CN216044507U - 一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于离心压缩机验证领域，具体涉及一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置。包括：轴基座(11)、检测环(12)、底板(13)，其中，所述轴基座(11)固定安装在底板(13)上，检测环(12)固定安装在底板(13)上，检测环(12)的安装位置对应一级叶轮的位置，检测环(12)采用内环为多个台阶环，所述多个台阶环对应不同的径向间隙，轴基座(11)上设置有横向的过渡轴安装孔。可提前验证转子拉杆结构的可靠性及设计间隙的合理性，避免了原先转子拉杆结构可靠性需待整个离心压缩机装配完成后，在整机运转试验时进行验证的风险性，避免离心压缩机运转时出现安全事故以及重大经济损失。

Description

一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置

技术领域

本实用新型属于离心压缩机验证领域，具体涉及一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置。

背景技术

现有磁悬浮离心压缩机机芯转子与高速永磁转子通过过渡轴用拉杆结构连接成转子组件，其连接的可靠性需待整个离心压缩机装配完成后，在整机运转试验时进行验证，而这种验证是带有风险性。如果不进行验证，转子拉杆结构在设计转速下高速运转时，转子与定子没有碰撞的可能，从而影响整个压缩机装配完成后的运行安全。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置，用于模拟检测转子组件在高转速下因离心力产生摆动与定子部件是否发生碰撞，确保该转子拉杆结构在设计转速下高速运转时，转子与定子没有碰撞的可能，从而保证整个压缩机装配完成后的运行安全。

技术方案：

第一方面，提供了一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置，其特征在于，包括：轴基座11、检测环12、底板13，其中，所述轴基座11固定安装在底板13上，检测环12固定安装在底板13上，检测环12的安装位置对应一级叶轮的位置，检测环12采用内环为多个台阶环，所述多个台阶环对应不同的径向间隙，轴基座11上设置有横向的过渡轴安装孔。

进一步地，底板13上安装检测环部位设有多组螺钉孔位，用于实现检测环12在一级叶轮轴向方向上的安装位置移动可调。

进一步地，试验时，一级叶轮4、一级叶轮调整垫5、轴套6、二级叶轮7、二级叶轮调整垫8、平衡盘9转子部件依次套在过渡轴10上，过渡轴10套进轴基座11的过渡轴安装孔上，中心拉杆1一端穿过过渡轴10与轴基座11内螺纹连接，中心拉杆1另一伸出端通过拉杆螺母2、平垫圈3将过渡轴10上套着叶轮转子、过渡轴10与轴基座11之间压紧固定在一起。

进一步地，轴基座11由T型螺钉固定安装在底板13上，检测环12由T型螺钉安装在一级叶轮4部位的底板13上。

进一步地，试验前，调整安装保证检测环12与一级叶轮4的同轴度及圆周间隙均匀，调整好后拧紧螺钉，再将装配好的转子拉杆结构可靠性验证装置安装到振动台进行可靠性验证。

进一步地，检测环12包括三个台阶环并且分别依次对应间隙0.25mm、0.2mm、0.1mm。

有益效果：

本实用新型磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置,可提前验证转子拉杆结构的可靠性及设计间隙的合理性，避免了原先转子拉杆结构可靠性需待整个离心压缩机装配完成后，在整机运转试验时进行验证的风险性，避免离心压缩机运转时出现安全事故以及重大经济损失。

本实用新型离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置结构简单、合理，制造及安装方便，易操作，实用性好，可以广泛应用于检测同类离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置，具有较大实用价值。

附图说明

附图1是离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置结构图；

附图2是图1的左视图；

附图3是转子部件通过过渡轴用拉杆结构与高速永磁转子连接图；

附图4是转子拉杆结构在离心力的作用下竖直方向上的弯曲示意图。

其中：1—中心拉杆、2—拉杆螺母、3—平垫圈、4—一级叶轮、5—一级叶轮调整垫、6—轴套、7—二级叶轮、8—二级叶轮调整垫、9—平衡盘、10—过渡轴、11-轴基座、12-检测环、13-底板。

