CN103808579A - 一种用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置。通过安装在试验台架上的角盒和拉簧、拉簧螺杆固定吊扇转子不动，采用外置高速电机驱动吊杆、电机轴和吊扇定子转动，在不改变磨损机理的前提下大幅度提高转速、从而实现模拟正常使用条件下的加速磨损实验，缩短了实验周期，提高了试验效率。也可通过拉簧和拉簧螺杆使吊扇定子相对于吊杆产生一个侧向力，能够真实模拟严重偏心工况的加速磨损实验。也可在加快转速的同时施加严重工况，实现双重加速磨损实验。通过吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置，可方便地模拟不同的转速和不同的严重工况下加速磨损实验，方便快捷地得到吊扇吊杆螺栓的磨损规律。

Description

一种用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置

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,涉及一种用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置。

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，在长期使用、高强度磨损的工况下可能使螺栓断裂、吊扇机头跌落，造成人身伤害等严重事故。因此，有必要通过实验探究吊扇吊杆紧固螺栓的磨损和破坏规律，以及吊扇吊杆工作的耐久性，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实验主要是采用实际吊扇产品进行，其基本实验有两类模式，一类是正常使用状态，即采用正常转速，约300RPM的实验；另一类实验是在正常转速和严重载荷工况下，即扇叶上加偏心配重，在不改变磨损机理的情况下，加快磨损速率进行加速实验，以期获得吊杆紧固螺栓正常磨损和加速磨损规律及两者的当量关系。但在正常状态实验中，螺栓磨损极慢几乎不可能完成，即使是上述加速实验方案，其实验周期仍然很长。因此，要进一步提高实验效率，就必须大幅度提高吊扇转速，采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、从而加快磨损的目的；克服其现有技术实验方法实验周期长，不能得到正常工况下的磨损规律的缺点。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置。通过一组拉簧固定吊扇转子不动，采用外置高速电机驱动吊杆、电机轴和吊扇定子转动，在不改变磨损机理的前提下大幅度提高转速、加快紧固螺栓的磨损速度，提高试验效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括试验台架、电机、伺服电机驱动器、电机过渡接头、万向节、吊扇吊杆组件，试验台架为其它各部件提供支撑；固定在试验台架上部的电机通过电机过渡接头和万向节与吊扇吊杆组件连接，伺服电机驱动器与电机连接，其特点是，所述吊扇吊杆组件包括吊杆上接头、吊杆、定子、转子、连接架、挂钩、螺杆、紧固螺栓、吊杆夹块、内圈、轴承、拉簧、拉簧螺杆、左角盒、前角盒、后角盒、第一角盒、第二角盒、吊杆固定块，吊扇吊杆组件位于试验台架内，吊杆一端通过吊杆上接头与和万向节连接，吊杆另一端通过紧固螺栓和定子连接，两个弧形连接架对称固定在转子上，连接架内侧有台阶槽，台阶槽上均布有安装孔,连接架外侧有凸块,凸块上有通孔，通过拉簧与拉簧螺杆分别和第一角盒、第二角盒连接；吊杆固定块位于吊杆上靠近紧固螺栓处，吊杆固定块为长方体，中间有圆孔，两端有对称的凸耳，一侧的两端有对称的凸耳，分别通过螺杆与拉簧连接，拉簧与拉簧螺杆分别和左角盒、前角盒、后角盒连接；两个台阶半圆形的吊杆夹块装夹在吊杆上，内圈与吊杆夹块紧配合，内圈上套有轴承，轴承嵌套在吊杆固定块上圆孔内；

所述前角盒与所述后角盒对称固定在实验台架的底座框架上，前、后角盒上各有上下两个拉簧螺杆安装孔，所述左角盒位于前、后角盒的一侧，固定在实验台架的底座框架上，左角盒上有两个水平拉簧螺杆安装孔；所述第一角盒与所述第二角盒位于前、后角盒的另一侧，对称固定在实验台架的底座框架上，第一角盒与第二角盒上各有拉簧螺杆安装孔；拉簧螺杆通过螺母分别固定在各个角盒上，拉簧螺杆一端开有小孔勾挂拉簧，其中第一角盒、第二角盒上固定的两根拉簧螺杆上有两个挂钩，用来勾挂弹簧秤，确定拉簧拉力的大小。

吊杆固定块与左角盒的拉簧螺杆安装孔和前角盒、后角盒的上拉簧螺杆安装孔在同一水平面。

连接架与第一角盒、第二角盒的拉簧螺杆安装孔和前角盒、后角盒的下拉簧螺杆安装孔在同一水平面。

有益效果

本发明提出的一种用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置。通过安装在试验台架上的角盒和拉簧、拉簧螺杆固定吊扇转子不动，采用外置高速电机驱动吊杆、电机轴和吊扇定子转动，在不改变磨损机理的前提下大幅度提高转速、从而实现模拟正常使用条件下的加速磨损实验，缩短了实验周期，提高了试验效率。也可通过拉簧和拉簧螺杆使吊扇定子相对于吊杆产生一个侧向力，能够真实模拟严重偏心工况的加速磨损实验。也可在加快转速的同时施加严重工况，实现双重加速磨损实验。通过本发明吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置，可方便地模拟不同的转速和不同的严重工况下加速磨损实验，方便快捷地得到吊扇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用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置作进一步详细说明。

