CN114184487A - 一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，包括：消音室，其内设有用于放置待测件的旋转式试验台，旋转式试验台上的两相对侧面上均设有受风口，待测件的两相对侧面上均设有风压传感器和位移传感器；储气箱，其位于消音室一侧，储气箱通过固定在储气箱一侧壁上的手动风阀与消音室连通，手动风阀的出风口与受风口对应布置；轴流风机，其设置在储气箱顶端，且轴流风机的出风口与储气箱内部连通；控制台，其均与旋转式试验台、轴流风机电连接，位移传感器和风压传感器均与控制台无线连接。该装置采用旋转式试验台替代了传统的双侧对置风阀结构，使整个试验结构尺寸大约缩短一半，且结构简单、试验灵活。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备风载荷疲劳试验装置的技术领域，更具体的说是涉及一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置。
背景技术
随着中国高铁的高速发展和普速铁路的大面积提速，隧道内的周期性列车风荷载也越来越大，隧道内设备设施在列车风作用下的安全隐患逐步显现出来，尤其是凸出隧道衬砌侧壁的外露设备设施，如电气控制箱、照明灯具、疏散指示灯等，并且双线隧道内的设备设施受到双向疲劳风荷载，为最危险工作状态。因此，为充分验证隧道内设备设施的抗疲劳风荷载能力，需设计专用疲劳试验机对该类设备设施进行模拟检验。
目前，现有的疲劳试验机及缺点如下：1、气动机械式疲劳试验机，其采用机械接触，易造成应力集中，与实际工况不接近；2、对置式全风压电动风阀疲劳试验机，其电动执行机构过多，故障率高，且满足相应试验周期要求的执行机构需特定开发，周期长；3、对置式全风压连杆控制疲劳试验机，其连杆机构较多，维护工作量大，且风阀结构本身的抗疲劳性不佳；3、对置式全风压挡板式疲劳机，其采用了滑动挡板结构，挡板润滑是维护难点，同时挡板与试验风阀的密封性需进一步优化。并且上述对置式的疲劳试验机一般采用双侧对置风阀结构，不仅增大了试验机的整体结构尺寸，占用面积大，而且为了实现设备两侧周期性的风载荷试验，风阀在试验过程中需要频繁的启闭，提高了风阀损坏的风险。
因此，如何提供一种结构简单、试验灵活、无需风阀频繁启闭的隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种结构简单、试验灵活、无需风阀频繁启闭的隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，包括：
消音室，所述消音室内设有用于放置待测件的旋转式试验台，所述旋转式试验台上的两相对侧面上均设有受风口，所述待测件的两相对侧面上均设有风压传感器和位移传感器；
储气箱，所述储气箱位于所述消音室一侧，所述储气箱通过固定在所述储气箱一侧壁上的手动风阀与所述消音室连通，所述手动风阀的出风口与所述受风口对应布置；
轴流风机，所述轴流风机设置在所述储气箱顶端，且所述轴流风机的出风口与所述储气箱内部连通；
控制台，所述控制台均与所述旋转式试验台、所述轴流风机电连接，所述位移传感器和所述风压传感器均与所述控制台无线连接。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，试验时，将待测件放置在旋转式试验台上，控制台控制轴流风机、旋转式试验台工作，轴流风机产生的风进入到储气箱内，然后经过手动风阀的出风口吹出，此时旋转式试验台以一定的频率旋转，当一侧的受风口面向手动风阀的出风口时，待测件的一侧面受到风载荷，当另一侧的受风口面向手动风阀的出风口时，待测件的另一侧面受到风载荷，而风压传感器和位移传感器可将检测参数发至控制台，便于工作人员观察待测件在风压作用下的位移变形量，并可根据其变形情况计算其抗疲劳程度，在此过程中，控制台根据作用在待测件表面的风压值自动控制轴流风机转速大小的调节。因此，该装置采用旋转式试验台替代了传统的双侧对置风阀结构，使整个试验结构尺寸大约缩短一半，同时采用手动风阀，无需频繁启闭，结构简单，易损件少，此外，该装置仅需控制轴流风机和旋转式试验台，控制系统简单可靠，并且可通过旋转式试验台旋转速率来调节旋转不同侧面的受风时间，试验灵活。
进一步的，所述旋转式试验台包括：
机架，所述机架置于所述消音室内；
回转驱动装置，所述回转驱动装置固定在所述机架底部，所述回转驱动装置与所述控制台电连接；
