定子连接，转子的壳体上装套有皮带10固定。限扭片9底座上对称分布四个安装孔，用以将限扭片9固定在试验架1基座上。

模拟试验装置工作时:

第一种情况，本实施例模拟正常工况下的紧固螺栓22的磨损加速试验。在不加砝码16时，使试验吊扇8吊杆处于垂直状态，启动电机2电源开关及伺服电机驱动器3控制开关，电机2通过电机过渡接头5、万向节6和吊杆上接头7使试验吊扇8的定子随电机2转动，在限扭片9的作用下使试验吊扇8的转子保持不动。通过伺服电机驱动器3控制电机2的转速，实现试验吊扇8以不同的速度转动，并且可使试验吊扇8以高于正常转速数倍的速度转动。

第二种情况，本实施例同时模拟加快转速和严重工况下紧固螺栓22的磨损加速试验。在添加砝码16，同时旋转调节螺母21，滑座13沿导杆12上下滑动，使试验吊扇8吊杆偏离中心线一定的角度。通过添加大小不同的砝码16实现偏离角度的不同。打开电机2电源开关及伺服电机驱动器3控制开关；通过控制伺服电机驱动器3控制试验吊扇8以正常转速转动，模拟严重工况下紧固螺栓22的磨损速试验；如果试验吊扇8加速转动，同时吊杆偏离中心线一定的角度，同时模拟加快转速和严重工况下紧固螺栓22的磨损加速试验。

Claims (2)

1.一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置，包括试验架、电机、伺服电机驱动器、滑座组件，其特征在于:还包括试验吊扇、导杆、电机过渡接头、万向节、吊杆上接头、限扭片、皮带、紧固螺栓，试验架为其它各部件提供支撑；电机固定在电机座上位于试验架的顶部，伺服电机驱动器安装在试验架的顶部平台上位于电机一侧；导杆固定在试验架的基座上，滑座组件通过两个直线轴承安装在导杆上；电机输出轴与电机过渡接头固连，万向节一端与电机过渡接头连接，另一端与试验吊扇的吊杆上接头固连，吊杆与试验吊扇转子通过紧固螺栓连接，试验吊扇转子的壳体上装套有皮带限制转子的转动；限扭片固定在试验架的基座上，皮带穿过限扭片与钢丝绳连接，钢丝绳另一端绕过滑轮与砝码固连；

所述导杆包括下固定板、撑杆和上板，两根撑杆对称固定在上板与下固定板之间，上板中间有圆孔,下固定板上均布四个安装孔,且与基座上导杆安装孔配合，直线轴承穿过撑杆上下滑动；

所述滑座组件包括滑座、直线轴承、双耳板、滑轮销轴、滑轮、调节螺母；滑座为长方体结构，滑座上部中间有圆杆，圆杆两侧的滑座体上有安装孔，滑座圆杆上有螺纹，穿过导杆上板的圆孔，通过调节螺母调节滑座的上下位置；滑座的外侧固定有双耳板，滑轮销轴安装在双耳板的圆孔内，滑轮与滑轮销轴配合。

2.一种吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损模拟试验装置，其特征在于:所述试验架为梯形框架结构,基座四角由四根槽钢与顶部平台固定连接，基座上有导杆安装孔，基座中间固定有凹型横梁，横梁上均布若干安装孔固定限扭片。

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