CN108709725A - 一种超转速旋转试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超转速旋转试验台，包括超转速单元、升降旋转单元、安全防爆单元和装配测试单元，超转速单元安装在升降旋转单元上，升降旋转单元安装在安全防爆单元的顶面上，安全防爆单元的一侧靠近升降旋转单元的一侧设置有装配测试单元；超转速单元用于安装被测试件以及使被测试件处于超转速的状态；升降旋转单元用于上升或下降超转速单元以及将超转速单元在安全防爆单元与装配测试单元之间旋转；安全防爆单元用于在超转速单元处于超转速状态时防爆；装配测试单元用于安装和拆卸被测试件。本发明具有结构紧凑、安全系数高、自动化程度高等优点。

Description

一种超转速旋转试验台
技术领域
本发明属于超高转速旋转测试领域，具体涉及一种超转速旋转试验台。
背景技术
在航空发动机维修和制造领域需要对核心旋转件的超速运转状态进行测试，核心旋转件的直径大小一般是500毫米到几米，其测试速度需要达到每分钟几万转乃至几十万转，以确保核心旋转件的设计、制造或维修满足适航性需求。现有测试转速的设备不适用该核心旋转件，主要原因：1、不便于核心旋转件的安装；2、安全系统低；3、自动化程度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于航空中核心旋转件的超转速旋转试验台。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种超转速旋转试验台，包括超转速单元、升降旋转单元、安全防爆单元和装配测试单元，超转速单元安装在升降旋转单元上，升降旋转单元安装在安全防爆单元的顶面上，安全防爆单元的一侧靠近升降旋转单元的一侧设置有装配测试单元；
超转速单元用于安装被测试件以及使被测试件处于超转速的状态；升降旋转单元用于上升或下降超转速单元以及将超转速单元在安全防爆单元与装配测试单元之间旋转；安全防爆单元用于在超转速单元处于超转速状态时防爆作用；装配测试单元用于安装和拆卸被测试件。
进一步地，所述超转速单元包括驱动模块、超速模块和安装模块，驱动模块连接超速模块，超速模块连接安装模块；驱动模块用于驱动或刹车超速模块，超速模块用于带动安装模块高速旋转。
进一步地，所述驱动模块包括压缩空气输送管道、气压反馈管、调压阀、三通连接器、第一电磁阀、第二电磁阀、驱动接口和刹车接口；压缩空气输送管道、调压阀和三通连接器连接，三用连接器分别连接第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀连接驱动接口，第二电磁阀连接刹车接口；所述气压反馈管一端与压缩空气输送管道连接，另一端与调压阀的输出端连接。
进一步地，所述超速模块包括高压空气涡轮和盖板，所述高压空气涡轮上设有刹车端口和驱动端口，其底部穿过盖板，且底部中央沿垂直方向上设有轴芯，轴芯的下端安装有安装模块。
进一步地，所述安装模块包括空心柱体以及设置在空心柱体两端的固定件，被测试件安装在空心柱体上，且两端通过固定件固定。
进一步地，所述安全防爆单元为空心圆柱桶体，空心圆柱桶体的开口与盖板相匹配；空心圆柱桶体的顶面上沿开口周长均匀设有数个用于锁紧盖板的液压锁，空心圆柱桶体的顶面上还设有用于安装升降旋转单元的升降安装座。
进一步地，所述空心圆柱桶体是由从内到外依次设置的铅砖层、内防爆层和外防爆层构成的。
进一步地，所述升降旋转单元包括升降机、固定滑动座和安装框架，安装框架安装在升降机上，且与设置在固定滑动座的滑槽配合。
本发明具有以下有益效果：
(1)通过设置超转速单元，且超转速单元采用高压空气涡轮实现核心旋转件的超转速的要求，同时在驱动模块上设有刹车接口，不仅能满足试验要求，同时可提高安全性以及减少测试时间，从而可提高工作效率；
