CN221238558U - 一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，包括机架和控制装置，机架内设有容置腔，容置腔的开口处设置有门板；容置腔的顶壁设置有转轴安装组件，转轴安装组件转动连接有竖直伸入容置腔中的旋转轴，旋转轴的下部设有用于锁紧固定工件的紧固件；机架的顶部设有与旋转轴的上部连接的驱动机构，机架固定连接有振动传感器，控制装置包括工控屏一体机以及与工控屏一体机连接的主轴变频调速器、振动显示仪表、报警装置和若干个开关，振动传感器、驱动机构分别电性连接工控屏一体机。本实用新型可以通过检测振动频率判定产品稳定性，检测方便快捷，可降低生产成本和提高效益。

Description

一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置

技术领域

本实用新型涉及航空零部件稳定性测试设备技术领域，尤其涉及一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置。

背景技术

一些应用于航空上的产品，如回转体结构类这种航空零部件，在加工及喷涂后，需对产品的高速旋转动平衡进行测试。目前，高速旋转测试普遍采用实验室内通过专业仪器分析测量，成本较高，效率较低，因此，需要通过研发一种检测振动频率判定产品稳定性的设备，从而降低生产成本和提高效益。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，很好地解决了上述背景技术所提及的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，包括机架和控制装置，所述机架内设有容置腔，所述容置腔的开口处设置有门板；所述容置腔的顶壁设置有转轴安装组件，所述转轴安装组件转动连接有竖直伸入容置腔中的旋转轴，所述旋转轴的下部设有用于锁紧固定工件的紧固件；所述机架的顶部设有与所述旋转轴的上部连接的驱动机构，所述机架固定连接有振动传感器，所述控制装置包括工控屏一体机以及与工控屏一体机连接的主轴变频调速器、振动显示仪表、报警装置和若干个开关，所述振动传感器、所述驱动机构分别电性连接所述工控屏一体机。

进一步，所述容置腔内设有朝向安装在旋转轴上的工件摄像的高清摄像头，所述高清摄像头与所述工控屏一体机连接。高清摄像头用于实时监控工件测试情况，相对与通过打开门板观察来说，具有较好的安全性。

进一步，所述机架上设有用于检测所述门板的光电开关，所述光电开关与所述工控屏一体机电性连接。如此，可利用光电开关起到安全锁的作用，当门板合拢关闭后，才可以启动旋转测试工件。

进一步，所述转轴安装组件包括轴座、第一轴承、第二轴承和固定连接在轴座下方的环形锁板，所述轴座的外周设有与所述机架连接的装配凸环，所述轴座的内侧具有用于安装所述旋转轴的轴孔，所述轴孔的内壁设有定位凸环，所述第一轴承和所述第二轴承分别设置在所述定位凸环的上下两侧，所述第一轴承的内圈和所述第二轴承的内圈分别与所述旋转轴连接，所述环形锁板的上表面与所述第二轴承的外圈连接。

进一步，所述旋转轴包括一体连接的光轴和螺纹轴，所述光轴的外壁分别与所述第一轴承的内圈和所述第二轴承的内圈连接，所述光轴在远离螺纹轴的一端设有与所述第一轴承的内圈抵接的限位凸环。

进一步，所述紧固件包括第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设置在螺纹轴靠近光轴的一端，所述第二锁紧螺母设置在螺纹轴远离光轴的一端。

进一步，所述第二锁紧螺母为反牙螺母。如此，与旋转轴的旋转方向相反，在旋转过程中可有效止松。

进一步，所述螺纹轴上设有键槽和定位键，所述工件的装配孔中设有与定位键连接的定位槽。

进一步，所述第一轴承为圆柱滚动轴承，所述第二轴承为深沟球轴承。如此，可对电机的输出轴与旋转轴保持良好的同心度，其中，利用圆柱滚动轴承承受工件对旋转轴的径向压力，利用深沟球轴承辅助定位可有效减少旋转轴的摆动。

进一步，所述驱动机构包括电机、弹簧夹头、插块、电机架和保护罩，所述保护罩设置在所述机架的上方，所述电机的外壁通过所述电机架与所述保护罩的内壁连接，所述弹簧夹头的两端分别与所述电机的输出轴和所述插块连接，所述旋转轴的顶部设有与所述插块配合的插孔。

优选的，插孔和插块的横截面形状为六边形。

振动传感器位于容置腔的上方。

门板上设有玻璃窗口，方便观察容置腔内部的情况。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，具备以下有益效果：

