CN113967897B - 一种用于转子超速的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于转子超速的试验装置，其特征在于，包括具有高速电机驱动机构的机架，台面上设有防护装置、升降机构及下夹紧机构；下夹紧机构用于将防护装置内的被测试转子的下端夹紧，下夹紧机构通过柔性联轴器与高速电机驱动机构相联结，高速电机驱动机构经由柔性联轴器驱动下夹紧机构旋转后，由下夹紧机构带动被测试转子及上夹紧机构同步旋转；上夹紧机构设于升降机构上。本发明中，转子安装拆卸操作方便快捷，通过更换夹紧套能对多种转子进行试验，通过热风加热转子，加热快速稳定，有很好的安全防护措施，提高了转子高速运行时的稳定性和降低了振动，减少了驱动电机的损坏，提高了高速电机的使用寿命，减少联轴器损坏。

Description

一种用于转子超速的试验装置

技术领域

本发明涉及一种驱动转子超速旋转的试验装置，以判断转子在超过实际转速的1.5-2倍下是否仍然能够正常工作。

背景技术

转子作为电机的重要零部件，由转轴、转子铁芯、永磁体、轴承、换向器、绝缘材料等组成，由于工艺和装配过程等原因，会造成电机在高速旋转时，出现铁芯变形、永磁体脱落、换向器飞片等现象。为了确保电机能可靠工作，需要检测转子在超过实际转速的1.5-2倍下，转子仍然能正常工作。现有的检测设备由驱动电机带动转子旋转，其缺点在于：转子只能在较低的速度旋转，不能到达高速，或在高速旋转会发生运转不稳定和振动，驱动电机损坏，联轴器损坏等现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：转子种类多、规格多，转子超速检测过程中，缺少超速试验装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种用于转子超速的试验装置，其特征在于，包括具有高速电机驱动机构的机架，机架顶面设有台面，台面上设有防护装置、升降机构及下夹紧机构，其中：

防护装置可打开、关闭，防护装置关闭后将被测试转子完全罩住并形成可以容纳被被测试转子的容置空间，防护装置具有热传导机构及测温机构，外部产生的达到设定温度的气体通过热传导机构被送入容置空间内，将位于容置空间内被测试转子加热至设定温度；测温机构用于测量被测试转子的表面温度；

下夹紧机构位于防护装置的下方，用于将防护装置内的被测试转子的下端夹紧，下夹紧机构通过柔性联轴器与高速电机驱动机构相联结，高速电机驱动机构经由柔性联轴器驱动下夹紧机构旋转后，由下夹紧机构带动被测试转子及上夹紧机构同步旋转；

上夹紧机构设于升降机构上，由升降机构驱动上夹紧机构上升、下降，由上夹紧机构将防护装置内的被测试转子的上端夹紧。

优选地，所述机架包括机架框架、电机框架、高速电机、电机台面及电机防护罩，其中：

电机框架设于机架框架上，电机框架的顶面设有电机台面，高速电机固定在电机台面上，高速电机的输出端外罩有电机防护罩，电机防护罩固定在电机台面上；高速电机的输出端经由柔性联轴器与所述下夹紧机构相联结。

优选地，所述防护装置包括直线导轨、左防护罩、右防护罩、测温支架、红外测温探头、安全插销及通风管组成，其中：

直线导轨设于所述台面上；左防护罩和右防护罩固定于与直线导轨配合安装的两块滑块上，使得左防护罩和右防护罩可以沿直线导轨独立地左、右移动，进而将左防护罩与右防护罩相互拉开或使得左防护罩与右防护罩合拢，由左防护罩与右防护罩将被测试转子全部罩住；左防护罩侧板上设有通风管，通风管与所述容置空间相连通；右防护罩上设有测温支架，高度可调节的红外测温探头设于测温支架上，红外测温探头测量所述被测试转子的表面温度；左防护罩和右防护罩合拢后将安全插销插入，以防止左防护罩和右防护罩意外脱开。