立式旋转箱，所述立式旋转箱底端与所述回转驱动装置的回转支撑固定连接，所述立式旋转箱顶端与所述机架顶部转动连接，所述立式旋转箱的两相对侧壁上分别开设有沿所述立式旋转箱长度方向布置的所述受风口。
采用上述技术方案产生的有益效果是，回转驱动装置带动立式旋转箱以一定的频率旋转，实现了待测件两个侧面的交替受风测试。
进一步的，所述立式旋转箱顶端固定有销轴，所述机架顶部开设有销轴孔，所述销轴穿设于所述销轴孔内。
进一步的，所述立式旋转箱内上下间隔固定有多个用于放置待测件的隔板。
采用上述技术方案产生的有益效果是，可放置多个待测件，同时进行测试，大大提高了试验效率。
进一步的，所述立式旋转箱呈圆柱状，所述手动风阀为并排布置的多个，所述手动风阀的出风口上固定连接有与所述立式旋转箱的箱壁形状相适配的弧形导风罩，所述弧形导风罩罩于所述立式旋转箱的外壁上，用于将所述手动风阀出来的风引导至所述受风口。
采用上述技术方案产生的有益效果是，能够使手动风阀出来的风大部分吹向受风口，避免试验空气的流失。
进一步的，所述弧形导风罩的内侧面贴有消音材料层。
采用上述技术方案产生的有益效果是，可降低音噪。
进一步的，所述消音室内设有与所述控制台电连接的摄像头。
采用上述技术方案产生的有益效果是，便于工作人员通过控制台实时观察到各个部件的使用情况。
进一步的，还包括与所述控制台电连接的螺杆式空压机，所述螺杆式空压机通过高压气瓶和减压阀与所述储气箱连接。
采用上述技术方案产生的有益效果是，螺杆式空压机用于稳定储气箱内的压力，减小试验过程中压力波动幅度。
进一步的，所述消音室的三个侧面上均设有进出门，所述储气箱一侧设有检修门。
采用上述技术方案产生的有益效果是，便于工作人员进出消音室和储气箱。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置的结构示意图。
图2附图为图1的三维结构示意图。
图3附图为图2分解结构的第一视角的示意图。
图4附图为图2分解结构的第二视角的示意图。
图5附图为旋转式试验台的第一视角的结构示意图。
图6附图为旋转式试验台的第二视角的结构示意图。
图7附图为立式旋转箱的结构示意图。
图8附图为手动风阀与弧形导风罩的装配结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图8，本发明实施例公开了一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，包括：
消音室1，消音室1内设有用于放置待测件100的旋转式试验台2，旋转式试验台2上的两相对侧面上均设有受风口201；待测件100的两相对侧面上均设有风压传感器200和位移传感器300；
储气箱3，储气箱3位于消音室1一侧，储气箱3通过固定在储气箱3一侧壁上的手动风阀4与消音室1连通，手动风阀4的出风口与受风口201对应布置；
轴流风机5，轴流风机5设置在储气箱3顶端，且轴流风机5的出风口与储气箱3内部连通；
控制台6，控制台6均与旋转式试验台2、轴流风机5电连接，位移传感器300和风压传感器200均与控制台6无线连接。
旋转式试验台2包括：
机架21，机架21置于消音室1内；
回转驱动装置22，回转驱动装置22固定在机架21底部，回转驱动装置22与控制台6电连接；
立式旋转箱23，立式旋转箱23底端与回转驱动装置22的回转支撑固定连接，立式旋转箱23顶端与机架21顶部转动连接，立式旋转箱23的两相对侧壁上分别开设有沿立式旋转箱23长度方向布置的受风口201。
立式旋转箱23顶端固定有销轴231，机架21顶部开设有销轴孔211，销轴231穿设于销轴孔211内。
立式旋转箱23内上下间隔固定有多个用于放置待测件100的隔板24。
立式旋转箱23呈圆柱状，手动风阀4为并排布置的多个，手动风阀4的出风口上固定连接有与立式旋转箱23的箱壁形状相适配的弧形导风罩7，弧形导风罩7罩于立式旋转箱23的外壁上，用于将手动风阀4出来的风引导至受风口201。
弧形导风罩7的内侧面贴有消音材料层71。
消音室1内设有与控制台6电连接的摄像头8。
隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置还包括与控制台6电连接的螺杆式空压机9，螺杆式空压机9通过高压气瓶10和减压阀11与储气箱3连接。
消音室1的三个侧面上均设有进出门12，储气箱3一侧设有检修门13。
