CN109604075A - 一种组合式离心机转臂 - Google Patents

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陈磊
赵世鹏
洪建忠
吴文凯
张建全
蒋春梅
成永博
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种组合式离心机转臂，包括两个拉力带和设置于两个拉力带之间连接固定的连接件，所述拉力带安装有转臂支承，临近所述转臂支承的一个或多个连接件设置有侧向力传感器，用于监测不平衡力；所述转臂支承底部设置有底部力传感器。本发明克服了长、重转臂的运输、吊装难题；使离心机转臂兼具静态重心测量功能和动态不平衡力测量功能；能够实现大范围调平，具有较强的可靠性。

Description

一种组合式离心机转臂
技术领域
本发明涉及一种离心机转臂，尤其涉及一种具静态重心测量和动态不平衡力测量的组合式离心机转臂。
背景技术
转臂是离心机的主承力部件，它承担着负载和自重在离心场和重力场的双重作用力，受力最为严酷，是离心机设计的重中之重。随着科技发展，在稳态加速度离心试验中，对模型的加速度梯度、模型应力误差、模型质量和加速度值有着更高的要求，使得离心机向大型化和重载化方向发展，即更长的有效半径和更大的转臂质量。
目前，中国工程物理研究院总体工程研究所于1969年建成的“一号机”，转臂有效半径为10.8m。其转臂采用整体式的厚钢板焊接的框架结构，总长约19m，重近100t，是国内落成的有效半径最长、质量最重的离心机。转臂配平采用了在试验侧对侧放置固定配重块的方式，配平仅依靠理论计算进行估算。如果计算出错，容易发生配平不良，也不具备转臂重心测量的功能。此外，该设备在落成安装时采用圆木、千斤顶和人力方式将转臂就位，付出了巨大的时间、人力和经济成本。
此外，还有离心机采用将转臂分成很多段的组合形式，在现场进行拼装，但采用的销钉过多，在高转速作用下，结构可靠性大幅下降，而且不具备不平衡力测量功能和调平能力。
综上，传统离心机转臂存在以下不足：
1.运输、吊装难度大，成本高；
2.不具备重心测量和不平衡力测量功能；
3.在进行配平操作时，需要人力重复性的进行配重块的起吊和安装工作，可靠性较差。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种组合离心机转臂，包括两个拉力带和设置于两个拉力带之间连接固定的连接件，所述拉力带安装有转臂支承，其特征在于，临近所述转臂支承的一个或多个连接件设置有侧向力传感器，用于监测不平衡力；所述转臂支承底部设置有底部力传感器。
本发明的有益效果在于：
本发明一种组合式离心机转臂结构，克服了长、重转臂的运输、吊装难题；使离心机转臂兼具静态重心测量功能和动态不平衡力测量功能；能够实现大范围调平，具有较强的可靠性。
附图说明
图1是一种组合式离心机转臂结构示意图。
图中：1-移动配平装置；2-配重框架；3-底部力传感器；4-托盘；5-转臂支承；6-销轴；7-侧向力传感器；8-盖板；9-定位环；10-隔块；11-拉力带；12-加强套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图1所示，本发明一种组合式离心机转臂，包括两个拉力带和设置于两个拉力带之间连接固定的连接件，所述拉力带安装有转臂支承，其特征在于，临近所述转臂支承的两个连接件设置有四个侧向力传感器，用于监测不平衡力；所述转臂支承底部设置有底部力传感器。
离心机转臂一端设置有移动配平装置、配重框架；移动配平装置安装于配重框架之上，配重框架的第一端设有用于与离心机转臂连接的连接孔，配重框架通过销轴与拉力带连接；销轴在转臂两侧各配置两件，可以同时满足静态和动态下的受力要求。移动配平装置通过执行机构实现静态配平能力。配重框架的第二端设有固定配重孔，固定配重孔内安装有固定配重块。所述离心机静态配平装置还包括丝杠、移动配重块、电机、旋转传动装置和行走螺母，配重框架的两侧上表面分别设有导轨且两条导轨相互平行，移动配重块的两端分别安装于两个导轨上并能够移动，电机安装于移动配重块上，电机的转轴与旋转传动装置的输入端连接，旋转传动装置的输出端与行走螺母连接，行走螺母套装于所述丝杠上，丝杠的两端分别固定安装于配重框架的两端。
拉力带包括两个中间设置有隔块的竖直排列且相互平行的拉力带侧板，能够增强拉力带切向刚度；所述拉力带末端设置有用于拉力带侧板固定的加强套，用于试件安装。拉力带与定位环、拉力带侧板与拉力带侧板之间、拉力带侧板与隔块、加强套与拉力带均通过螺钉连接，形成一个稳固的框架结构。
侧板截面为上部厚度大于下部厚度的“C”字截面，既能保证转臂的垂向抗弯性能，又能提高切向动态性能。
连接件为定位环，所述定位环通过定位止口嵌入安装于拉力带。
定位环的截面的上下宽度大于中间宽度，提高转臂的承力能力。
转臂支承包括底板、侧板与盖板；所述侧板分别与底板、盖板固定连接。底部力传感器下端与底板相连，上端与拉力带接触。在静态配平时，通过底部力传感器采集受力数据，计算得到转臂的重心位置以及移动配平装置需移动的距离。
本发明一种组合式离心机转臂结构，保证转臂有效半径的同时，克服了长、重转臂的运输、吊装难题；使离心机转臂兼具静态重心测量功能和动态不平衡力测量功能；能够实现大范围调平，具有较强的可靠性。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种组合式离心机转臂，包括两个拉力带和设置于两个拉力带之间连接固定的连接件，所述拉力带安装有转臂支承，其特征在于，临近所述转臂支承的一个或多个连接件设置有侧向力传感器，用于监测不平衡力；所述转臂支承底部设置有底部力传感器。
2.根据权利要求1所述一种组合式离心机转臂，其特征在于，所述拉力带包括两个中间设置有隔块的竖直排列且相互平行的拉力带侧板，所述拉力带末端设置有用于拉力带侧板固定的加强套。
3.根据权利要求2所述一种组合式离心机转臂，其特征在于，所述拉力带侧板截面为上部厚度大于下部厚度的“C”字截面。
4.根据权利要求1所述一种组合式离心机转臂，其特征在于，所述连接件为定位环，所述定位环嵌入安装于拉力带。
5.根据权利要求4所述一种组合式离心机转臂，其特征在于，所述定位环的截面的上下宽度大于中间宽度。
6.根据权利要求1所述一种组合式离心机转臂，其特征在于，所述转臂支承包括底板、侧板与盖板；所述侧板分别与底板、盖板固定连接。
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