CN114166675B - 一种旋转冲蚀模拟机匣 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转冲蚀模拟机匣，用于叶轮的冲蚀模拟测试，其包括：具有容纳腔的机匣壳体；位于机匣壳体容纳腔内的转轴；位于机匣壳体内的包容环；位于机匣壳体的两端可拆卸的方式分别固定安装有用于进气的进气罩和用于出气的出气罩。用于将叶轮安装在转轴上的固定装置。本发明中设置固定装置，通过固定装置将叶轮安装在转轴上，再通过安装在机匣壳体内且内径与叶轮外径相近的包容环套设在叶轮外部，最后再设置与包容环内径相同的进气罩和出气罩，本发明由进气罩内输入含砂的气体，经出气罩抽出，从而实现对叶轮的冲蚀模拟，并且能够根据叶轮的尺寸选用不同内径的包容环、进气罩和出气罩，从而解决了现有技术中遇到的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转冲蚀模拟机匣。
背景技术
冲蚀腐蚀是金属表面与腐蚀性流体之间由于相对运动而引起的金属损坏现象，是材料受冲刷和腐蚀交互作用的结果。对于冲蚀腐蚀的研究，在实验室内开展模拟工艺条件下的实验研究是当前获得材料的冲蚀腐蚀性能参数行之有效的方法，目前用于金属材料冲蚀腐蚀试验的装置分为管流式、喷射式和旋转式三类，适用于不同工况，各有其优缺点。
现有技术中对发动机叶轮进行冲蚀模拟试验，具有以下技术问题：
（1）受限于设备的空间，不能够满足不同尺寸叶轮；
（2）在模拟试验时转轴转速超过一万转，对转轴连接轴承的要求较高，需要对轴承供油润滑，但是供油过程中容易导致润滑油渗入转轴中从而污染转轴和叶轮。
发明内容
本发明的目的在于提出旋转冲蚀模拟机匣，能够解决现有技术上述问题中的一种或者多种。
为解决上述问题，本发明提供了一种旋转冲蚀模拟机匣，用于叶轮的冲蚀模拟测试，其特征在于，包括：
具有容纳腔的机匣壳体，所述机匣壳体两端端壁设置有平行的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口均为圆环形结构，其内设置有连接所述机匣壳体内壁和中间安装座的连接条幅；
位于所述机匣壳体容纳腔内的转轴，所述转轴以可转动的方式安装在所述机匣壳体两侧的中间安装座上，所述转轴由动力装置驱动旋转；
位于所述机匣壳体内的包容环，所述包容环用于将所述容纳腔隔断成位于外侧的第一腔室和位于内侧的第二腔室，所述叶轮位于所述第二腔室内，所述包容环的内径可根据被测试所述叶轮的尺寸调整；
位于机匣壳体的两端可拆卸的方式分别固定安装有用于进气的进气罩和用于出气的出气罩，所述进气罩和出气罩分别与所述包容环的两端连通，并在接口处具有与所述包容环两端相同的内径。
用于将所述叶轮安装在所述转轴上的固定装置。
作为本发明的进一步改进，所述转轴为阶梯轴，并至少设置有一段具有外螺纹的螺纹段，
所述固定装置包括与所述叶轮同轴心固定安装的限位环以及紧固螺母，所述限位环套设在所述转轴上，所述紧固螺母通过与所述螺纹段配合将所述限位环顶在所述转轴的阶梯面上。
作为本发明的进一步改进，还包括分别固定在所述机匣壳体两端内壁上的第一保护环和第二保护环，所述第一保护环和第二保护环均为环形筒状结构，并分别贴近所述叶轮的两个端部设置，且之间留有不限制所述叶轮转动的间隙。
作为本发明的进一步改进，
所述转轴通过所述中间安装座上的转动轴承转动连接在所述中间安装座上；
所述中间安装座内设置有包围所述转动轴承以及部分所述转轴的润滑腔，所述润滑腔上设置用于润滑油注入所述润滑腔中的进油口以及将所述润滑腔中的润滑油吸出的出油口。
作为本发明的进一步改进，所述润滑腔内设置有密封环，所述密封环一端卡在所述中间安装座的卡槽中，另一端包围所述转轴并与所述转轴圆周面压紧。
作为本发明的进一步改进，所述密封环设置有至少两个。
作为本发明的进一步改进，所述机匣壳体以及所述中间安装座均是由两个对称设置且截面为半圆形结构的机匣壳分体以及安装座分体通过紧固件固定形成，所述所述密封环也是由两个半圆环形结构的密封环分体拼装而成，组装时先将两个所述密封环分体安装在安装座分体内壁的凹槽中，再通过所述紧固件将所述机匣壳分体固定从而使得所述密封环分体接触并压紧所述转轴。
作为本发明的进一步改进，所述连接条幅设置有复数个。
