CN208887926U - 轴系振动实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了轴系振动实验装置，包括：转子系统和/或往复系统，驱动装置；所述转子系统包括：光轴、设置于光轴两端的支撑轴承以及配重块；所述往复系统包括：曲轴、一对连杆、一对十字头、曲轴箱和配重块；曲轴对称的两个曲柄销分别与连杆连接，所述连杆与十字头连接，所述曲轴的两端可拆卸的设置有配重块，所述曲轴箱用于支撑所述曲轴；驱动装置，其用于驱动所述转子系统和/或所述往复系统。本实用新型能够研究设备轴系振动规律，以便分析设备轴系振动影响因素，以及为轴系减振提供依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及旋转和往复设备。更具体地说，本实用新型涉及一种用于模拟旋转设备和往复设备轴系振动的实验装置。
背景技术
在旋转和往复设备中，轴系都是关键的旋转部件。然而不良的轴系设计容易导致旋转和往复设备振动剧烈、影响设备性能、甚至造成零部件损坏。不管是旋转设备还是往复设备都存在临界转速区，如果轴系运行在临界转速区内，设备振动会很剧烈。因此，在设计轴系时，一定要考虑设备运行工况，将轴系的临界转速避开设备工况。如果轴系存在不平衡时，也会造成轴系振动剧烈。因此，对设备轴系振动运行具有十分重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供轴系振动实验装置，能够研究设备轴系振动规律，以便分析设备轴系振动影响因素，以及为轴系减振提供依据。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了轴系振动实验装置，包括：转子系统和/或往复系统，驱动装置；
所述转子系统包括：光轴、设置于光轴两端的支撑轴承以及配重块；
所述往复系统包括：曲轴、一对连杆、一对十字头、曲轴箱和配重块；曲轴对称的两个曲柄销分别与连杆连接，所述连杆与十字头连接，所述曲轴的两端可拆卸的设置有配重块，所述曲轴箱用于支撑所述曲轴；
驱动装置，其用于驱动所述转子系统和/或所述往复系统。
优选的是，轴系振动实验装置由转子系统、往复系统和驱动装置构成；所述驱动装置为电机；
所述光轴通过第一联轴器与电机连接，所述曲轴通过第二联轴器与光轴连接。
优选的是，轴系振动实验装置由转子系统和驱动装置构成，所述驱动装置为电机，所述光轴通过第一联轴器与电机连接。
优选的是，轴系振动实验装置由往复系统和驱动装置构成，所述驱动装置为电机，所述曲轴通过第二联轴器与电机连接。
优选的是，所述支撑轴承包括轴承和轴承座。
优选的是，所述配重块的重量可调节。
优选的是，所述配重块包括圆盘状配重块本体，其圆心处设置有穿孔，绕配重块本体圆心的圆周上均匀间隔开设有配重孔，所述配重孔上可拆卸的安装有配重体。
优选的是，所述十字头的重量可调节。
优选的是，还包括变频器，用于调节驱动装置的转速。
本实用新型至少包括以下有益效果：
一、相比现有技术，本实用新型将试验装置中可以单独对旋转系统或往复系统进行振动实验，也可以同时对旋转系统和往复系统进行振动实验，因而本实用新型是一种多功能的轴系实验装置。
二、相比现有技术，本实用新型将试验装置中的曲轴两侧可以添加对称非平衡重量，平衡部分连杆作用于曲轴上的力偶，对于研究轴系振动具有十分重要的意义，因而本实用新型是一种功能独特的轴系实验装置。
三、相比现有技术，本实用新型将试验装置可以同时对旋转系统和往复系统进行振动实验，可以研究旋转系统和往复系统之间的振动相互影响作用规律，因而本实用新型是一种功能新颖的轴系实验装置。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是轴系振动实验装置的结构示意图；
图2是配重块的结构示意图。
附图标记
1、电机，为实验装置提供动力；
2、第一联轴器，连接电机轴、光轴；
3、轴承，支撑光轴，脂润滑轴承；
4、轴承座，支撑轴承；
5、光轴，连接电机、曲轴、安放配重块；
6、配重块，安装于光轴中间，重量可以调节；
61、配重块本体；
62、穿孔；
63、配重孔；
64、配重体；
7、第二联轴器，连接曲轴、光轴；
8、曲轴箱，支撑曲轴、连杆和十字头等运动部件；
9、曲轴，连接光轴，并带动连杆摆动；
10、连杆，将曲轴旋转运动转化为十字头的往复运动；
11、十字头，做往复运动，通过增加配重可以改变其重量；
12、变频器，调节电机转速。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1～2所示，本实用新型提供一种轴系振动实验装置，包括：转子系统和/或往复系统，驱动装置；
所述转子系统包括：光轴5、设置于光轴5两端的支撑轴承以及配重块6，配重块6设置于光轴5的中间。
所述往复系统包括：曲轴9、一对连杆10、一对十字头11、曲轴箱8和配重块6；曲轴9对称的两个曲柄销分别与连杆10连接，所述连杆10与十字头11连接，所述曲轴9 的两端可拆卸的设置有配重块6，所述曲轴箱8用于支撑所述曲轴9。不平衡重量是影响往复系统轴系振动的一个重要因素。对于往复设备，除了不平衡重量外，其轴系往复重量、附加转盘重量均对轴系固有频率有影响。如图2所示，两个连杆10作用在曲轴9销上的力，大小相等不在同一作用线上，形成了一个力偶，该力偶是造成轴系振动的因素之一。本实验装置在位置A和B处，配置相应非平衡重量的配重块6，抵消部分该力偶，从而降低轴系振动。凡是同时满足下列情况的配重都可以：重量可以调节、质量可以对称平衡、质量也可以对称不平衡(保证A、B处的偏心质量的离心力通过轴线大小相反)，不限于图2所示的结构。
