CN114486209B - 一种转子总成转速测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转子总成转速测试工装，属于转子总成技术领域，它包括壳体，所述壳体内形成有至少一侧开口的测试腔室，所述测试腔室内设有工件支撑位，所述壳体外侧设有热源组件，所述壳体上固定有用于测量所述转子轴转速的测速元件，所述测试腔室开口外侧设有用于驱动所述转子轴转动的驱动组件，所述驱动组件包括进气座和叶轮，所述进气座以可拆卸的方式固定于所述壳体外侧，所述进气座内形成有与外部气源连通的吹气结构以吹动所述叶轮转动。本发明能够满足高转速的测试要求和保证测试的稳定性，并且能够在特定的温度环境中进行高转速测试，以获得转子总成在特定环境中的寿命情况和运行状态等优点。

Description

一种转子总成转速测试工装

技术领域

本发明涉及一种转子总成转速测试工装，属于转子总成技术领域。

背景技术

电机的转子总成通常包括固定于转子轴的转子芯，转子芯包括具有孔的磁体，转子轴通过该孔被接收，由于大多数磁体都比较脆，如果承受过大的应力，会导致破裂。因此需要对转子总成进行特定温度环境下的高转速测试。目前通常采用磁性组件、电路板固定磁性组件和壳体组合在一起的方式。具体地，壳体嵌套在目标对象上，以使目标对象带动磁性组件进行旋转；磁性组件为电路板提供触发磁场；电路板根据触发磁场输出方波信号，并将方波信号发送至控制器，以使控制器通过方波信号来检测目标对象的旋转方向和速度。其中磁性组件的磁铁固定在塑料外壳中，在高转速下，塑料壳体会有破裂风险，导致其无法满足高转速的测试要求，同时检测装置固定在转子系统上，由于质量分布不均匀，导致测试的稳定性难以保证，并且无法在特定的温度环境中进行高转速测试，以致于无法获得转子总成在特定环境中的寿命情况和运行状态。

发明内容

本发明目的在于提供一种转子总成转速测试工装，解决了现有技术中存在的无法满足高转速的测试要求，测试的稳定性难以保证，同时无法在特定的温度环境中进行高转速测试，以致于无法获得转子总成在特定环境中的寿命情况和运行状态等问题。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种转子总成转速测试工装，包括壳体，所述壳体内形成有至少一侧开口的测试腔室，所述测试腔室内设有供转子总成水平放置的工件支撑位，所述工件支撑位与所述转子总成内的转子轴形成旋转支撑，所述壳体外侧设有用于向所述测试腔室内输入热量的热源组件，所述壳体上固定有用于测量所述转子轴转速的测速元件，所述测试腔室开口外侧设有用于驱动所述转子轴转动的驱动组件，所述驱动组件包括封闭所述测试腔室开口的进气座和套设于所述转子轴端部并可与其同步转动的叶轮，所述进气座以可拆卸的方式固定于所述壳体外侧，所述进气座内形成有与外部气源连通的吹气结构以吹动所述叶轮转动。

本发明装置使用时，首先将进气座从壳体外侧取下，然后将叶轮套装于转子轴上形成转子总成，然后将该转子总成通过测试腔室的一侧开口将其水平放置在测试腔室内的工件支撑位上，再将进气座固定安装于封闭测试腔室开口的位置，然后通过热源组件向测试腔室内输入热量以模拟特定的温度环境，再控制外部气源向吹气结构内输气，进入的气体通过吹气结构吹向叶轮并使其高速转动，从而能够带动转子轴高速转动，然后通过测速元件测量转子轴的转速值以进行转子总成在特定温度环境下的高转速测试，本发明在气源稳定的情况下，能够稳定地将输入的气源转换成转速，并且转速输出稳定，能够满足高转速的测试要求和保证测试的稳定性，并且能够在特定的温度环境中进行高转速测试，以获得转子总成在特定环境中的寿命情况和运行状态。

作为优选，所述吹气结构包括供所述叶轮转动的转动槽，所述转动槽位于所述进气座封闭所述测试腔室开口的一侧，所述转动槽形成有供所述叶轮进入其内部的开口，所述转动槽周向外侧连通设有与外部气源连通的进气通道。