图1为本发明吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置轴侧图。

图2为本发明实验装置主视图。

图3为本发明实验装置右视图。

图4为本发明实验装置的电机示意图。

图5为电机座示意图。

图6为实验吊杆、定子、转子结构示意图。

图7为连接架示意图。

图8为万向节、电机过渡接头、吊杆上接头结构示意图。

图9为吊杆固定块结构示意图。

图10为吊杆夹块结构示意图。

图11为左角盒示意图。

图12为前角盒、后角盒示意图。

图13为第一角盒、第二角盒示意图。

图14为内圈示意图。

图15为拉簧示意图。

图16为拉簧螺杆示意图。

图17为挂钩示意图。

图18为紧固螺栓示意图。

图中:

1.试验台架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.吊杆9.定子10.转子11.连接架12.挂钩13.左角盒14.前角盒15.后角盒16.第一角盒17.第二角盒18.拉簧19.拉簧螺杆20.吊杆夹块21.内圈22.吊杆固定块23.轴承24.螺杆25.紧固螺栓

具体实施方式

本实施例是一种用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置。

参阅图1-图18，本实施例吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置，由试验台架1、电机2、伺服电机驱动器3、电机座4、电机过渡接头5、万向节6和吊扇吊杆组件组成。试验台架1为其它各部件提供支撑；实验台架1为梯形框架结构；底座由四根槽钢焊接成一个矩形框架，矩形框架上有角盒安装孔；底座四角与顶部平台之间对称固定焊接四根三角形槽钢，顶部平台上有电机座4和伺服电机驱动器3安装孔。电机座4通过螺栓固定安装在实验台架1顶部平台上，电机2固定在电机座4上，安装在试验台架1上部的电机2通过电机过渡接头5和万向节6与吊扇吊杆组件连接；伺服电机驱动器3位于电机2的一侧，通过螺栓固定在实验台架1顶部平台上，伺服电机驱动器3与电机2连接；吊扇吊杆组件位于试验台架1内中间部位。

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，通过四个顶丝上部与电机过渡接头5连接，下部与吊杆上接头7连接，用以将电机的扭矩转换方向。

吊扇吊杆组件包括吊杆上接头7、吊杆8、定子9、转子10、连接架11、挂钩12、螺杆24、紧固螺栓25、吊杆夹块20、内圈21、轴承23、拉簧18、拉簧螺杆19、左角盒13、前角盒14、后角盒15、第一角盒16、第二角盒17、吊杆固定块22，吊杆8一端通过吊杆上接头7与万向节6连接，吊杆8另一端通过紧固螺栓25和定子9连接；两个弧形连接架11对称固定在转子10上，连接架11内侧有台阶槽，台阶槽上均布有安装孔,连接架11外侧有凸块,连接架11凸块上有通孔，通过拉簧18与拉簧螺杆19分别和第一角盒16、第二角盒17连接；吊杆固定块22位于吊杆8上靠近紧固螺栓25处；吊杆固定块22为长方体，中间有圆孔，两端有对称的凸耳，一侧的两端有对称的凸耳，分别通过螺杆24与拉簧18连接，拉簧18与拉簧螺杆19分别和左角盒13、前角盒14、后角盒15连接；两个台阶半圆形的吊杆夹块20装夹在吊杆8上，内圈21与吊杆夹块20紧配合，内圈21上套有轴承23，轴承23嵌套在吊杆固定块22上圆孔内。

前角盒14与后角盒15对称固定安装在实验台架1的底座框架上，前角盒14、后角盒15上各有上下两个拉簧螺杆19安装孔，左角盒13位于前角盒14、后角盒15的一侧，固定安装在实验台架1的底座框架上，左角盒13上有两个水平拉簧螺杆19安装孔；第一角盒16与第二角盒17位于前角盒14、后角盒15的另一侧，对称固定安装在实验台架的底座框架上，第一角盒16与第二角盒17上各有拉簧螺杆19安装孔；拉簧螺杆19通过螺母分别固定在各个角盒上，拉簧螺杆19一端开有小孔勾挂拉簧18，其中第一角盒16、第二角盒17上固定的两根拉簧螺杆19上有两个挂钩12，用来勾挂弹簧秤，以确定拉簧18拉力的大小。