本发明的有益效果在于，本发明中设置固定装置，通过固定装置将叶轮安装在转轴上，再通过安装在机匣壳体内且内径与叶轮外径相近的包容环套设在叶轮外部，最后再设置与包容环内径相同的进气罩和出气罩，本发明由进气罩内输入含砂的气体，经出气罩抽出，从而实现对叶轮的冲蚀模拟，并且能够根据叶轮的尺寸选用不同内径的包容环、进气罩和出气罩，从而解决了现有技术中遇到的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中省略了进气罩的结构示意图。
图中：1-叶轮；2-机匣壳体；202-中间安装座；204-连接条幅；206-第一保护环；208-第二保护环；210-转动轴承；212-润滑腔；214-进油口；216-出油口；218-密封环；4-转轴；402-限位环；404-紧固螺母；6-包容环；8-固定装置；10-进气罩；12-出气罩。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1和2所示，本发明包括：
具有容纳腔的机匣壳体2，所述机匣壳体2两端端壁设置有平行的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口均为圆环形结构，其内设置有连接所述机匣壳体2内壁和中间安装座202的连接条幅204；
位于所述机匣壳体2容纳腔内的转轴4，所述转轴4以可转动的方式安装在所述机匣壳体2两侧的中间安装座202上，所述转轴4由动力装置驱动旋转；
位于所述机匣壳体2内的包容环6，所述包容环6用于将所述容纳腔隔断成位于外侧的第一腔室和位于内侧的第二腔室，所述叶轮1位于所述第二腔室内，所述包容环6的内径可根据被测试所述叶轮1的尺寸调整；
位于机匣壳体2的两端可拆卸的方式分别固定安装有用于进气的进气罩10和用于出气的出气罩12，所述进气罩10和出气罩12分别与所述包容环6的两端连通，并在接口处具有与所述包容环6两端相同的内径。
用于将所述叶轮1安装在所述转轴4上的固定装置8。
作为本发明的进一步改进，所述转轴4为阶梯轴，并至少设置有一段具有外螺纹的螺纹段，
所述固定装置8包括与所述叶轮1同轴心固定安装的限位环402以及紧固螺母404，所述限位环402套设在所述转轴4上，所述紧固螺母404通过与所述螺纹段配合将所述限位环402顶在所述转轴4的阶梯面上。
作为本发明的进一步改进，还包括分别固定在所述机匣壳体2两端内壁上的第一保护环206和第二保护环208，所述第一保护环206和第二保护环208均为环形筒状结构，并分别贴近所述叶轮1的两个端部设置，且之间留有不限制所述叶轮1转动的间隙。
作为本发明的进一步改进，
所述转轴4通过所述中间安装座202上的转动轴承210转动连接在所述中间安装座202上；
所述中间安装座202内设置有包围所述转动轴承210以及部分所述转轴4的润滑腔212，所述润滑腔212上设置用于润滑油注入所述润滑腔212中的进油口214以及将所述润滑腔212中的润滑油吸出的出油口216。
作为本发明的进一步改进，所述润滑腔212内设置有密封环218，所述密封环218一端卡在所述中间安装座202的卡槽中，另一端包围所述转轴4并与所述转轴4圆周面压紧。
作为本发明的进一步改进，所述密封环218设置有至少两个。
作为本发明的进一步改进，所述机匣壳体2以及所述中间安装座202均是由两个对称设置且截面为半圆形结构的机匣壳分体以及安装座分体通过紧固件固定形成，所述所述密封环218也是由两个半圆环形结构的密封环218分体拼装而成，组装时先将两个所述密封环218分体安装在安装座分体内壁的凹槽中，再通过所述紧固件将所述机匣壳分体固定从而使得所述密封环218分体接触并压紧所述转轴4。
作为本发明的进一步改进，所述连接条幅204设置有复数个。
本发明的的具体原理如下：
（1）本发明在模拟试验中，含砂的气体由经由进气罩10输入，冲击在叶轮1的叶片上，再由出气罩12输出，出气罩12上设置有抽风机。
（2）设置固定装置8，固定装置8上的限位环402通过紧固件（如螺栓和螺母）与叶轮1固定，再讲该限位环402抵靠在转轴4的台阶面上，通过紧固螺母404拧紧，实现叶轮1与转轴4的固定，能够适用于多种类型的叶轮1，提高了设备的通用性。
（3）设置包容环6，具体而言，包容环6安装在机匣壳体2内，并套设在叶轮1外部，包容环6可以根据叶轮1的实际大小旋转不同内径，以适用不同尺寸的叶轮1，另外包容环6与机匣壳体2的接口处位于机匣壳体2的第一开口和第二开口处，并分别与进气罩10和出气罩12连通，进气罩10和出气罩12在接口处的内径与包容环6的内径相同或者相近。