本实用新型通过将工件安装在机架内的旋转轴上，并设置与机架固定连接的振动传感器用于监测机架振动情况，振动显示仪表用于显示及设置振动报警值，主轴变频调速器用于调节旋转轴的旋转速度，在测试时，调整旋转轴的速度到所需转速后，利用振动传感器检测机架在工件高速旋转时所产生的振动，如振动值超出报警设定值即判定产品不合格并发出报警和停止测试，将数据记录。

本实用新型可以通过检测振动频率判定产品稳定性，检测方便快捷，可降低生产成本和提高效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的前视图；

图3为图2中沿A-A方向的剖面图；

图4为图3中B处放大示意图；

图5为旋转轴、工件、转轴安装组件的装配示意图；

图6为工件的安装示意图。

附图标记：1、机架；11、容置腔；12、门板；121、玻璃窗口；13、光电开关；14、高清摄像头；2、控制装置；21、工控屏一体机；22、主轴变频调速器；23、振动显示仪表；24、报警装置；25、开关；3、转轴安装组件；31、轴座；311、装配凸环；312、定位凸环；32、第一轴承；33、第二轴承；34、环形锁板；4、旋转轴；41、光轴；411、限位凸环；412、插孔；42、螺纹轴；421、键槽；422、定位键；5、紧固件；51、第一锁紧螺母；52、第二锁紧螺母；6、驱动机构；61、电机；62、弹簧夹头；63、插块；64、电机架；65、保护罩；7、振动传感器；8、工件；81、装配孔；82、定位槽。

具体实施方式

下面将通过详细的实施例并结合附图对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1～图6，本实施例提供了一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，包括机架1和控制装置2，所述机架1内设有容置腔11，所述容置腔11的开口处设置有门板12。所述容置腔11的顶壁设置有转轴安装组件3，所述转轴安装组件3转动连接有竖直伸入容置腔11中的旋转轴4，所述旋转轴4的下部设有用于锁紧固定工件8的紧固件5。所述机架1的顶部设有与所述旋转轴4的上部连接的驱动机构6。所述机架1固定连接有振动传感器7，所述控制装置2包括工控屏一体机21以及与工控屏一体机21连接的主轴变频调速器22、振动显示仪表23、报警装置24和若干个开关25，所述振动传感器7、所述驱动机构6分别电性连接所述工控屏一体机21。通过将工件安装在机架内的旋转轴上，并设置与机架固定连接的振动传感器用于监测机架振动情况，振动显示仪表用于显示及设置振动报警值，主轴变频调速器用于调节旋转轴的旋转速度，在测试时，调整旋转轴的速度到所需转速后，利用振动传感器检测机架在工件高速旋转时所产生的振动，如振动值超出报警设定值即判定产品不合格并发出报警和停止测试，将数据记录。

其中，在本实施例中，参考图3～图5，所述转轴安装组件3包括轴座31、第一轴承32、第二轴承33和固定连接在轴座31下方的环形锁板34，所述轴座31的外周设有通过螺栓与所述机架1连接的装配凸环311，所述轴座31的内侧具有用于安装所述旋转轴4的轴孔，所述轴孔的内壁设有定位凸环312，所述第一轴承32和所述第二轴承33分别设置在所述定位凸环312的上下两侧，所述第一轴承32的内圈和所述第二轴承33的内圈分别与所述旋转轴4连接，所述环形锁板34的上表面与所述第二轴承33的外圈连接。所述旋转轴4包括一体连接的光轴41和螺纹轴42，光轴41的直径大于螺纹轴42的直径，所述光轴41的外壁分别与所述第一轴承32的内圈和所述第二轴承33的内圈连接，所述光轴41在远离螺纹轴42的一端设有与所述第一轴承32的内圈抵接的限位凸环411。所述紧固件5包括第一锁紧螺母51和第二锁紧螺母52，所述第一锁紧螺母51设置在螺纹轴42靠近光轴41的一端，所述第二锁紧螺母52设置在螺纹轴42远离光轴41的一端。通过第一锁紧螺母51和第二锁紧螺母52的配合，可以牢固锁紧工件8。

在本实施例中，所述第一轴承32为圆柱滚动轴承，所述第二轴承33为深沟球轴承。如此，可对电机的输出轴与旋转轴保持良好的同心度，其中，利用圆柱滚动轴承承受工件对旋转轴的径向压力，利用深沟球轴承辅助定位可有效减少旋转轴的摆动。