吊杆固定块22与左角盒13的拉簧螺杆19安装孔和前角盒14、后角盒15的上拉簧螺杆19安装孔在同一水平面。

连接架11与第一角盒16、第二角盒17的拉簧螺杆19安装孔和前角盒14、后角盒15的下拉簧螺杆19安装孔在同一水平面。

工作过程:

第一种情况,实验时使吊扇吊杆8处于竖直状态，先将前后两组拉簧18拉开，使其产生一定的拉力，勾挂在吊杆固定块22和前角盒14、后角盒15的拉簧螺杆19上，以防止吊杆8前后摆动，并且起到固定吊杆8和转子10位置的作用。将左右两组拉簧18勾挂在吊杆固定块22和左角盒13、第一角盒16、第二角盒17的拉簧螺杆19上，左右两组拉簧18只拉开很小的长度，使拉簧18产生很小的拉力，防止吊杆8左右摆动。打开电机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使实验吊扇的定子9随电机2转动，通过伺服电机驱动器3控制电机2的转速，实现实验吊扇以不同的速度转动，并且可使实验吊扇以高于正常转速数倍的速度转动。用来模拟正常工况下的紧固螺栓25的磨损加速实验。

第二种情况,实验时先将吊扇吊杆8向左拉开一定的距离，将拉簧18挂在吊杆固定块22的螺杆24上和拉簧螺杆19上，并将拉簧螺杆19通过用螺母固定在左角盒13上。用弹簧秤分别勾住第一角盒16、第二角盒17上的拉簧螺杆19端部的拉环，用力将拉簧18向右拉开，直到将吊杆8拉回到竖直位置；将此时弹簧秤的读数与实验所给定的值相比较，若弹簧秤度数不等于所给定值，通过不断调节左侧拉簧螺杆19使弹簧秤的读数等于给定值；然后,将拉簧螺杆19固定在第一角盒16、第二角盒17上。依照第一种情况将前角盒14和后角盒15上的拉簧螺杆19固定,并打开电源使实验吊扇以不同的速度转动；用来模拟严重偏心工况下的紧固螺栓25的磨损加速实验。若实验吊扇吊杆8加速转动，则可同时模拟加快转速和严重工况下紧固螺栓25的磨损加速实验。

Claims (3)

1.一种用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置，包括试验台架、电机、伺服电机驱动器、电机过渡接头、万向节、吊扇吊杆组件，试验台架为其它各部件提供支撑；固定在试验台架上部的电机通过电机过渡接头和万向节与吊扇吊杆组件连接，伺服电机驱动器与电机连接，其特征在于:所述吊扇吊杆组件包括吊杆上接头、吊杆、定子、转子、连接架、挂钩、螺杆、紧固螺栓、吊杆夹块、内圈、轴承、拉簧、拉簧螺杆、左角盒、前角盒、后角盒、第一角盒、第二角盒、吊杆固定块，吊扇吊杆组件位于试验台架内，吊杆一端通过吊杆上接头与和万向节连接，吊杆另一端通过紧固螺栓和定子连接，两个弧形连接架对称固定在转子上，连接架内侧有台阶槽，台阶槽上均布有安装孔,连接架外侧有凸块,凸块上有通孔，通过拉簧与拉簧螺杆分别和第一角盒、第二角盒连接；吊杆固定块位于吊杆上靠近紧固螺栓处，吊杆固定块为长方体，中间有圆孔，两端有对称的凸耳，一侧的两端有对称的凸耳，分别通过螺杆与拉簧连接，拉簧与拉簧螺杆分别和左角盒、前角盒、后角盒连接；两个台阶半圆形的吊杆夹块装夹在吊杆上，内圈与吊杆夹块紧配合，内圈上套有轴承，轴承嵌套在吊杆固定块上圆孔内；

所述前角盒与所述后角盒对称固定在实验台架的底座框架上，前、后角盒上各有上下两个拉簧螺杆安装孔，所述左角盒位于前、后角盒的一侧，固定在实验台架的底座框架上，左角盒上有两个水平拉簧螺杆安装孔；所述第一角盒与所述第二角盒位于前、后角盒的另一侧，对称固定在实验台架的底座框架上，第一角盒与第二角盒上各有拉簧螺杆安装孔；拉簧螺杆通过螺母分别固定在各个角盒上，拉簧螺杆一端开有小孔勾挂拉簧，其中第一角盒、第二角盒上固定的两根拉簧螺杆上有两个挂钩，用来勾挂弹簧秤，确定拉簧拉力的大小。

2.根据权利要求1所述的用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置，其特征在于:吊杆固定块与左角盒的拉簧螺杆安装孔和前角盒、后角盒的上拉簧螺杆安装孔在同一水平面。

3.根据权利要求1所述的用于吊扇吊杆紧固螺栓加速磨损的实验装置，其特征在于:连接架与第一角盒、第二角盒的拉簧螺杆安装孔和前角盒、后角盒的下拉簧螺杆安装孔在同一水平面。

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