（4）设置第一保护环206和第二保护环208，防止含砂气体直接冲击在转轴4上，影响转轴4的正常工作。
（5）在中间安装座202中设置润滑腔212，转轴4与中间安装座202上的转动轴承210位于该润滑腔212内，因模拟试验过程中转轴4需要做高速旋转（转速超过10000转），因此需要对转动轴承210进行润滑，具体是通过中间安装座202上的进油口214向润滑腔212内注入润滑油，再通过连接条幅204中的出油口216将润滑油抽出，防止污染转轴4和叶轮1。
（6）在润滑腔212内设置有多个密封环218，构成迷宫密封，防止润滑油向转轴4渗透，另外每个密封环218采用两块半圆形结构分开设置，安装时将一半插入在安装座分体内壁的凹槽中，便于组装。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种旋转冲蚀模拟机匣，用于叶轮（1）的冲蚀模拟测试，其特征在于，包括：
具有容纳腔的机匣壳体（2），所述机匣壳体（2）两端端壁设置有平行的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口均为圆环形结构，其内设置有连接所述机匣壳体（2）内壁和中间安装座（202）的连接条幅（204）；
位于所述机匣壳体（2）容纳腔内的转轴（4），所述转轴（4）以可转动的方式安装在所述机匣壳体（2）两侧的中间安装座（202）上，所述转轴（4）由动力装置驱动旋转；
位于所述机匣壳体（2）内的包容环（6），所述包容环（6）用于将所述容纳腔隔断成位于外侧的第一腔室和位于内侧的第二腔室，所述叶轮（1）位于所述第二腔室内，所述包容环（6）的内径可根据被测试所述叶轮（1）的尺寸调整；
位于机匣壳体（2）的两端可拆卸的方式分别固定安装有用于进气的进气罩（10）和用于出气的出气罩（12），所述进气罩（10）和出气罩（12）分别与所述包容环（6）的两端连通，并在接口处具有与所述包容环（6）两端相同的内径；
用于将所述叶轮（1）安装在所述转轴（4）上的固定装置（8）。
2.根据权利要求1所述的一种旋转冲蚀模拟机匣，其特征在于，所述转轴（4）为阶梯轴，并至少设置有一段具有外螺纹的螺纹段，
所述固定装置包括与所述叶轮（1）同轴心固定安装的限位环（402）以及紧固螺母（404），所述限位环（402）套设在所述转轴（4）上，所述紧固螺母（404）通过与所述螺纹段配合将所述限位环（402）顶在所述转轴（4）的阶梯面上。
3.根据权利要求2所述的一种旋转冲蚀模拟机匣，其特征在于，还包括分别固定在所述机匣壳体（2）两端内壁上的第一保护环（206）和第二保护环（208），所述第一保护环（206）和第二保护环（208）均为环形筒状结构，并分别贴近所述叶轮（1）的两个端部设置，且之间留有不限制所述叶轮（1）转动的间隙。
4.根据权利要求3所述的一种旋转冲蚀模拟机匣，其特征在于，
所述转轴（4）通过所述中间安装座（202）上的转动轴承（210）转动连接在所述中间安装座（202）上；
所述中间安装座（202）内设置有包围所述转动轴承（210）以及部分所述转轴（4）的润滑腔（212），所述润滑腔（212）上设置用于润滑油注入所述润滑腔（212）中的进油口（214）以及将所述润滑腔（212）中的润滑油吸出的出油口（216）。
5.根据权利要求4所述的一种旋转冲蚀模拟机匣，其特征在于，所述润滑腔（212）内设置有密封环（218），所述密封环（218）一端卡在所述中间安装座（202）的卡槽中，另一端包围所述转轴（4）并与所述转轴（4）圆周面压紧。
6.根据权利要求5所述的一种旋转冲蚀模拟机匣，其特征在于，所述密封环（218）设置有至少两个。
7.根据权利要求6所述的一种旋转冲蚀模拟机匣，其特征在于，所述机匣壳体（2）以及所述中间安装座（202）均是由两个对称设置且截面为半圆形结构的机匣壳分体以及安装座分体通过紧固件固定形成，所述所述密封环（218）也是由两个半圆环形结构的密封环分体拼装而成，组装时先将两个所述密封环分体安装在安装座分体内壁的凹槽中，再通过所述紧固件将所述机匣壳分体固定从而使得所述密封环分体接触并压紧所述转轴。
8.根据权利要求7所述的一种旋转冲蚀模拟机匣，其特征在于，所述连接条幅（204）设置有复数个。
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