(2)通过设置安全防爆单元，使整个测试均在安全防爆单元内完成，测试时可保证工作人员的安全；
(3)通过设置升降旋转单元，通过控制升降旋转单元实现超转速单元在安全防爆单元和装配测试单元之间的自动切换，工作人员只需在装配测试单元处安装和拆卸被测试件，进一步的保证工作人员的安全，同时实现控制自动化；
(4)结构紧凑、试验操作便捷、运行安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明驱动模块的结构示意图。
图3为本发明超速模块的结构示意图。
图4为本发明安装模块的结构示意图。
图5为本发明安全防爆单元的结构示意图。
图6为本发明升降旋转单元的结构示意图。
图中标记：1、超转速单元；2、升降旋转单元；3、安全防爆单元；4、装配测试单元；5、被测试件；111、压缩空气输送管道；112、调压阀；113、三通连接器；114、第一电磁阀；115、驱动接口；116、第二电磁阀；117、刹车接口；118、气压反馈管；119、压力传感器；121、高压空气涡轮；122、盖板；1211、驱动端口；1212、刹车端口；1221、把手；123、轴芯；131、空心柱体；132、固定件；21、升降机；22、安装框架；23、固定滑动座；31、铅砖层；32、内防爆层；33、外防爆层；34、液压锁；35、升降安装座。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供的超转速旋转试验台包括超转速单元1、升降旋转单元2、安全防爆单元3和装配测试单元4，超转速单元1安装在升降旋转单元2上，升降旋转单元2安装在安全防爆单元3的顶面上，安全防爆单元3靠近升降旋转单元2的一侧设置有用于安装和拆卸被测试件5的装配测试单元4。
所述超转速单元1用于安装被测试件5以及使被测试件5处于超转速的状态；其结构如图2～图4所示，它包括驱动模块、超速模块和安装模块，驱动模块连接超速模块，超速模块连接安装模块；驱动模块用于驱动或刹车超速模块，超速模块用于带动安装模块高速旋转。
如图2所示，所述驱动模块包括压缩空气输送管道111、气压反馈管118、调压阀112、三通连接器113、第一电磁阀114、第二电磁阀116、驱动接口115和刹车接口117；压缩空气输送管道111、调压阀112和三通连接器113连接，三用连接器分别连接第一电磁阀114和第二电磁阀116，第一电磁阀114连接驱动接口115，第二电磁阀116连接刹车接口117；所述气压反馈管118一端与压缩空气输送管道111连接，另一端与调压阀112的输出端连接，所述压缩空气输送管道111上设有压力传感器119；压缩空气通过压缩空气输送管道111输送至调压阀112，调压阀112对压缩空气进行气压调节，通过气压反馈管118对调节后的气压进行反馈，然后压缩空气经过三通连接器113分别输送至驱动接口115和刹车接口117，通过控制第一电磁阀114和第二电磁阀116对驱动接口115和刹车接口117是否输出压缩空气。
如图3所示，所述超速模块包括高压空气涡轮121和盖板122，所述高压空气涡轮121上设有刹车端口1212和驱动端口1211，刹车端口1212与刹车接口117连接，用于控制高压空气涡轮121停止工作；驱动端口1211与驱动接口115连接，用于控制高压空气涡轮121工作；高压空气涡轮121底部穿过盖板122，且其中央沿垂直方向上设有轴芯123，轴芯123的下端安装有安装模块；盖板122上设有把手1221且盖板122大小与安全防爆单元3的空心圆柱桶体的开口大小一致。
如图4所示，所述安装模块包括空心柱体131以及设置在空心柱体131两端的固定件132，被测试件5安装在空心柱体131上，且两端通过固定件132固定，轴芯123穿过空心柱体131；高压空气涡轮121带动轴芯123转动，从而带安装在空心柱体131上的被测试件5转动。
