CN114705571B

CN114705571B - 一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置

Info

Publication number: CN114705571B
Application number: CN202210633609.7A
Authority: CN
Inventors: 李红华; 佟官军
Original assignee: Changzhou Kaidu Mechanical And Electrical Co ltd
Current assignee: Changzhou Kaidu Mechanical And Electrical Co ltd
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2022-06-07
Publication date: 2022-08-26
Anticipated expiration: 2042-06-07
Also published as: CN114705571A

Abstract

本发明公开了一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，涉及汽轮机组呈结构用测试设备技术领域。本发明包括安装机构、角调节机构、多驱动机构和自主废料收集机构，安装机构内中部连接有角调节机构，且角调节机构上下端中央位置连接有多驱动机构，角调节机构两侧下部设置有自主废料收集机构；角调节机构包括的调节电机上输出端呈套接的角传感器设置，且角传感器上端活动连接有调节架。本发明通过设置多驱动机构、角调节机构和自主废料收集机构，解决了现有叶片耐冲击力测试装置，占用空间大，安装拆线繁琐，单一角度的测试处理，影响测试的精准度，同时，不合格的叶片需通过人工持续在现场进行取料处理，占用人力，满足不了使用需求的问题。

Description

一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置

技术领域

本发明属于汽轮机组成结构用测试设备技术领域，特别是涉及一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置。

背景技术

汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中，叶片属于汽轮机的组成机构，而其在生产使用前需进行耐冲击力测试处理。

经检索，中国授权专利号CN103743556A，公开了一种具有围带和凸台拉金结构汽轮机叶片的测试装置，包括试验台架、叶跟固定装置、两套加载装置、激振装置和测量装置；其中，叶根固定装置固定在试验台架的底板上；加载装置通过两个加载盘支撑固定在侧板的槽孔上，其中，一套加载装置用于对汽轮机叶片的围带提供周向扭矩，另一套加载装置用于对汽轮机叶片的凸台拉金提供周向扭矩；激振装置通过两个激振器支架立板固定在侧板的槽孔上；测量装置固定在试验台架上。本发明一种具有围带和凸台拉金结构汽轮机叶片的测试装置，其可以用来模拟在实际运行工况下，测量不同长度的具有围带和凸台拉金结构汽轮机叶片，为进一步发展具有围带和凸台拉金结构汽轮机叶片奠定基础。

经检索，中国专利申请CN111339700A，公开了一种电汽轮机叶片的疲劳损伤评估方法、装置和存储介质，所述方法包括：获取核电汽轮机叶片的三维结构数据，根据所述三维数据建立所述核电汽轮机叶片的三维结构模型；对所述三维结构模型进行仿真分析，得到疲劳损伤的最大弹性交变应力和最大交变应力位置；基于所述最大弹性交变应力和所述核电汽轮机叶片的材料性能参数，制定巴克豪森噪声标定曲线；按照所述最大交变应力位置测试所述核电汽轮机叶片的巴克豪森噪声信号；根据所述巴克豪森噪声标定曲线和所述巴克豪森噪声信号，确定所述核电汽轮机叶片的疲劳损伤。本申请提供的方案可以准确地确定核电汽轮机叶片的疲劳损伤。

但它在实际使用中仍存在以下弊端：

1、现有的叶片耐冲击力测试装置，通过多驱动机构以带动多冲击结构进行叶片的耐冲击力测试，占用空间大，安装拆线繁琐，影响使用效果；

2、现有的叶片耐冲击力的测试装置，进行叶片的耐冲击力测试时，单一角度的测试处理，难以得知叶片多位置的测试数据，影响测试的精准度；

3、现有的叶片耐冲击力的测试装置，在进行叶片的检测后，不合格的叶片需通过人工持续在现场进行取料处理，占用人力，满足不了使用需求。

因此，现有的一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，无法满足实际使用中的需求，所以市面上迫切需要能改进的技术，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，通过设置多驱动机构、角调节机构和自主废料收集机构，解决了现有叶片耐冲击力测试装置，通过多驱动机构以带动多冲击结构进行叶片的耐冲击力测试，占用空间大，安装拆线繁琐，影响使用效果，且进行叶片的耐冲击力测试时，单一角度的测试处理，难以得知叶片多位置的测试数据，影响测试的精准度，同时，在进行叶片的检测后，不合格的叶片需通过人工持续在现场进行取料处理，占用人力，满足不了使用需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，包括安装机构、角调节机构、多驱动机构和自主废料收集机构，所述安装机构内中部连接有角调节机构，且角调节机构上下端中央位置连接有多驱动机构，所述角调节机构两侧下部设置有自主废料收集机构；