具体实施方式

一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置，其由转子拉杆结构和振动工装组成。其中：如附图1所示，转子拉杆结构包括中心拉杆1、拉杆螺母2、平垫圈3、一级叶轮4、一级叶轮调整垫5、轴套6、二级叶轮7、二级叶轮调整垫8、平衡盘9、过渡轴10；振动工装包括轴基座11、检测环12、底板13。

装配时，如附图1和2所示，将一级叶轮4、一级叶轮调整垫5、轴套6、二级叶轮7、二级叶轮调整垫8、平衡盘9转子部件依次套在过渡轴10上，过渡轴10套进轴基座11内孔上，中心拉杆1一端穿过过渡轴10与轴基座11内螺纹连接，另一伸出端通过拉杆螺母2、平垫圈3将过渡轴10上套着叶轮转子等部件、过渡轴10与轴基座11之间压紧固定在一起。

将装配好的轴基座11由T型螺钉固定安装在底板13上，检测环12由T型螺钉安装在一级叶轮4部位的底板13上。

所述检测环12采用三个台阶孔设计，三个台阶孔直径与一级叶轮4最大外圆处的径向间隙分别是0.25mm、0.2mm、0.1mm，且检测环12在一级叶轮4轴向方向上的安装位置移动可调，以实现叶轮转子组件与检测环12在不同配合间隙值下的可靠性模拟验证。

所述底板13上安装检测环12部位设有三组螺钉孔位，用于检测环12在一级叶轮4轴向方向上的安装位置移动可调，实现检测环12与一级叶轮4在三组不同圆周间隙下的可靠性验证。

如附图1所示，安装检测环12时，检测环12按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置分三次调整安装。每次调整安装需保证检测环12与一级叶轮4的同轴度及圆周间隙均匀，三次调整时的圆周间隙分别是0.25mm、0.2mm、0.1mm；调整好后拧紧螺钉，按本次定位孔位置，配作定位孔并装入圆柱销定位。再将装配好转子拉杆结构可靠性验证装置安装的振动台进行可靠性验证。可靠性验证也分三次进行试验，按检测环12与一级叶轮4的三组设计间隙0.25mm、0.2mm、0.1mm，从大到小进行试验。

试验时在转子拉杆结构可靠性验证装置上的一级叶轮4背部上方靠近外圆处、中心拉杆1最左端面处，以及检测环12的外圆上方部位贴测量传感器，用于测量不同位置的加速值及振动位移值，在底板13上贴控制传感器，通过振动试验台对其加载垂直底板的正弦振动，模拟离心压缩机转子拉杆结构在高速旋转过程中，转子拉杆组件在离心力的作用下的弯曲变形。根据在振动台上测量出转子部件上最大变形量位移值，以此判断叶轮是否跟验证装置上的检测环13发生碰撞以及设计间隙的合理性。

若测量出最大变形量位移值远小于转子与定子最小间隙设计值，说明此转子拉杆结构可靠，且转子与定子之间的间隙设计合理，可确保压缩机安全运行；若测量出最大变形量位移值非常接近转子与定子最小间隙设计值或发生碰撞时，说明此转子拉杆结构不可靠或间隙设计太小，不能保证压缩机安全运行。

通过此验证装置，提前验证转子磁悬浮离心压缩机拉杆结构设计的可靠性及设计间隙的合理性，避免了转子拉杆结构不可靠而造成压缩机转子与定子碰撞的可能，以保证压缩机整机运行时的安全。