所述升降旋转单元2用于上升或下降超转速单元1以及将超转速单元1在安全防爆单元3与装配测试单元4之间旋转；其结构如图5所示，所述升降旋转单元2包括升降机21、固定滑动座23和安装框架22，安装框架22安装在升降机21上，且与设置在固定滑动座23的滑槽配合，超转速单元1安装在安装框架22上，通过控制升降机21实现安装框架22在滑槽内上下移动，从而实现超转速单元1的升降，通过控制升降旋转单元2在升降安装座35内转动，从而实现超转速单元1的旋转。
所述安全防爆单元3用于在超转速单元1处于超转速状态时防爆；其结构如图6所示，所述安全防爆单元3为空心圆柱桶体，空心圆柱桶体的开口与盖板122相匹配；空心圆柱桶体的顶面上沿开口周长均匀设有4个用于锁紧盖板122的液压锁34，空心圆柱桶体的顶面上还设有用于安装升降旋转单元2的升降安装座35。所述空心圆柱桶体是由从内到外依次设置的铅砖层31、内防爆层32和外防爆层33构成的，所述铅砖层31为能量缓冲层，铅砖侧面设有由特种抗冲击钢板制造的内防爆层32，内防爆层32的外侧设有由特种抗冲击钢板制造的外防爆层33。工作时将空心圆柱桶体抽真空，使被测试件5处于真空环境中。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种超转速旋转试验台，其特征在于：包括超转速单元、升降旋转单元、安全防爆单元和装配测试单元，超转速单元安装在升降旋转单元上，升降旋转单元安装在安全防爆单元的顶面上，安全防爆单元靠近升降旋转单元的一侧设置有装配测试单元；
超转速单元用于安装被测试件以及使被测试件处于超转速的状态；升降旋转单元用于上升或下降超转速单元以及将超转速单元在安全防爆单元与装配测试单元之间旋转；安全防爆单元用于在超转速单元处于超转速状态时防爆；装配测试单元用于安装和拆卸被测试件。
2.根据权利要求1所述的超转速旋转试验台，其特征在于：所述超转速单元包括驱动模块、超速模块和安装模块，驱动模块连接超速模块，超速模块连接安装模块；驱动模块用于驱动或刹车超速模块，超速模块用于带动安装模块高速旋转。
3.根据权利要求2所述的超转速旋转试验台，其特征在于：所述驱动模块包括压缩空气输送管道、气压反馈管、调压阀、三通连接器、第一电磁阀、第二电磁阀、驱动接口和刹车接口；压缩空气输送管道、调压阀和三通连接器连接，三用连接器分别连接第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀连接驱动接口，第二电磁阀连接刹车接口；所述气压反馈管一端与压缩空气输送管道连接，另一端与调压阀的输出端连接。
4.根据权利要求2所述的超转速旋转试验台，其特征在于：所述超速模块包括高压空气涡轮和盖板，所述高压空气涡轮上设有刹车端口和驱动端口，其底部穿过盖板，且底部中央沿垂直方向上设有轴芯，轴芯的下端安装有安装模块。
5.根据权利要求4所述的超转速旋转试验台，其特征在于：所述安装模块包括空心柱体以及设置在空心柱体两端的固定件，被测试件安装在空心柱体上，且两端通过固定件固定。
6.根据权利要求4所述的超转速旋转试验台，其特征在于：所述安全防爆单元为空心圆柱桶体，空心圆柱桶体的开口与盖板相匹配；空心圆柱桶体的顶面上沿开口周长均匀设有数个用于锁紧盖板的液压锁，空心圆柱桶体的顶面上还设有用于安装升降旋转单元的升降安装座。
7.根据权利要求6所述的超转速旋转试验台，其特征在于：所述空心圆柱桶体是由从内到外依次设置的铅砖层、内防爆层和外防爆层构成的。
8.根据权利要求1所述的超转速旋转试验台，其特征在于：所述升降旋转单元包括升降机、固定滑动座和安装框架，安装框架安装在升降机上，且与设置在固定滑动座的滑槽配合。
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