[发明专利]一种铝合金闭式叶轮超速试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种铝合金闭式叶轮超速试验装置，其特征在于：包括操作平台(1)、动力机构、防护机构和监测机构，动力机构位于防护机构内，动力机构用于提供装置运行的动力，防护机构用于装置运行过程中的防护，监测机构包括传感器和摄像头(5)，用于装置运行过程各参数的实时监测；

所述操作平台(1)内安装有控制系统，控制系统包括PLC，PLC连接有动力机构、传感器、摄像头(5)和触摸屏，并通过以太网、U盘进行信息存储、共享，触摸屏安装在操作台(1)上，用户可在触摸屏上设置不同的运行曲线，控制系统用于控制动力机构的启停和装置运行参数的实时监测，允许用户通过调整转速、加速度和运行时间来设置不同的运行曲线。

2.如权利要求1所述的一种铝合金闭式叶轮超速试验装置，其特征在于：所述防护机构包括内层护罩(3)和外层护罩(2)，内层护罩(3)和外层护罩(2)数量均是两个，并相对设置，内层护罩(3)位于外层护罩(2)内侧，呈圆弧状，动力机构位于两个内层护罩(3)之间，内层护罩(3)上设有观察孔。

3.如权利要求1所述的一种铝合金闭式叶轮超速试验装置，其特征在于：所述动力机构包括驱动电机(9)，驱动电机(9)连接有动力传动装置(7)，动力传动装置(7)上安装有气胎离合器(11)，动力传动装置(7)连接有传动主轴(10)，为设备提供超速测试的动力，传动主轴(10)上安装有超速试验件(8)；

所述驱动电机(9)还连接PLC，PLC控制驱动电机(9)的启停。

4.如权利要求2所述的一种铝合金闭式叶轮超速试验装置，其特征在于：所述外层护罩(2)的内侧安装有噪声传感器(4)、摄像头(5)和温度传感器(6)，噪声传感器(4)用于监测外层护罩内侧的噪声大小，摄像头(5)位于外层护罩内侧，摄像头(5)对准内层护罩(3)的观察孔，通过圆弧形内侧护罩的观察孔对超速过程进行实时监测，当出现异常时对试验装置内部情况进行抓拍，温度传感器(6)用于检测设备空腔温度。

5.如权利要求3所述的一种铝合金闭式叶轮超速试验装置，其特征在于：所述动力传动装置(7)上安装有温度传感器(6)，温度传感器(6)用于检测本体的温度；

所述传动主轴(10)上靠近叶轮试验件一侧安装有震动传感器(12)，用于检测运转过程中的震动情况。

6.一种铝合金闭式叶轮超速试验方法，其特征在于：所述试验方法基于超速试验装置进行，包括实时监测方法，所述实时监测方法包括以下步骤：

步骤S101，超速试验装置测试开始，完成后进入步骤S102；

步骤S102，PLC控制震动传感器、温度传感器、摄像头、噪声传感器对试验装置进行实时监测，并将监测数据上传到PLC，完成后进入步骤S103；

步骤S103，判断监测值是否在设置参数的最大允许数值要求范围内，若符合要求则进入步骤S104，超过上限则进入步骤S105；

步骤S105，切断驱动电机电源，摄像头将以每秒20次对叶轮状态进行拍摄，叶轮若失效，摄像头可准确捕捉叶轮失效瞬间的叶轮照片，方便进行叶轮的失效分析，完成后进入步骤S104；

步骤S104，按设置程序进行超速测试，完成后进入步骤S106；

步骤S106，转速下降至0，测试结束。

7.如权利要求6所述的一种铝合金闭式叶轮超速试验方法，其特征在于：还包括叶轮超速试验方法，所述叶轮超速试验方法包括以下步骤：

步骤S201，确定测试条件，完成后进入步骤S202；

步骤S202，在超速试验装置中安装叶轮试验工件，完成后进入步骤S203；

步骤S203，在操作台输入叶轮运行曲线，以对叶轮升速、降速和运行时长进行控制，完成后进入步骤S204；

步骤S204，进行叶轮超速测试，叶轮以额定转速的120％转速进行超速测试，在这个过程中叶轮部分区域可能会产生塑性变形，运行时长为3-5min。