一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证基本原理如下：

转子部件通过过渡轴用拉杆结构与磁悬浮电机上的高速永磁转子连接，转子连接结构如图3所示。

转子拉杆结构整体可看作是悬臂梁件，叶轮转子组件的质心并不在理论中心线上，假设转子组件质心与理论中心线的偏移量为d。转子组件在高速旋转过程中，质心绕圆心做圆周运动，在离心力的作用下，转子拉杆结构有一定的弯曲。取转子圆周运动方向上的竖直方向，叶轮转子组件在竖直方向上弯曲量可简化为悬臂件的上下往复式振动的幅值。如图4所示。

一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置，此验证装置是由转子拉杆结构和振动工装组成，如附图1所示，图中不带剖面线部分为转子拉杆结构，带剖面线的部分是振动工装。

此验证装置将转子组件在离心力的作用下的弯曲变形等效到竖直方向上的正旋定频振动，根据压缩机定子与转子组件的最小间隙是0.25mm，在转子拉杆振动试验装置上设计了一个带有台阶孔的可调整检测环，移动可调整检测环的安装位置，实现叶轮转子组件与可调整检测环在不同间隙下(0.25mm、0.2mm、0.1mm)的测试。

试验时将其装置连接在振动台上，在转子拉杆结构可靠性振动试验装置上贴测量传感器，用于控制及测量不同位置的加速值及振动位移值，通过振动试验台对其加载垂直底板的正弦振动，模拟离心压缩机转子拉杆结构在高速旋转过程中，转子组件在离心力的作用下的弯曲变形。根据在振动台上测量出转子拉杆组件上最大变形量位移值，以此判断叶轮是否跟验证装置上的检测环发生碰撞以及设计间隙的合理性。

通过验证装置，提前验证转子磁悬浮离心压缩机拉杆结构设计的可靠性，可以避免转子拉杆结构不可靠而造成离心压缩机转子与定子碰撞的可能，以保证压缩机整机运行时的安全。

本实用新型磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置,可提前验证转子拉杆结构的可靠性及设计间隙的合理性，避免了原先转子拉杆结构可靠性需待整个离心压缩机装配完成后，在整机运转试验时进行验证的风险性，避免离心压缩机运转时出现安全事故以及重大经济损失。

本实用新型离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置结构简单、合理，制造及安装方便，易操作，实用性好，可以广泛应用于检测同类离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置，具有较大实用价值。

Claims (6)

1.一种磁悬浮离心压缩机转子拉杆结构可靠性验证装置，其特征在于，包括：轴基座(11)、检测环(12)、底板(13)，其中，所述轴基座(11)固定安装在底板(13)上，检测环(12)固定安装在底板(13)上，检测环(12)的安装位置对应一级叶轮的位置，检测环(12)采用内环为多个台阶环，所述多个台阶环对应不同的径向间隙，轴基座(11)上设置有横向的过渡轴安装孔。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，底板(13)上安装检测环部位设有多组螺钉孔位，用于实现检测环(12)在一级叶轮轴向方向上的安装位置移动可调。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，试验时，一级叶轮(4)、一级叶轮调整垫(5)、轴套(6)、二级叶轮(7)、二级叶轮调整垫(8)、平衡盘(9)转子部件依次套在过渡轴(10)上，过渡轴(10)套进轴基座(11)的过渡轴安装孔上，中心拉杆(1)一端穿过过渡轴(10)与轴基座(11)内螺纹连接，中心拉杆(1)另一伸出端通过拉杆螺母(2)、平垫圈(3)将过渡轴(10)上套着叶轮转子、过渡轴(10)与轴基座(11)之间压紧固定在一起。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，轴基座(11)由T型螺钉固定安装在底板(13)上，检测环(12)由T型螺钉安装在一级叶轮(4)部位的底板(13)上。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，试验前，调整安装保证检测环(12)与一级叶轮(4)的同轴度及圆周间隙均匀，调整好后拧紧螺钉，再将装配好的转子拉杆结构可靠性验证装置安装到振动台进行可靠性验证。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，检测环(12)包括三个台阶环并且分别依次对应间隙0.25mm、0.2mm、0.1mm。

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