优选地，所述下夹紧机构包括下夹紧机构底座、下夹紧机构上端盖、下夹紧机构下端盖、大轴承一、小轴承一、下夹紧螺母、下夹紧套、下夹紧座及锁紧螺母一，其中：

下夹紧机构底座设于所述台面上，下夹紧机构底座内穿设有下夹紧座，下夹紧座外套设有大轴承一及小轴承一，大轴承一及小轴承一通过锁紧螺母一锁紧在下夹紧座上并位于下夹紧座与下夹紧机构底座之间；下夹紧机构底座的上下端面分别设有可拆卸的下夹紧机构上端盖及下夹紧机构下端盖；下夹紧座内设有下夹紧套，下夹紧套套在被测试转子的下端外，将与下夹紧座螺纹配合的下夹紧螺母旋紧后，由下夹紧螺母将下夹紧套压紧，下夹紧套进而收缩夹紧被测试转子的下端，下夹紧座经由柔性联轴器与所述高速电机联结，由所述高速电机经由柔性联轴器驱动下夹紧座绕自身轴线旋转。

优选地，所述柔性联轴器包括相接的联轴器一及联轴器二组成，在联轴器一与联轴器二的对接面上开有至少3组沿周向均布的通孔，通孔中穿设有尼龙绳，联轴器一与联轴器二通过尼龙绳相互连接形成所述柔性联轴器；其中，联轴器一与所述高速电机的输出端相接，联轴器二与所述下夹紧座相接。

优选地，所述升降机构采用电机丝杠驱动机构，由电机丝杠驱动机构驱动所述上夹紧机构沿直线导轨上下移动，且在所述上夹紧机构的运动行程的上极限位处设置有限位开关。

优选地，所述上夹紧机构包括上夹紧机构底座、上夹紧机构上端盖、上夹紧机构下端盖、小轴承二、大轴承二、上夹紧螺母、上夹紧套、上夹紧座、上锁紧螺母及O型圈，其中：

上夹紧机构底座设于所述升降机构上；上夹紧机构底座的外圆周面上由上至下设置有多个O型圈；上夹紧机构底座内穿设有上夹紧座，上夹紧座外套设有大轴承二及小轴承二，大轴承二及小轴承二通过上锁紧螺母锁紧在上夹紧座上且位于上夹紧座与上夹紧机构底座之间；上夹紧机构底座的上下端面分别设有可拆卸的上夹紧机构上端盖及上夹紧机构下端盖；上夹紧座内设有上夹紧套，被测试转子的上端穿设在上夹紧套内，将与上夹紧座螺纹配合的上夹紧螺母旋紧后，由上夹紧螺母将上夹紧套压紧，上夹紧套进而收缩夹紧被测试转子的上端；被测试转子旋转后，带动上夹紧座绕自身轴线旋转。

本发明能安装多种规格的转子，安装方便快捷，转子安装后能被驱动超速旋转，从而检测转子在超速运行下，是否发生永磁体脱落、铁芯变形、换向器飞片等现象。该转置。

与现有技术相比，本发明具体具有如下优点：

转子安装拆卸操作方便快捷，通过更换夹紧套能对多种转子进行试验，通过热风加热转子，加热快速稳定，有很好的安全防护措施，提高了转子高速运行时的稳定性和降低了振动，减少了驱动电机的损坏，提高了高速电机的使用寿命，减少联轴器损坏。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图(正视)；

图2为本发明的总体结构示意图(侧面剖视)；

图3为本发明中机架的结构示意图；

图4为本发明中柔性联轴器的结构示意图；

图5为防护装置的结构示意图；

图6为升降机构的结构示意图；

图7为下夹紧机构的结构示意图；

图8为上夹紧机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1及图2所示，本发明提供的一种用于转子超速的试验装置由机架1、台面2、防护装置3、升降机构4、下夹紧机构5及上夹紧机构6组成。