通过在吹气结构内设有供叶轮转动的转动槽，转动槽位于进气座封闭测试腔室开口的一侧，转动槽形成有供叶轮进入其内部的开口，转动槽周向外侧连通设有与外部气源连通的进气通道，使得转子总成水平放置在工件支撑位上并且转子轴上的叶轮进入转动槽内时，外部气源输入的气体能够通过进气通道从转动槽的周向吹向叶轮使其高速转动，从而带动转子轴高速转动进行转速测试。

作为优选，所述进气通道水平穿过所述转动槽并贯穿所述进气座的横向两端，所述进气通道一端与外部气源连通，所述进气通道相对的另一端与外部空间连通，所述叶轮的叶片外端位于所述进气通道内。

通过将进气通道设置为水平穿过转动槽并贯穿进气座的横向两端，进气通道一端与外部气源连通，进气通道相对的另一端与外部空间连通，叶轮的叶片外端位于进气通道内，使得通过进气通道进入的气体能够直接吹向叶轮的叶片外端使其转动，能耗低，并且进气通道的两端敞开能够产生空气对流，使得气体能够快速流动，以便吹动叶轮高速转动，同时能量转化效率高，能够有效降低测试成本。

作为优选，所述进气通道的数量为两个，两个所述进气通道沿所述进气座的高度方向上下间隔设置，两个所述进气通道同侧的两个端部分别与外部气源和外部空间连通。

通过将进气通道的数量设置为两个，两个进气通道沿进气座的高度方向上下间隔设置，两个进气通道同侧的两个端部分别与外部气源和外部空间连通，使得通过两个进气通道进入的气体能够从相反的方向吹向叶轮的叶片外端，以使叶轮能够获得更高的转速，以进一步满足高转速的测试要求。

作为优选，所述热源组件包括固定于所述壳体后侧的热风枪，所述热风枪的输出端穿过所述壳体的后侧壁体并与所述测试腔室连通。

通过在热源组件内设有固定于壳体后侧的热风枪，热风枪的输出端穿过壳体的后侧壁体并与测试腔室连通，使得热风枪工作时其产生的热量能够输送至测试腔室内，以使转子总成能够在特定的温度环境中进行高转速测试。

作为优选，所述驱动组件还包括套设于所述转子轴上且位于所述叶轮内侧的挡板，当所述叶轮位于所述转动槽内时，所述挡板位于所述壳体与所述进气座之间，所述转动槽的开口和所述测试腔室的开口被所述挡板封闭。

通过在驱动组件内还设有套设于转子轴上且位于叶轮内侧的挡板，当叶轮位于转动槽内时，挡板位于壳体与进气座之间，转动槽的开口和测试腔室的开口被挡板封闭，使得测试时通过挡板能够防止气体吹向工件放置位一侧，避免其影响转子总成的稳定放置在工件放置位上，以保证测试的稳定性，并且挡板能够对叶轮进行限位，防止其在高速运转时沿着转子轴向工件放置位一侧移动，从而防止叶轮发生碰撞造成损坏，另外挡板还能封闭测试腔室的开口，以使测试腔室内维持特定的温度环境。

作为优选，工件支撑位包括间隔套设于转子轴上并可与其同步转动的两个轴承，两个轴承位于叶轮的同一侧，工件支撑位还包括固定于壳体底部的底座，壳体底部形成有开口且该开口被底座封闭，底座上间接或直接固定有两个左右间隔设置的支撑座，支撑座内形成有贯穿其左右两端且与轴承适配的定位圆孔，定位圆孔顶端连通设有竖直向上延伸的间隙槽，间隙槽贯穿支撑座的左右两端且顶部形成有开口，支撑座内形成有水平贯穿间隙槽的螺纹孔，螺纹孔内螺纹配合有调节螺杆。

