[发明专利]高速、可间歇加载的环块接触烧蚀试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速、可间歇加载的环块接触烧蚀试验机，适用于模拟高速轴的接触烧蚀现象，研究高速轴表面变性层的形成和演化规律。

背景技术

大型离心压缩机转速范围：3000-48000转/分。高转速下，在轴承区，由于供油不足，或可倾瓦接触面积过小，导致局部温度迅速升高，轴表面变色；转子运行时振动超标，导致轴与密封刮擦；或者由于轴向力计算不准，从而使定子，如隔板产生变形，由于转子、定子之间的间隙为2-3mm，而隔板厚度为100mm左右，当高低压部分的压差达到几十公斤时，就会使悬臂工作的隔板产生变形，进而与转子产生刮擦。一旦产生刮擦会使转子表面变色，甚至弯曲，需要对其进行修复，严重的则报废。因此模拟高速轴的接触烧蚀现象，研究高速轴表面变性层的形成和演化规律，对轴即转子进行修复再制造具有重要意义。

目前，研究轴类零件的耐磨性，主要是通过试件环与试件块对磨，观察分析摩擦表面的磨损情况。已有技术中，试件环与试件块普遍采取连续接触摩擦，并且转速都不高，都在3000r/min以下，摩擦表面基本上只发生材料磨损，很难发生相变。但现在很多轴的转速都高达10000r/min，甚至更高，由于润滑不良等原因，同定子部分发生刮擦，产生瞬间高温，引起表面层的相变，对耐磨性能产生很大影响；迄今为止，高速、可间歇加载环块接触烧蚀试验机还未有相关报导。

发明内容

本发明是为模拟高速轴的接触烧蚀及其表面变性层的形成和演化规律，提供一种高速、可间歇加载的环块接触烧蚀试验机，用以模拟高速轴的接触烧蚀及其表面变性层的形成和演化规律，为其进行修复和再制造提供依据

本发明为解决技术问题采用如下方案：

本发明高速、可间歇加载的环块接触烧蚀试验机的结构特点是：在工作台上呈水平设置由主电机驱动的机械主轴，试件环固定安装在机械主轴的轴端，试件块位于试件环正上方，通过夹持器装在呈水平设置的加载杆上，加载杆一端铰接在加载支座上，另一端设置弹簧加载单元，所述弹簧加载单元是在加载杆的端部呈纵向设置带有加载螺栓的加载支撑杆，加载螺栓顶在加载杆上，加载支撑杆在底部与纵向加载导向杆铰接，在所述纵向加载导向杆的下端连接载荷测定传感器，载荷测定传感器上方是弹簧底座，加载弹簧下端顶在弹簧底座上，上端顶在纵向加载导向支座上，纵向加载导向支座安装在工作台上。

本发明高速、可间歇加载的环块接触烧蚀试验机的结构特点也在于：

在加载螺栓所在位置处、位于所述加载杆的下方设置手动杠杆卸载单元，手动杠杆卸载单元的卸载杆的中部铰接于固定在工作台上的卸载杆支座上，卸载杆的尾部固定设置有可带动卸载杆在尾部下压的卸载手柄。

在手动卸载杠杆和试件块之间，设置自动卸载单元，所述自动卸载单元是一个偏心轮机构，偏心轮旋转一圈，将加载杆顶起一次，实现一次卸载，通过调整偏心轮的转速调整卸载频率。

所述主电机采用变频调速电动机，在主电机与机械主轴之间设置由大多楔带轮、PJ型多楔带和小多楔带轮构成的传动机构，所述大多楔带轮固定设置在主电机的输出轴上，所述小多楔带轮固定设置在机械主轴的轴端。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明通过试件环与试件块的接触刮擦，模拟高速转轴的接触烧蚀及其表面变性层的形成和演化规律，对轴即转子进行修复再制造具有重要意义。

2、本发明设置手动卸载单元或自动卸载单元，可实现试件环块间歇性接触刮擦，更好地模拟大型压缩机轴与轴承、密封、或定子部分发生间歇性接触刮擦引起的轴表面的烧蚀。

3、本发明中主电机采用变频调速电动机，转速连续可调，可以实现在不同转速下研究试件表面的烧蚀情况。

4、本发明采用由多楔带轮和PJ型多楔带构成的传动机构，可以大幅度提高转速，接近模拟的实际工况。

5、本发明通过进一步设置温度和转速测量装置，可以实现机械主轴转速和刮擦表面温度的实时输出。

附图说明

图1是本发明的试验机整体装配前视图；

图2是本发明的试验机整体装配后视图；

图3是本发明的试验机加载单元结构图；