[发明专利]一种铝合金闭式叶轮超速试验装置及试验方法

说明书

本申请公开了一种铝合金闭式叶轮超速试验装置及试验方法，包括操作平台、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，用于装置运行过程各参数的实时监测具有以下优点：试验装置内安装有各种传感器，可实时采集试验装置运行时的各项参数，实时监测震动，实时监控超速试验运行画面、破损瞬间拍照，参数可用于叶轮超速试验结果的评估和设备运转及能耗的监测，当试验件破裂后还可以进行失效分析，提高了超速试验的有效性。

技术领域

本发明涉及一种叶轮超速试验装置及检验方法，具体是一种铝合金闭式叶轮超速试验装置及试验方法。

背景技术

叶轮是透平机械最核心的运动部件，叶轮运转时对流体做功，用来为各种流体流动提供加压，为了验证叶轮的运行稳定性，通常需要经过超速和疲劳测试。

现有的超速试验方法是通过在超速测试结束后，观察叶轮焊缝、盖板、叶片等处有无裂纹、测量超速前后尺寸变化是否超过要求数值，以此来判断叶轮是否合格。对于试验过程中超速机运行时的各项参数，通常不进行采集，或主要采集实时的震动值，当有叶轮失效发生时，只能根据裂纹情况、叶轮的理化分析结果、工装结构等进行分析，无超速机实际运行参数和失效发生前后实时照片进行参考分析，造成失效分析的有效性低，难以确定失效的真正原因，存在失效重复发生的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种铝合金闭式叶轮超速试验装置及试验方法，试验装置内安装有各种传感器，可实时采集试验装置运行时的各项参数，实时监测震动，实时监控超速试验运行画面、破损瞬间拍照，参数可用于叶轮超速试验结果的评估和设备运转及能耗的监测，当试验件破裂后还可以进行失效分析，提高了超速试验的有效性；

通过对叶轮的超速测试和疲劳测试，能够模拟各种工况下叶轮的运行状态，结合变形情况和内部缺陷情况检测，可探索叶轮工件的性能极限，对叶轮后续设计加工等方面的改进有指导意义。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铝合金闭式叶轮超速试验装置，包括操作平台、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，用于装置运行过程各参数的实时监测；

所述操作平台内安装有控制系统，控制系统连接动力机构和监测机构，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。

进一步的，所述防护机构包括内层护罩和外层护罩，内层护罩和外层护罩数量均是两个，并相对设置，内层护罩位于外层护罩内侧，呈圆弧状，动力机构位于两个内层护罩之间，内层护罩上设有观察孔。

进一步的，所述动力机构包括驱动电机连接有动力传动装置，动力传动装置上安装有气胎离合器，动力传动装置连接有传动主轴，为设备提供超速测试的动力，传动主轴上安装有超速试验件。

进一步的，所述外层护罩的内侧安装有噪声传感器、摄像头和温度传感器，噪声传感器用于监测外层护罩内侧的噪声大小，摄像头位于外层护罩内侧，摄像头对准内层护罩的观察孔，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，温度传感器用于检测设备空腔温度。

进一步的，所述动力传动装置上安装有温度传感器，温度传感器用于检测本体的温度；

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

进一步的，所述控制系统包括PLC，PLC连接有噪声传感器、摄像头、震动传感器、驱动电机、温度传感器和触摸屏，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上，用户可在触摸屏上设置不同的运行曲线。