所述角调节机构包括的调节电机上输出端呈套接的角传感器设置，且角传感器上端活动连接有调节架，所述调节架上中部凸柱套接于安装机构内顶部中段的轴座内。

进一步地，所述多驱动机构包括焊接于调节架前后端部的支板，且支板外侧下中部贯穿的驱动电机内侧输出端的端部套接有主链轮，所述主链轮之间通过链条链传动连接。

基于上述技术特征，由支板对连接有主链轮的驱动电机进行结构承接，而通过驱动电机驱动主链轮进行作业，以通过转动中的链条驱动从链轮进行转动，用以带动多冲击机构进行对叶片的耐冲击力测试。

进一步地，所述自主废料收集机构包括的支架底端部贯穿连接有液压缸，且液压缸上输出端活动连接有上U型架，所述上U型架外侧上部呈镶嵌的光电传感器设置，且上U型架外侧端部贯穿的伸缩杆内侧输出端活动连接有收集板。

基于上述技术特征，由液压缸对上U型架施加向上的力，以带动收集板进行逐步的上移作业，此时，可通过光电传感器进行叶片测试的检测，同时，在检测出不合格的产品时，通过伸缩杆对收集板施加向前推动的力，对其进行收集承接。

进一步地，所述调节架内两侧中部呈等距连接有冲击机构，且冲击机构包括的一组轴承内端转动连接有轴杆，所述轴杆中部套接有冲击块，且轴杆端部套接有一组从链轮。

基于上述技术特征，由轴承对连接有从链轮以及冲击块的轴杆进行承接，通过冲击块进行对叶片的耐冲击力测试，而通过从链轮与链条间的啮合连接，以进行驱动电机力的承接。

进一步地，所述安装机构包括的安装架上端中部通过上开口框架连接有端块，且端块上两侧端部呈贯穿的螺孔设置，所述安装架前后端部螺纹连接有加强板。

基于上述技术特征，由安装架对角调节机构以及支撑机构进行外承接，而由上开口框架对端块进行初步连接，并通过外螺栓由螺孔对其进行二次连接，同时，由加强板进行安装架的外结构强化处理。

进一步地，所述加强板外表面上部活动连接有防撞缓冲机构，且防撞缓冲机构包括的支管通过后中部的凸块阻尼连接于加强板外表面上部的凹槽内，所述支管内前端通过缓冲弹簧连接有支柱，且支柱前端连接有接触板。

基于上述技术特征，由凸块与凹槽间结构的连接，对防撞缓冲机构进行结构连接，而通过支管由缓冲弹簧对连接有接触板的支柱进行承接，在该装置发生倾倒时，接触板与地面接触，此时，缓冲弹簧受力形变，并在恢复形变时施加反向作用力，进行对受力的缓冲。

进一步地，所述加强板内侧中部等距连接有夹持机构，且夹持机构包括的夹持电机等距贯穿加强板中部设置，所述夹持电机内侧输出端转动的夹持架上端通过导轨滑动连接有夹持块，且导轨端部贯穿的电动推杆内侧输出端与夹持块外侧上部活动连接。

基于上述技术特征，由电动推杆对夹持块施加推拉的力，用于其之间间距的调节，以进行不同规格叶片的夹持定位，而通过夹持电机对夹持架施加转动的力，可对其进行纵向角调节，易于进行叶片的上下料。