在本实施例中，所述第二锁紧螺母52为反牙螺母。如此，与旋转轴的旋转方向相反，在旋转过程中可有效止松。

在本实施例中，如图1所示，振动传感器7位于容置腔11的上方，靠近旋转轴的位置来安装。

在一些具体的实施方式中，如图5所示，所述螺纹轴4上设有键槽421和定位键422，所述工件8的装配孔81中设有与定位键422连接的定位槽82。

在一些具体的实施方式中，参考图3和图6，所述容置腔11内设有朝向安装在旋转轴4上的工件8摄像的高清摄像头14，所述高清摄像头14与所述工控屏一体机21连接。高清摄像头用于实时监控工件测试情况，相对与通过打开门板观察来说，具有较好的安全性。

在一些具体的实施方式中，参考图1和图6，所述机架1上设有用于检测所述门板12的光电开关13，所述光电开关13与所述工控屏一体机21电性连接。如此，可利用光电开关起到安全锁的作用，当门板合拢关闭后，才可以启动旋转测试工件。

在一些具体的实施方式中，参考图3、图4，所述驱动机构6包括电机61、弹簧夹头62、插块63、电机架64和保护罩65，所述保护罩65焊接设置在所述机架1的上方，所述电机61的外壁通过所述电机架64与所述保护罩65的内壁连接，所述弹簧夹头62的两端分别与所述电机61的输出轴和所述插块63连接，所述旋转轴4的顶部设有与所述插块63配合的插孔412。优选的，插孔和插块的横截面形状为六边形。

在一些具体的实施方式中，参考图1，门板12上设有玻璃窗口121，方便观察容置腔内部的情况。

在检测时，如图6所示，打开门板12，松开第二锁紧螺母52后将工件8插入连接在旋转轴4上，并再次旋上第二锁紧螺母52，从而与第一锁紧螺母51配合将工件8牢固锁紧在旋转轴4上。随后，合拢关上门板12，按下开关启动设备，调节旋转轴4的速度到所需转速(转速可在0～15000r/min内调节)后，开始测试。期间，利用振动传感器7检测机架在工件高速旋转时所产生的振动并利用高速摄像头实时辅助查看测试情况，如振动值超出报警设定值即判定产品不合格并发出报警和停止测试，将数据记录。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，包括机架和控制装置，其特征在于：所述机架内设有容置腔，所述容置腔的开口处设置有门板；所述容置腔的顶壁设置有转轴安装组件，所述转轴安装组件转动连接有竖直伸入容置腔中的旋转轴，所述旋转轴的下部设有用于锁紧固定工件的紧固件；所述机架的顶部设有与所述旋转轴的上部连接的驱动机构，所述机架固定连接有振动传感器，所述控制装置包括工控屏一体机以及与工控屏一体机连接的主轴变频调速器、振动显示仪表、报警装置和若干个开关，所述振动传感器、所述驱动机构分别电性连接所述工控屏一体机。

2.根据权利要求1所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述容置腔内设有朝向安装在旋转轴上的工件摄像的高清摄像头，所述高清摄像头与所述工控屏一体机连接。

3.根据权利要求1所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述机架上设有用于检测所述门板的光电开关，所述光电开关与所述工控屏一体机电性连接。

4.根据权利要求1所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述转轴安装组件包括轴座、第一轴承、第二轴承和固定连接在轴座下方的环形锁板，所述轴座的外周设有与所述机架连接的装配凸环，所述轴座的内侧具有用于安装所述旋转轴的轴孔，所述轴孔的内壁设有定位凸环，所述第一轴承和所述第二轴承分别设置在所述定位凸环的上下两侧，所述第一轴承的内圈和所述第二轴承的内圈分别与所述旋转轴连接，所述环形锁板的上表面与所述第二轴承的外圈连接。

5.根据权利要求4所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述旋转轴包括一体连接的光轴和螺纹轴，所述光轴的外壁分别与所述第一轴承的内圈和所述第二轴承的内圈连接，所述光轴在远离螺纹轴的一端设有与所述第一轴承的内圈抵接的限位凸环。

6.根据权利要求5所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述紧固件包括第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，所述第一锁紧螺母设置在螺纹轴靠近光轴的一端，所述第二锁紧螺母设置在螺纹轴远离光轴的一端。

7.根据权利要求6所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述第二锁紧螺母为反牙螺母。

8.根据权利要求5所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述螺纹轴上设有键槽和定位键，所述工件的装配孔中设有与定位键连接的定位槽。

9.根据权利要求4所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述第一轴承为圆柱滚动轴承，所述第二轴承为深沟球轴承。

10.根据权利要求1所述的用于测试工件稳定性的高速旋转测试装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机、弹簧夹头、插块、电机架和保护罩，所述保护罩设置在所述机架的上方，所述电机的外壁通过所述电机架与所述保护罩的内壁连接，所述弹簧夹头的两端分别与所述电机的输出轴和所述插块连接，所述旋转轴的顶部设有与所述插块配合的插孔。