[发明专利]飞轮热疲劳试验机及测试飞轮热疲劳性能的方法

权利要求书

1.一种飞轮热疲劳试验机，包括台架，其特征在于，还设有：

飞轮旋转总成，包括设置在台架上的交流电机，以及与台架转动配合且受所述交流电机驱动的飞轮固定台；

定位总成，包括移动台以及带动该移动台改变水平和竖直位置的驱动机构；

加热总成，包括固定在所述移动台上的电源装置，和该电源装置相连用于加热待测飞轮的感应线圈；

检测总成，包括用于采集飞轮温度的温度探测器，及记录温度探测器传送的信号的计算机控制系统；

冷却总成，冷却总成包括架设在所述飞轮固定台的上方的喷嘴，及与该喷嘴相连的冷却介质管路，冷却介质管路上设有控制开关。

2.根据权利要求1所述的飞轮热疲劳试验机，其特征在于，所述定位总成中的驱动机构包括：

水平移动架，与所述台架滑动配合；

第一滚珠丝杆，用于驱动水平移动架；

第二滚珠丝杆，安装在所述水平移动架上用于驱动移动台升降。

3.根据权利要求1所述的飞轮热疲劳试验机，其特征在于，所述飞轮旋转总成中的交流电机连接驱动所述飞轮固定台的减速装置，所述减速装置包括安装在飞轮固定台下端的大带轮，安装在交流电机下方的小带轮，以及连接大带轮和小带轮的同步传动带。

4.根据权利要求1所述的飞轮热疲劳试验机，其特征在于，所述感应线圈为圆环形空心铜管。

5.根据权利要求1所述的飞轮热疲劳试验机，其特征在于，所述控制开关为两个，分别为电磁气阀和电磁水阀。

6.根据权利要求1所述的飞轮热疲劳试验机，其特征在于，所述电源装置提供中频或高频的感应电流。

7.一种利用权利要求1-6中任一所述的飞轮热疲劳试验机测试飞轮热疲劳性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过磁粉探伤筛选出无裂痕的飞轮；

2)把无裂痕的飞轮平置在所述飞轮固定台上；

3)通过改变移动台的位置使感应线圈处在待测飞轮正上方，且与待测飞轮顶面的间隙为1-10mm；

4)启动交流电机带动待测飞轮旋转，向感应线圈供电加热待测飞轮至目标温度T[℃]，同时利用计算机控制系统记录温度探测器发送的信号，计算待测飞轮温度升至目标温度T[℃]所需的时间t[sec]以及温度的平均增长率G=T/t[℃/sec]；

5)停止加热，通过移动台移动感应线圈离开待测飞轮的正上方；

6)打开控制开关，通过喷嘴向待测飞轮中施加冷却介质直至待测飞轮温度降至室温；

7)步骤3)-6)循环操作n次，根据获得的数据计算待测飞轮的热疲劳性能。

8.根据权利要求7所述的测试飞轮热疲劳性能的方法，其特征在于，步骤6）中，所述冷却管路上设有电磁气阀和电磁水阀时，向待测飞轮施加冷却介质的具体方法为：打开电磁气阀,喷嘴中流出高压冷却气流，风冷飞轮时间A[mins],关闭电磁气阀；再打开电磁水阀，喷嘴中流出高压冷却水流，喷淋待测飞轮，将待测飞轮加速冷却至室温，关闭电磁水阀；然后打开电磁气阀，吹干待测飞轮表面水份。