[发明专利]一种用于观察螺杆与星轮啮合磨损的实验装置

说明书

本发明涉及一种用于观察螺杆与星轮啮合磨损的实验装置，包括支撑平台、设置在支撑平台上用于固定螺杆的轴承支架、设置在轴承支架两侧用于安装星轮的十字滑台以及用于驱动螺杆和星轮转动的驱动单元，实验时，将螺杆安装固定在轴承支架上，将两个星轮分别安装在两个十字滑台上，并移动十字滑台，使其中一个星轮与螺杆啮合，另一个星轮与螺杆错位啮合，然后通过驱动单元驱动两个星轮及螺杆转动，观察两个星轮及螺杆的磨损情况。与现有技术相比，本发明可以直接观察螺杆与星轮啮合时磨损，推测星轮的耐用度，为星轮材料选型提供依据，推算单螺杆压缩机的运转时间。

技术领域

本发明涉及流体机械技术领域，具体涉及一种用于观察螺杆与星轮啮合磨损的实验装置。

背景技术

单螺杆压缩机是一种用途广泛的流体机械，用来压缩气体，借以提高气体压力。单螺杆压缩机由一个圆柱螺杆和两个对称布置的平面星轮组成啮合副，装在机壳内。螺杆的材料为不锈钢，星轮材料为高级工程塑料，通常星轮易磨损，螺杆与星轮啮合磨损直接影响单螺杆压缩机的效率。螺杆与星轮装入压缩机后，无法观察螺杆与星轮的啮合，也无法推测其磨损程度和使用寿命，所以可能会带来严重的危害

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模拟螺杆与星轮啮合实际运行工况的用于观察螺杆与星轮啮合磨损的实验装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于观察螺杆与星轮啮合磨损的实验装置，该装置包括支撑平台、设置在支撑平台上用于固定螺杆的轴承支架、设置在轴承支架两侧用于安装星轮的十字滑台以及用于驱动螺杆和星轮转动的驱动单元，实验时，将螺杆安装固定在轴承支架上，将两个星轮分别安装在两个十字滑台上，并移动十字滑台，使其中一个星轮与螺杆啮合，另一个星轮与螺杆错位啮合，然后通过驱动单元驱动两个星轮及螺杆转动，观察两个星轮及螺杆的磨损情况。本发明通过轴承支架和十字滑台分别安装螺杆和星轮，且通过轴承支架和十字滑台的移动来调节螺杆和星轮的相对位置，可以同时测得螺杆与星轮位置正确时啮合的磨损，以及同时测得螺杆与星轮轴向错位时啮合的磨损。

所述支撑平台上设有T型槽，所述的轴承支架包括前轴承支架、后轴承支架以及设置在前后轴承支架上用于固定螺杆的实验芯轴，所述前轴承支架和后轴承支架的底部均设有与T型槽相匹配的导向键，并通过T型螺母将导向键固定在T型槽内。前轴承支架和后轴承支架可在支撑平台上滑动，从而保证该装置可以适应不同规格的螺杆。

所述十字滑台包括相互垂直的X轴向直线滑轨以及Y轴向直线滑轨，所述X轴向直线滑轨与螺杆的轴向平行，所述Y轴向直线滑轨滑动连接在X轴向滑轨上，所述X轴向直线滑轨和Y轴向直线滑轨内均设有丝杆，所述Y轴向直线滑轨内滑动连接有用于安装星轮的星轮安装单元。

所述星轮杆状单元包括滑动连接在Y轴线直线滑轨内的轴承座、设置在轴承座上的转动轴、设置在转动轴顶端用于固定星轮的轴承以及设置在轴承上方用于防止星轮向上脱离转动轴的压板。

所述X轴向直线滑轨、Y轴向直线滑轨的平行精度小于0.02mm，所述丝杆的滑动精度也小于0.02mm，该设置可以保证整个实验装置的精度较高，结果准确。

所述驱动单元包括电机以及与电机连接的联轴器，所述联轴器通过传动齿条分别与两个星轮及螺杆连接。更具体的说，就是联轴器与实验芯轴连接，且与转动轴连接。

所述实验装置包括横向基准块和轴向基准块，所述螺杆的后端与轴向基准块齐平，所述螺杆的顶部与横向基准块齐平，设置两个基准块，是为了使螺杆的安装位置与实际工作时，螺杆安装在压缩机内部的情况更加相近，提高测量精度。

所述实验装置包括喷淋单元，所述喷淋单元包括水箱、水泵、通过出水管与水泵出口连接的两个喷嘴以及设置在螺杆和星轮外侧的保护罩，所述喷嘴对准星轮和螺杆的啮合处，所述支撑平台的底部通过回水管与水箱连接。设置喷淋单元，是为了给啮合运动的螺杆和星轮降温，设置防护罩是为了从喷嘴出来的水溅射在外，且该防护罩为透明材质制成。