通过在工件支撑位内设有间隔套设于转子轴上并可与其同步转动的两个轴承，两个轴承位于叶轮的同一侧，工件支撑位还包括固定于壳体底部的底座，壳体底部形成有开口且该开口被底座封闭，底座上间接或直接固定有两个左右间隔设置的支撑座，支撑座内形成有贯穿其左右两端且与轴承适配的定位圆孔，定位圆孔顶端连通设有竖直向上延伸的间隙槽，间隙槽贯穿支撑座的左右两端且顶部形成有开口，支撑座内形成有水平贯穿间隙槽的螺纹孔，螺纹孔内螺纹配合有调节螺杆，使得沿定位圆孔的轴向方向将转子总成水平放置于两个支撑座上时，通过转子轴上的两个轴承外圈与定位圆孔内壁之间的配合能够实现对转子轴的旋转支撑，另外使得操作人员可以通过转动调节螺杆以此调整间隙槽的间距大小，以便在测试前再调整轴承的紧固和转子总成的相对位置，能够减少累积误差造成的转子总成卡死现象的发生，并且可以让转子总成实现自由度相对较少的运动，大大改善转子高转速时的摩擦，有效改善了轴承的相对使用寿命，也能方便转子总成在更小的驱动力下满足高转速的要求。

作为优选，壳体后侧形成有两个水平延伸至两个支撑座侧面的操作通道，操作通道的延伸端与螺纹孔连通且与调节螺杆的头部对应，操作通道相对的另一端形成有开口。

通过在壳体后侧形成有两个水平延伸至两个支撑座侧面的操作通道，操作通道的延伸端与螺纹孔连通且与调节螺杆的头部对应，操作通道相对的另一端形成有开口，使得转子总成放入后操作人员能够通过操作通道将工具伸入以转动调节螺杆，以此调整轴承的紧固。

作为优选，测速元件为激光测速探头，测速元件通过固定板固定于壳体顶部，壳体顶部形成有供测速元件的激光穿过的通光孔。

通过将测速元件设置为激光测速探头，所述测速元件通过固定板固定于所述壳体顶部，所述壳体顶部形成有供所述测速元件发出激光穿过的通光孔，使得测速元件工作时其发出的激光能够通过通光孔射向工件支撑位上的转子轴，以实现对转子轴转速的测量。

作为优选，还包括工作台，壳体和热风枪间接或直接固定于工作台上，工作台上还固定有与测速元件相连的测速显示器以及与热风枪相连的控制器。

通过设有工作台，壳体和热风枪间接或直接固定于工作台上，工作台上还固定有与测速元件相连的测速显示器以及与热风枪相连的控制器，使得测试时测速显示器能够实时显示转子轴的转速值，以便操作人员及时了解测试的情况，另外通过控制器能够控制热风枪输入热量实现温度系数可调，以便模拟不同的温度环境对转子总成进行高转速测试。

因此，本发明具有在气源稳定的情况下，能够稳定地将输入的气源转换成转速，并且转速输出稳定，能够满足高转速的测试要求和保证测试的稳定性，并且能够在特定的温度环境中进行高转速测试，以获得转子总成在特定环境中的寿命情况和运行状态等优点。

附图说明

图1是本发明整体的立体结构示意图；

图2是本发明部分的立体结构示意图；

图3是本发明中测试工装的立体结构示意图；

图4是本发明中转子总成安装时的结构示意图；

图5是本发明中工件支撑位和驱动组件的立体结构示意图；

图6本发明部分的立体结构示意图；

图7是本发明中转子总成的立体结构示意图；

图8是本发明中进气座内吹气结构的结构示意图。

附图中标记分述如下：1、壳体；2、测试腔室；3、工件支撑位；4、转子轴；5、热源组件；6、测速元件；7、驱动组件；8、进气座；9、叶轮；10、转动槽；11、进气通道；12、热风枪；13、挡板；14、轴承；15、底座；16、支撑座；17、定位圆孔；18、间隙槽；19、螺纹孔；20、调节螺杆；21、固定板；22、通光孔；23、操作通道；24、吹气结构；25、测速显示器；26、控制器；27、工作台。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1、图2和图4所示，本发明的一种转子总成转速测试工装，包括壳体1，壳体1内形成有至少一侧开口的测试腔室2，壳体1外侧设有用于向测试腔室2内输入热量的热源组件5，热源组件5包括固定于壳体1后侧的热风枪12，热风枪12的输出端穿过壳体1的后侧壁体并与测试腔室2连通，还包括工作台24，壳体1和热风枪12间接或直接固定于工作台24上，工作台24上还固定有与测速元件6相连的测速显示器25以及与热风枪12相连的控制器26。