驱动装置，其用于驱动所述转子系统和/或所述往复系统。
在上述技术方案中，驱动装置可以直接驱动转子系统的轴系振动，也可以直接驱动往复系统的轴系振动，还可以驱动光轴5和曲轴9一起转动。本实用新型可以通过调整光轴 5或曲轴9部位的配重块6重量，研究轴系振动的影响因素。通过改变实验装置轴系配重的重量或非平衡重量，可以完成对设备轴系振动规律的研究，从而为轴系减振、设备避开共振区提供实验指导依据。
本实用新型通过变频器12可以调节电机1转速，研究轴系振动与转速的关系。也可以通过调整光轴5或曲轴9部位的配重块6重量，研究轴系振动的影响因素。
在另一种技术方案中，轴系振动实验装置由转子系统、往复系统和驱动装置构成；所述驱动装置为电机1；往复系统还可以与润滑系统，给曲轴9、连杆10、十字头11提供润滑及冷却作用。
所述光轴5通过第一联轴器2与电机1连接，所述曲轴9通过第二联轴器7与光轴5连接。
在另一种技术方案中，轴系振动实验装置由转子系统和驱动装置构成，所述驱动装置为电机1，所述光轴5通过第一联轴器2与电机1连接。
在另一种技术方案中，轴系振动实验装置由往复系统和驱动装置构成，所述驱动装置为电机1，所述曲轴9通过第二联轴器7与电机1连接。
在另一种技术方案中，所述支撑轴承包括轴承3和轴承座4。
在另一种技术方案中，所述配重块6的重量可调节。
在另一种技术方案中，所述配重块6包括圆盘状配重块本体61，其圆心处设置有穿孔62，绕配重块本体61圆心的圆周上均匀间隔开设有配重孔63，所述配重孔63上可拆卸的安装有配重体64。因此，配重块6重量可以调节，并且其不平衡重量也可以调节。
在另一种技术方案中，所述十字头11的重量可调节。
在另一种技术方案中，还包括变频器12，用于调节驱动装置的转速。本实用新型通过变频器12可以调节电机1转速，研究轴系振动与转速的关系。
本实用新型中，针对设备轴系振动进行实验，研究轴系振动的影响因素及规律。曲柄连杆机构中，连杆对曲柄轴颈的作用力是不断变化的。
(1)改变旋转系统的配重块重量，研究配重重量对轴系振动的影响及规律；
(2)改变旋转系统的配重块的不平衡重量，研究不平衡重量对轴系振动的影响及规律；
(3)改变往复系统的十字头和曲轴两端的配重块重量，研究配重重量对往复轴系振动的影响及规律；
(4)改变往复系统的配重块的不平衡重量，研究不平衡重量对往复轴系振动的影响及规律；
(5)通过改变(1)-(4)所述的配重，研究复杂轴系(旋转+往复)相互之间的振动影响的实验及规律。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.轴系振动实验装置，其特征在于，包括：转子系统和/或往复系统，驱动装置；
所述转子系统包括：光轴、设置于光轴两端的支撑轴承以及配重块；
所述往复系统包括：曲轴、一对连杆、一对十字头、曲轴箱和配重块；曲轴对称的两个曲柄销分别与连杆连接，所述连杆与十字头连接，所述曲轴的两端可拆卸的设置有配重块，所述曲轴箱用于支撑所述曲轴；
驱动装置，其用于驱动所述转子系统和/或所述往复系统。
2.如权利要求1所述的轴系振动实验装置，其特征在于，轴系振动实验装置由转子系统、往复系统和驱动装置构成；所述驱动装置为电机；
所述光轴通过第一联轴器与电机连接，所述曲轴通过第二联轴器与光轴连接。
3.如权利要求1所述的轴系振动实验装置，其特征在于，轴系振动实验装置由转子系统和驱动装置构成，所述驱动装置为电机，所述光轴通过第一联轴器与电机连接。
4.如权利要求1所述的轴系振动实验装置，其特征在于，轴系振动实验装置由往复系统和驱动装置构成，所述驱动装置为电机，所述曲轴通过第二联轴器与电机连接。
5.如权利要求1所述的轴系振动实验装置，其特征在于，所述支撑轴承包括轴承和轴承座。
6.如权利要求1所述的轴系振动实验装置，其特征在于，所述配重块的重量可调节。
7.如权利要求6所述的轴系振动实验装置，其特征在于，所述配重块包括圆盘状配重块本体，其圆心处设置有穿孔，绕配重块本体圆心的圆周上均匀间隔开设有配重孔，所述配重孔上可拆卸的安装有配重体。
8.如权利要求1所述的轴系振动实验装置，其特征在于，所述十字头的重量可调节。
9.如权利要求1所述的轴系振动实验装置，其特征在于，还包括变频器，用于调节驱动装置的转速。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111458134A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-07-28 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 转子试验转接机构 |
| CN112460215A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-09 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种偏心轴系支反力对消装置 |
| CN112697367A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-23 | 武汉理工大学 | 一种船舶推进轴系纵横耦合振动实验台 |
| CN114838642A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-02 | 湖北理工学院 | 一种制冷压缩机曲轴检测设备及检测方法 |
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