台面2用螺栓固定于机架1上，防护装置3、升降机构4及下夹紧机构5则用螺栓固定于台面2上。上夹紧机构6用螺栓固定于升降机构4上，由升降机构4带动上夹紧机构6上升、下降。上夹紧机构6位于下夹紧机构5的上方，被测试转子7的上、下两端分别由上夹紧机构6及下夹紧机构5夹紧，并且被测试转子7整体位于防护装置3内。

如图3所示，机架1由机架框架101、电机框架102、高速电机103、电机台面104、电机防护罩105、联轴器一106组成。机架框架101及电机框架102均由钢管焊接而成，电机框架102用螺栓安装于机架框架101上。电机台面104用螺栓安装于电机框架102的顶面，高速电机103用螺栓固定在电机台面104上。高速电机103的输出端外罩有电机防护罩105，电机防护罩105用螺栓安装于电机台面104。联轴器一106与高速电机103的输出端通过螺纹连接。结合图4，联轴器一106与联轴器二506相接的端面开有4组相对应的通孔，通孔中穿设尼龙绳8，使得联轴器一106与联轴器二506柔性连接，形成柔性联轴器。

如图5所示，防护装置3由直线导轨301、左防护罩302、右防护罩303、测温支架304、红外测温探头305、安全插销306及通风管307组成。直线导轨301用螺栓固定于台面2上。左防护罩302和右防护罩303固定于与直线导轨301配合安装的两块滑块上，使得左防护罩302和右防护罩303可以沿直线导轨301独立地左、右移动，进而将左防护罩302与右防护罩303相互拉开或使得左防护罩302与右防护罩303合拢，以便将不同规格的被测试转子7安装在左防护罩302与右防护罩303之间，由左防护罩302与右防护罩303将被测试转子7全部罩住。左防护罩302和右防护罩303都是由不锈钢板焊接而成。通风管307焊接于左防护罩302侧板上，左防护罩302和右防护罩303合拢后形成的容置空间内的内部空气经由通风管307实现与外部空气的热交换。测温支架304用螺栓固定于右防护罩303上，红外测温探头305固定于测温支架304上。红外测温探头305可以根据所需位置调整高低位置，用于测量被测试转子7的温度。左防护罩302和右防护罩303合拢后将安全插销306插入，防止左防护罩302和右防护罩303意外脱开，起到安全防护的作用。

如图6所示，升降机构4由底座401、底脚402、垂直板403、横梁404、横梁安装板405、直线导轨406、丝杠407、固定座408、联轴器409、步进电机410、步进电机支架411、步进电机安装板412、限位开关安装板413、限位开关414、支撑座415组成。

底座401用螺栓固定于台面2上。垂直板403垂直安装在底座401上。底脚402、直线导轨406、固定座408、步进电机安装板412、限位开关安装板413、支撑座415都用螺栓固定于垂直板403上。横梁404用螺栓固定于横梁安装板405上，横梁安装板405用螺栓安装于与直线导轨406配合安装的滑块上。步进电机410安装在步进电机支架411上，步进电机支架411安装在步进电机安装板412上。步进电机410的输出端经由联轴器409与丝杠407相链接。丝杠407的下端支撑在支撑座415上，上端穿设有固定座408。固定座408外部套设有轴承，轴承安装在垂直板403的顶部。由步进电机410通过丝杠407驱动横梁安装板405及其上的横梁404沿直线导轨406上升、下降。上夹紧机构6安装于横梁404上，由横梁404带动上夹紧机构6上升、下降。在横梁安装板405运动行程的上极限位处设置有限位开关414，限位开关414安装在限位开关安装板413上。