如图3、图4、图7和图8所示，壳体1上固定有用于测量转子轴4转速的测速元件6，测速元件6为激光测速探头，测速元件6通过固定板21固定于壳体1顶部，壳体1顶部形成有供测速元件6的激光穿过的通光孔22，测试腔室2开口外侧设有用于驱动转子轴4转动的驱动组件7，驱动组件7包括封闭测试腔室2开口的进气座8和套设于转子轴4端部并可与其同步转动的叶轮9，进气座8以可拆卸的方式固定于壳体1外侧，进气座8与壳体1之间通过内六角螺钉连接固定，进气座8与底座15之间通过内六角螺钉连接固定，进气座3位于右侧支撑座16外侧，驱动组件7还包括套设于转子轴4上且位于叶轮9内侧的挡板13，当叶轮9位于转动槽10内时，挡板13位于壳体1与进气座8之间，转动槽10的开口和测试腔室2的开口被挡板13封闭。

如图3和图8所示，进气座8内形成有与外部气源连通的吹气结构24以吹动叶轮9转动，吹气结构24包括供叶轮9转动的转动槽10，转动槽10的截面形状呈圆形，转动槽10的直径大于叶轮9的外径，转动槽10位于进气座8封闭测试腔室2开口的一侧，转动槽10形成有供叶轮9进入其内部的开口，转动槽10周向外侧连通设有与外部气源连通的进气通道11，进气通道11的截面形状为圆形，进气通道11水平穿过转动槽10并贯穿进气座8的横向两端，进气通道11一端与外部气源连通，进气通道11与外部气源连通的一端安装有气嘴，外部气源为空气压缩机，进气通道11相对的另一端与外部空间连通，叶轮9的叶片外端位于进气通道11内，进气通道11的数量为两个，两个进气通道11沿进气座8的高度方向上下间隔设置，两个进气通道11同侧的两个端部分别与外部气源和外部空间连通。

如图5、图6和图7所示，测试腔室2内设有供转子总成水平放置的工件支撑位3，工件支撑位3与转子总成内的转子轴4形成旋转支撑，工件支撑位3包括间隔套设于转子轴4上并可与其同步转动的两个轴承14，两个轴承14位于叶轮9的同一侧，工件支撑位3还包括固定于壳体1底部的底座15，壳体1底部形成有开口且该开口被底座15封闭，底座15上间接或直接固定有两个左右间隔设置的支撑座16，支撑座16内形成有贯穿其左右两端且与轴承14适配的定位圆孔17，定位圆孔17顶端连通设有竖直向上延伸的间隙槽18，间隙槽18呈矩状，间隙槽18贯穿支撑座16的左右两端且顶部形成有开口，支撑座16内形成有水平贯穿间隙槽18的螺纹孔19，螺纹孔19内螺纹配合有调节螺杆20，调节螺杆15为内六角螺钉，壳体1后侧形成有两个水平延伸至两个支撑座16侧面的操作通道23，操作通道23的延伸端与螺纹孔19连通且与调节螺杆20的头部对应，操作通道23相对的另一端形成有开口。

本实施例具体实施时，首先将进气座8从壳体1外侧取下，然后将叶轮9、挡板13和两个轴承14套装于转子轴4上形成转子总成，然后将该转子总成通过测试腔室2的一侧开口从右侧的支撑座16一侧装入定位圆孔17内，并使两个轴承14位于对应的定位圆孔17内，再将进气座8固定安装于封闭测试腔室2开口的位置，并使叶轮9通过转动槽10的开口进入转动槽10内，同时使挡板13位于右侧的支撑座16与进气座8之间，然后通过控制器26控制热风枪12工作向测试腔室2内输入热量以模拟特定的温度环境，再控制外部气源向两个进气通道11异侧的两个端部输气，进入的气体通过两个进气通道11从相反的方向吹向叶轮9的叶片外端驱动其高速转动，从而带动转子轴4高速转动，此时通过测速元件6测量转子轴4的转速值以进行转子总成在特定温度环境下的高转速测试.。

本发明具有在气源稳定的情况下，能够稳定地将输入的气源转换成转速，并且转速输出稳定，能够满足高转速的测试要求和保证测试的稳定性，并且能够在特定的温度环境中进行高转速测试，以获得转子总成在特定环境中的寿命情况和运行状态等优点。

Claims (10)