进一步地，所述安装架底端部连接有支撑机构，且支撑机构包括呈中心对称的一组撑架，所述支架内端阻尼延伸进撑架外端中部，且撑架底中部焊接连接有撑块。

基于上述技术特征，由撑架对支架进行结构定位承接，并通过底中部进行撑块的承接，由撑块与地面间的接触，对该装置进行支撑定位处理。

进一步地，撑架内端中部阻尼连接有移动机构，且移动机构包括的下U型架内侧下部转动连接有滚轴，所述滚轴中部等距套接有滚轮。

基于上述技术特征，由下U型架内侧下部对连接有滚轮的滚轴进行承接，通过滚轮与地面间的接触，并对该装置施加推动力，可对其进行位置的移动。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设置多驱动机构，由单一的驱动电机带动多数量冲击结构进行作业，降低安装拆卸步骤，简化作业流程，易于使用，具体的，多驱动机构包括的驱动电机内侧输出端的端部连接有主链轮，而链轮之间通过链条链传动连接，而冲击机构包括的轴杆端部连接有的从链轮与链条间啮合连接，在驱动电机驱动链条进行转动的同时，可带动多个从链轮进行转动，进行多冲击机构的驱动作业即可。

2、本发明通过设置角调节机构，由对多驱动结构进行承接的同时，可进行冲击结构的角调节，以进行叶片多位置的耐冲击力测试，具体的，角调节机构包括的调节架通过前后端部进行多驱动机构的承接，而调节架的底中部与调节电机上输出端间连接，并在调节电机上输出端套接有角传感器，在进行冲击机构角调节的同时，确保调节角度的精准性。

3、本发明通过设置自主废料收集机构，由对检测出的废料进行自主收集处理，降低人工成本，提升该装置的智能性，具体的，自主废料收集机构包括的上U型架外侧上部镶嵌有光电传感器，可对检测中的叶片外表面形状进行检测，而在叶片耐冲击力检测中发生断裂时，光电传感器检测数据被外控制端接受，此时，外控制端进行液压缸的控制，使得收集板处于合适位置，并通过伸缩杆对其进行推动，以进行自主对废料的收集即可。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明外观示意图；

图2为本发明角调节机构、多驱动机构以及冲击机构连接示意图；

图3为本发明多驱动机构示意图；

图4为本发明支撑机构、自主废料收集机构连接示意图；

图5为本发明支撑机构、移动机构连接示意图；

图6为本发明冲击机构示意图；

图7为本发明夹持机构示意图；

图8为本发明加强板、防撞缓冲机构连接示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、安装机构；110、安装架；120、上开口框架；130、端块；140、加强板；200、角调节机构；210、调节架；220、调节电机；230、轴座；300、多驱动机构；310、支板；320、驱动电机；330、主链轮；340、链条；400、自主废料收集机构；410、支架；420、液压缸；430、上U型架；440、伸缩杆；450、收集板；500、冲击机构；510、轴承；520、轴杆；530、冲击块；540、从链轮；600、夹持机构；610、夹持电机；620、夹持架；630、导轨；640、夹持块；650、电动推杆；700、支撑机构；710、撑架；720、撑块；800、移动机构；810、下U型架；820、滚轴；830、滚轮；900、防撞缓冲机构；910、支管；920、缓冲弹簧；930、支柱；940、接触板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-8所示，本发明为一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，包括安装机构100、角调节机构200、多驱动机构300和自主废料收集机构400，安装机构100内中部连接有角调节机构200，且角调节机构200上下端中央位置连接有多驱动机构300，角调节机构200两侧下部设置有自主废料收集机构400；

角调节机构200包括的调节电机220上输出端呈套接的角传感器设置，且角传感器上端活动连接有调节架210，调节架210上中部凸柱套接于安装机构100内顶部中段的轴座230内；

多驱动机构300包括焊接于调节架210前后端部的支板310，且支板310外侧下中部贯穿的驱动电机320内侧输出端的端部套接有主链轮330，主链轮330之间通过链条340链传动连接；