如图7所示，下夹紧机构5由下夹紧机构底座502、下夹紧机构上端盖501、下夹紧机构下端盖505、大轴承一503、小轴承一504、下夹紧螺母507、下夹紧套508、下夹紧座509、锁紧螺母一510、联轴器二506组成。下夹紧机构底座502固定在台面2上。下夹紧机构底座502内放入大轴承一503、小轴承一504，下夹紧座509放入两轴承内，随后旋紧锁紧螺母一510，将大轴承一503及小轴承一504固定在下夹紧座509上。用螺栓将下夹紧机构上端盖501及下夹紧机构下端盖505分别固定在下夹紧机构底座502的上、下端面上。下夹紧套508放置于下夹紧座509内，下夹紧螺母507与下夹紧座509螺纹连接。将被测试转子7的下端穿设在下夹紧套508内，随后旋紧下夹紧螺母507将下夹紧套508压紧，下夹紧套508进而可以收缩夹紧被测试转子7的下端。下夹紧座509通过联轴器二506与高速电机103相联结。高速电机103驱动下夹紧座509绕自身轴线旋转的同时，下夹紧座509带动被测试转子7旋转。

如图8所示，上夹紧机构6由上夹紧机构底座602、上夹紧机构上端盖601、上夹紧机构下端盖605、小轴承二603、大轴承二604、上夹紧螺母606、上夹紧套607、上夹紧座608、上锁紧螺母610、O型圈609组成。上夹紧机构底座602固定在升降机构4的横梁404上。上夹紧机构底座602的外圆周面上由上至下设置有多个O型圈609。上夹紧机构底座602内放入大轴承二604及小轴承二603，上夹紧座608放入两轴承内，旋紧上锁紧螺母610后，进而将大轴承二604及小轴承二603固定在上夹紧座608上。用螺栓将上夹紧机构上端盖601及上夹紧机构下端盖605分别固定在上夹紧机构底座602的上、下端面。上夹紧套607放置于上夹紧座608内，上夹紧螺母606与上夹紧座608螺纹连接。将被测试转子7的上端穿设在上夹紧套607内，随后旋紧上夹紧螺母606将上夹紧套607压紧，上夹紧套607进而可以收缩夹紧被测试转子7的上端。被测试转子7转动后，可以带动上夹紧座608绕自身轴线旋转。

本发明在使用时，将被测试转子7的下端放入下夹紧机构5的下夹紧套508中，随后锁紧下夹紧螺母507。降低升降机构4，将上夹紧机构6下降至被测试转子7的上端，使得被测试转子7的上端伸入上夹紧套607内，随后锁紧上夹头螺母606。关闭左防护罩302和右防护罩303后插上安全插销306。通风管307内通入热风，待红外测温探头305测量被测试转子7到达所需温度后，启动高速电机103。高速电机103经由柔性联轴器驱动下夹紧机构5旋转，下夹紧机构5带动被测试转子7及上夹紧机构6同步旋转。到达所需时间后，停止高速电机103，拔掉安全插销306，打开左防护罩302和右防护罩303，松开上夹头螺母606，利用升降机构4使上夹紧机构6上升后，再松开下夹紧螺母507，拿出被测试转子7，试验结束。

Claims (5)

1.一种用于转子超速的试验装置，其特征在于，包括具有高速电机驱动机构的机架，机架顶面设有台面，台面上设有防护装置、升降机构及下夹紧机构，其中：

防护装置可打开、关闭，防护装置关闭后将被测试转子完全罩住并形成可以容纳被测试转子的容置空间，防护装置具有热传导机构及测温机构，外部产生的达到设定温度的气体通过热传导机构被送入容置空间内，将位于容置空间内被测试转子加热至设定温度；测温机构用于测量被测试转子的表面温度；

下夹紧机构位于防护装置的下方，用于将防护装置内的被测试转子的下端夹紧，下夹紧机构通过柔性联轴器与高速电机驱动机构相联结，高速电机驱动机构经由柔性联轴器驱动下夹紧机构旋转后，由下夹紧机构带动被测试转子及上夹紧机构同步旋转；