1.一种转子总成转速测试工装，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)内形成有至少一侧开口的测试腔室(2)，所述测试腔室(2)内设有供转子总成水平放置的工件支撑位(3)，所述工件支撑位(3)与所述转子总成内的转子轴(4)形成旋转支撑，所述壳体(1)外侧设有用于向所述测试腔室(2)内输送热量的热源组件(5)，所述壳体(1)上固定有用于测量所述转子轴(4)转速的测速元件(6)，所述测试腔室(2)开口外侧设有用于驱动所述转子轴(4)转动的驱动组件(7)，所述驱动组件(7)包括封闭所述测试腔室(2)开口的进气座(8)和套设于所述转子轴(4)端部并可与其同步转动的叶轮(9)，所述进气座(8)以可拆卸的方式固定于所述壳体(1)外侧，所述进气座(8)内形成有与外部气源连通的吹气结构(24)以吹动所述叶轮(9)转动。

2.根据权利要求1所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：所述吹气结构(24)包括供所述叶轮(9)转动的转动槽(10)，所述转动槽(10)位于所述进气座(8)封闭所述测试腔室(2)开口的一侧，所述转动槽(10)形成有供所述叶轮(9)进入其内部的开口，所述转动槽(10)周向外侧连通设有与外部气源连通的进气通道(11)。

3.根据权利要求2所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：所述进气通道(11)水平穿过所述转动槽(10)并贯穿所述进气座(8)的横向两端，所述进气通道(11)一端与外部气源连通，所述进气通道(11)相对的另一端与外部空间连通，所述叶轮(9)的叶片外端位于所述进气通道(11)内。

4.根据权利要求3所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：所述进气通道(11)的数量为两个，两个所述进气通道(11)沿所述进气座(8)的高度方向上下间隔设置，两个所述进气通道(11)同侧的两个端部分别与外部气源和外部空间连通。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：所述热源组件(5)包括固定于所述壳体(1)后侧的热风枪(12)，所述热风枪(12)的输出端穿过所述壳体(1)的后侧壁体并与所述测试腔室(2)连通。

6.根据权利要求2或3或4所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：所述驱动组件(7)还包括套设于所述转子轴(4)上且位于所述叶轮(9)内侧的挡板(13)，当所述叶轮(9)位于所述转动槽(10)内时，所述挡板(13)位于所述壳体(1)与所述进气座(8)之间，所述转动槽(10)的开口和所述测试腔室(2)的开口被所述挡板(13)封闭。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：所述工件支撑位(3)包括间隔套设于所述转子轴(4)上并可与其同步转动的两个轴承(14)，两个所述轴承(14)位于所述叶轮(9)的同一侧，所述工件支撑位(3)还包括固定于所述壳体(1)底部的底座(15)，所述壳体(1)底部形成有开口且该开口被所述底座(15)封闭，所述底座(15)上间接或直接固定有两个左右间隔设置的支撑座(16)，所述支撑座(16)内形成有贯穿其左右两端且与所述轴承(14)适配的定位圆孔(17)，所述定位圆孔(17)顶端连通设有竖直向上延伸的间隙槽(18)，所述间隙槽(18)贯穿所述支撑座(16)的左右两端且顶部形成有开口，所述支撑座(16)内形成有水平贯穿所述间隙槽(18)的螺纹孔(19)，所述螺纹孔(19)内螺纹配合有调节螺杆(20)。

8.根据权利要求7所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：所述壳体(1)后侧形成有两个水平延伸至两个所述支撑座(16)侧面的操作通道(23)，所述操作通道(23)的延伸端与所述螺纹孔(19)连通且与所述调节螺杆(20)的头部对应，所述操作通道(23)相对的另一端形成有开口。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：所述测速元件(6)为激光测速探头，所述测速元件(6)通过固定板(21)固定于所述壳体(1)顶部，所述壳体(1)顶部形成有供所述测速元件(6)的激光穿过的通光孔(22)。

10.根据权利要求5所述的一种转子总成转速测试工装，其特征在于：还包括工作台(27)，所述壳体(1)和热风枪(12)间接或直接固定于所述工作台(27)上，所述工作台(27)上还固定有与所述测速元件(6)相连的测速显示器(25)以及与所述热风枪(12)相连的控制器(26)。