自主废料收集机构400包括的支架410底端部贯穿连接有液压缸420，且液压缸420上输出端活动连接有上U型架430，上U型架430外侧上部呈镶嵌的光电传感器设置，且上U型架430外侧端部贯穿的伸缩杆440内侧输出端活动连接有收集板450，进行该装置的具体使用时；

首先，将自主废料收集机构400内端插接于撑架710内，此时，外控制端对液压缸420控制，液压缸420的底端与地面向接触，液压缸420对该装置施加向上的力，使得该装置进行一定的高度升高，此时，将移动机构800的上端部插接于撑架710内端，并重复上述相反步骤，使得滚轮830与地面接触，并通过对该装置施加推动力，进行其位置的移动；

接着，在该装置进行指定位置的移动后，施加上述反向步骤，使得撑块720与地面再次接触，此时，将待测试的叶片放置于夹持块640之间，而外控制端对电动推杆650进行控制，电动推杆650对夹持块640施加推动力，以进行叶片的夹持定位；

然后，外控制端进行驱动电机320的控制，此时，驱动电机320驱动主链轮330由链条340带动从链轮540进行作业，以驱动多数量的冲击块530进行转动作业，转动中的冲击块530用于对叶片进行耐冲击力的测试处理，而在进行叶片的耐冲击力检测时，将自主废料收集机构400与撑架710间脱离，此时，液压缸420对收集板450施加向上的力，通过光电传感器进行叶片测试数据的监测，而在监测出不合格的叶片时，夹持电机610对夹持架620施加转动的力，使其与地面呈平行设置，同时，伸缩杆440对收集板450施加的推动力，而电动推杆650对夹持块640施加松懈的力，通过收集板450进行不合格产品的承接；

最后，在该装置不慎发生倾倒时，接触板940预先与地面接触，并对缓冲弹簧920施加推动力，而缓冲弹簧920受力发生形变，并在恢复形变时对受力施加反向的力，以进行受力的缓冲减震。

其中如图1所示，安装机构100包括的安装架110上端中部通过上开口框架120连接有端块130，且端块130上两侧端部呈贯穿的螺孔设置，安装架110前后端部螺纹连接有加强板140；

具体的，进行安装机构100的使用时，将加强板140放置于安装架110的前后端部，并进行指定位置螺栓的拧紧处理，此时，将端块130放置于上开口框架120内，并施加向下的力，同时对螺孔内进行外螺栓的拧紧即可。

其中如图4-8所示，调节架210内两侧中部呈等距连接有冲击机构500，且冲击机构500包括的一组轴承510内端转动连接有轴杆520，轴杆520中部套接有冲击块530，且轴杆520端部套接有一组从链轮540；

具体的，进行冲击机构500的使用时，在驱动电机320带动主链轮330进行转动时，与链条340啮合的从链轮540受力进行转动，此时，转动的从链轮540带动轴杆520进行转动，驱动冲击块530对叶片进行耐冲击力的测试即可；

加强板140外表面上部活动连接有防撞缓冲机构900，且防撞缓冲机构900包括的支管910通过后中部的凸块阻尼连接于加强板140外表面上部的凹槽内，支管910内前端通过缓冲弹簧920连接有支柱930，且支柱930前端连接有接触板940；

具体的，进行防撞缓冲机构900的使用时，将支管910后部的凸块阻尼连接于加强板140外表面上部的凹槽内，此时，在该装置发生倾倒时，接触板940预先与地面接触，而缓冲弹簧920受力发生形变，并在恢复形变时对受力施加反向的力，进行受力的缓冲减震即可；

加强板140内侧中部等距连接有夹持机构600，且夹持机构600包括的夹持电机610等距贯穿加强板140中部设置，夹持电机610内侧输出端转动的夹持架620上端通过导轨630滑动连接有夹持块640，且导轨630端部贯穿的电动推杆650内侧输出端与夹持块640外侧上部活动连接；

具体的，进行夹持机构600的使用时，在将叶片放置于夹持块640内侧时，外控制端进行电动推杆650的控制，电动推杆650对夹持块640施加向内推动的力，以进行叶片的夹持，并在叶片检测出不合格时，夹持电机610对夹持架620施加转动的力，使其处于与地面平行的状态，并通过收集板450进行承接；