所述下夹紧机构包括下夹紧机构底座、下夹紧机构上端盖、下夹紧机构下端盖、大轴承一、小轴承一、下夹紧螺母、下夹紧套、下夹紧座及锁紧螺母一，其中：

下夹紧机构底座设于所述台面上，下夹紧机构底座内穿设有下夹紧座，下夹紧座外套设有大轴承一及小轴承一，大轴承一及小轴承一通过锁紧螺母一锁紧在下夹紧座上并位于下夹紧座与下夹紧机构底座之间；下夹紧机构底座的上下端面分别设有可拆卸的下夹紧机构上端盖及下夹紧机构下端盖；下夹紧座内设有下夹紧套，下夹紧套套在被测试转子的下端外，将与下夹紧座螺纹配合的下夹紧螺母旋紧后，由下夹紧螺母将下夹紧套压紧，下夹紧套进而收缩夹紧被测试转子的下端，下夹紧座经由柔性联轴器与所述高速电机联结，由所述机架的高速电机经由柔性联轴器驱动下夹紧座绕自身轴线旋转；所述柔性联轴器包括相接的联轴器一及联轴器二组成，在联轴器一与联轴器二的对接面上开有至少3组沿周向均布的通孔，通孔中穿设有尼龙绳，联轴器一与联轴器二通过尼龙绳相互连接形成所述柔性联轴器；其中，联轴器一与所述机架的高速电机的输出端相接，联轴器二与所述下夹紧座相接；

上夹紧机构设于升降机构上，由升降机构驱动上夹紧机构上升、下降，由上夹紧机构将防护装置内的被测试转子的上端夹紧。

2.如权利要求1所述的一种用于转子超速的试验装置，其特征在于，所述机架包括机架框架、电机框架、高速电机、电机台面及电机防护罩，其中：

电机框架设于机架框架上，电机框架的顶面设有电机台面，高速电机固定在电机台面上，高速电机的输出端外罩有电机防护罩，电机防护罩固定在电机台面上；高速电机的输出端经由柔性联轴器与所述下夹紧机构相联结。

3.如权利要求2所述的一种用于转子超速的试验装置，其特征在于，所述防护装置包括直线导轨、左防护罩、右防护罩、测温支架、红外测温探头、安全插销及通风管组成，其中：

直线导轨设于所述台面上；左防护罩和右防护罩固定于与直线导轨配合安装的两块滑块上，使得左防护罩和右防护罩可以沿直线导轨独立地左、右移动，进而将左防护罩与右防护罩相互拉开或使得左防护罩与右防护罩合拢，由左防护罩与右防护罩将被测试转子全部罩住；左防护罩侧板上设有通风管，通风管与所述容置空间相连通；右防护罩上设有测温支架，高度可调节的红外测温探头设于测温支架上，红外测温探头测量所述被测试转子的表面温度；左防护罩和右防护罩合拢后将安全插销插入，以防止左防护罩和右防护罩意外脱开。

4.如权利要求1所述的一种用于转子超速的试验装置，其特征在于，所述升降机构采用电机丝杠驱动机构，由电机丝杠驱动机构驱动所述上夹紧机构沿直线导轨上下移动，且在所述上夹紧机构的运动行程的上极限位处设置有限位开关。

5.如权利要求4所述的一种用于转子超速的试验装置，其特征在于，所述上夹紧机构包括上夹紧机构底座、上夹紧机构上端盖、上夹紧机构下端盖、小轴承二、大轴承二、上夹紧螺母、上夹紧套、上夹紧座、上锁紧螺母及O型圈，其中：

上夹紧机构底座设于所述升降机构上；上夹紧机构底座的外圆周面上由上至下设置有多个O型圈；上夹紧机构底座内穿设有上夹紧座，上夹紧座外套设有大轴承二及小轴承二，大轴承二及小轴承二通过上锁紧螺母锁紧在上夹紧座上且位于上夹紧座与上夹紧机构底座之间；上夹紧机构底座的上下端面分别设有可拆卸的上夹紧机构上端盖及上夹紧机构下端盖；上夹紧座内设有上夹紧套，被测试转子的上端穿设在上夹紧套内，将与上夹紧座螺纹配合的上夹紧螺母旋紧后，由上夹紧螺母将上夹紧套压紧，上夹紧套进而收缩夹紧被测试转子的上端；被测试转子旋转后，带动上夹紧座绕自身轴线旋转。

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