试验时，将待测件放置在旋转式试验台上，开启轴流风机对储气箱进行充压，并将螺杆式空压机打到自动位，螺杆式空压机将根据储气箱内压力大小值自动启停。储气箱内的空气通过手动风阀的出风口吹出，此时旋转式试验台以一定的频率旋转，当一侧的受风口面向手动风阀的出风口时，待测件的一侧面受到风载荷，当另一侧的受风口面向手动风阀的出风口时，待测件的另一侧面受到风载荷，而风压传感器和位移传感器可将检测参数发至控制台，便于工作人员观察待测件在风压作用下的位移变形量，并可根据其变形情况计算其抗疲劳程度，在此过程中，控制台根据作用在待测件表面的风压值自动控制轴流风机转速大小的调节。
因此，该装置采用旋转式试验台替代了传统的双侧对置风阀结构，使整个试验结构尺寸大约缩短一半，同时采用手动风阀，无需频繁启闭，结构简单，易损件少，此外，该装置仅需控制轴流风机和旋转式试验台，控制系统简单可靠，并且可通过旋转式试验台旋转速率来调节旋转不同侧面的受风时间，试验灵活。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，包括：
消音室(1)，所述消音室(1)内设有用于放置待测件(100)的旋转式试验台(2)，所述旋转式试验台(2)上的两相对侧面上均设有受风口(201)；所述待测件(100)的两相对侧面上均设有风压传感器(200)和位移传感器(300)；
储气箱(3)，所述储气箱(3)位于所述消音室(1)一侧，所述储气箱(3)通过固定在所述储气箱(3)一侧壁上的手动风阀(4)与所述消音室(1)连通，所述手动风阀(4)的出风口与所述受风口(201)对应布置；
轴流风机(5)，所述轴流风机(5)设置在所述储气箱(3)顶端，且所述轴流风机(5)的出风口与所述储气箱(3)内部连通；
控制台(6)，所述控制台(6)均与所述旋转式试验台(2)、所述轴流风机(5)电连接，所述位移传感器(300)和所述风压传感器(200)均与所述控制台(6)无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，所述旋转式试验台(2)包括：
机架(21)，所述机架(21)置于所述消音室(1)内；
回转驱动装置(22)，所述回转驱动装置(22)固定在所述机架(21)底部，所述回转驱动装置(22)与所述控制台(6)电连接；
立式旋转箱(23)，所述立式旋转箱(23)底端与所述回转驱动装置(22)的回转支撑固定连接，所述立式旋转箱(23)顶端与所述机架(21)顶部转动连接，所述立式旋转箱(23)的两相对侧壁上分别开设有沿所述立式旋转箱(23)长度方向布置的所述受风口(201)。
3.根据权利要求2所述的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，所述立式旋转箱(23)顶端固定有销轴(231)，所述机架(21)顶部开设有销轴孔(211)，所述销轴(231)穿设于所述销轴孔(211)内。
4.根据权利要求2所述的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，所述立式旋转箱(23)内上下间隔固定有多个用于放置待测件(100)的隔板(24)。
5.根据权利要求2所述的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，所述立式旋转箱(23)呈圆柱状，所述手动风阀(4)为并排布置的多个，所述手动风阀(4)的出风口上固定连接有与所述立式旋转箱(23)的箱壁形状相适配的弧形导风罩(7)，所述弧形导风罩(7)罩于所述立式旋转箱(23)的外壁上，用于将所述手动风阀(4)出来的风引导至所述受风口(201)。
6.根据权利要求5所述的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，所述弧形导风罩(7)的内侧面贴有消音材料层(71)。
7.根据权利要求1所述的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，所述消音室(1)内设有与所述控制台(6)电连接的摄像头(8)。
8.根据权利要求1所述的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，还包括与所述控制台(6)电连接的螺杆式空压机(9)，所述螺杆式空压机(9)通过高压气瓶(10)和减压阀(11)与所述储气箱(3)连接。
9.根据权利要求1所述的一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，其特征在于，所述消音室(1)的三个侧面上均设有进出门(12)，所述储气箱(3)一侧设有检修门(13)。
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