安装架110底端部连接有支撑机构700，且支撑机构700包括呈中心对称的一组撑架710，支架410内端阻尼延伸进撑架710外端中部，且撑架710底中部焊接连接有撑块720；

具体的，进行支撑机构700的使用时，将支架410的内端插接于撑架710中部空腔的外端，并将空腔的内端进行对移动机构800的连接，同时，将撑块720底端面与地面间接触放置即可；

撑架710内端中部阻尼连接有移动机构800，且移动机构800包括的下U型架810内侧下部转动连接有滚轴820，滚轴820中部等距套接有滚轮830；

具体的，进行移动机构800的使用时，在通过液压缸420进行该装置的高度升高后，将下U型架810上端部插接于撑架710内端，此时，进行液压缸420的收缩，使得滚轮830与地面接触，此时，对该装置施加推动力，进行该装置的移动即可。

以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，包括安装机构（100）、角调节机构（200）、多驱动机构（300）和自主废料收集机构（400），其特征在于：所述安装机构（100）内中部连接有角调节机构（200），且角调节机构（200）上下端中央位置连接有多驱动机构（300），所述角调节机构（200）两侧下部设置有自主废料收集机构（400）；

所述角调节机构（200）包括的调节电机（220）上输出端呈套接的角传感器设置，且角传感器上端活动连接有调节架（210），所述调节架（210）上中部凸柱套接于安装机构（100）内顶部中段的轴座（230）内；

所述多驱动机构（300）包括焊接于调节架（210）前后端部的支板（310），且支板（310）外侧下中部贯穿的驱动电机（320）内侧输出端的端部套接有主链轮（330），所述主链轮（330）之间通过链条（340）链传动连接；

所述调节架（210）内两侧中部呈等距连接有冲击机构（500），且冲击机构（500）包括的一组轴承（510）内端转动连接有轴杆（520），所述轴杆（520）中部套接有冲击块（530），且轴杆（520）端部套接有一组从链轮（540）。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，其特征在于，所述自主废料收集机构（400）包括的支架（410）底端部贯穿连接有液压缸（420），且液压缸（420）上输出端活动连接有上U型架（430），所述上U型架（430）外侧上部呈镶嵌的光电传感器设置，且上U型架（430）外侧端部贯穿的伸缩杆（440）内侧输出端活动连接有收集板（450）。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，其特征在于，所述安装机构（100）包括的安装架（110）上端中部通过上开口框架（120）连接有端块（130），且端块（130）上两侧端部呈贯穿的螺孔设置，所述安装架（110）前后端部螺纹连接有加强板（140）。

4.根据权利要求3所述的一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，其特征在于，所述加强板（140）外表面上部活动连接有防撞缓冲机构（900），且防撞缓冲机构（900）包括的支管（910）通过后中部的凸块阻尼连接于加强板（140）外表面上部的凹槽内，所述支管（910）内前端通过缓冲弹簧（920）连接有支柱（930），且支柱（930）前端连接有接触板（940）。

5.根据权利要求3所述的一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，其特征在于，所述加强板（140）内侧中部等距连接有夹持机构（600），且夹持机构（600）包括的夹持电机（610）等距贯穿加强板（140）中部设置，所述夹持电机（610）内侧输出端转动的夹持架（620）上端通过导轨（630）滑动连接有夹持块（640），且导轨（630）端部贯穿的电动推杆（650）内侧输出端与夹持块（640）外侧上部活动连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，其特征在于，所述安装架（110）底端部连接有支撑机构（700），且支撑机构（700）包括呈中心对称的一组撑架（710），所述支架（410）内端阻尼延伸进撑架（710）外端中部，且撑架（710）底中部焊接连接有撑块（720）。

7.根据权利要求6所述的一种用于汽轮机叶片耐冲击力的测试装置，其特征在于，所述撑架（710）内端中部阻尼连接有移动机构（800），且移动机构（800）包括的下U型架（810）内侧下部转动连接有滚轴（820），所述滚轴（820）中部等距套接有滚轮（830）。