用于弹性波检测的轴向力加载装置及弹性波检测系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无损检测领域，具体公开了一种用于弹性波检测的轴向力加载装置及弹性波检测系统。其中的轴向力加载装置，包括安装板，及设置在安装板上的导轨和进给装置，所述的导轨上滑动连接有中间块，所述的进给装置驱动中间块相对于导轨滑动；还包括一级调整机构，所述的一级调整机构包括设置在安装板上并相对于中间块左右对称分布的导向杆，所述的导向杆相互平行并平行于导轨的长度方向，所述的导向杆上滑动连接有调整板，并在调整板和导向杆之间设有第一弹簧。以上所述的轴向力加载装置通过调整机构，确保轴向力准确均匀地施加在转轴端面上，提高弹性波检测系统工作的稳定性和安全性，有效的保证了弹性波检测数据的准确性。

【技术实现步骤摘要】
用于弹性波检测的轴向力加载装置及弹性波检测系统
本专利技术涉及无损检测领域，尤其涉及一种用于弹性波检测的轴向力加载装置及弹性波检测系统。
技术介绍
在工程实践中，转轴是常见的用来传播能量的运动部件，特别是在发电、汽车、航空航天、现代制造等领域，对旋转非均一轴的研究一直以来未曾间断。对于转轴内部的裂纹等缺陷的检测也是一个重要的研究方向，特别是一些不便于停机检测的设备，需要在旋转状态下对转轴的内部缺陷进行无损检测。弹性波检测是一种新兴的对旋转中的转轴进行裂纹检测的方法，振动以弹性波的形式在转轴中传播，由于弹性波的传播特性受到材料物理属性以及检测对象的几何形状和内部缺陷等因素的影响，通过分析弹性波在转轴中的传播情况，即可获知转轴的内部是否存在裂纹缺陷。与现有的其他检测方法相比，弹性波检测通过分析弹性波在激发时和通过转轴之后的变化，来分析弹性波在转轴中的传播情况，弹性波的信号源可控，检测的准确性更好。轴向载荷广泛存在于各种结构振动中，研究轴向载荷下结构件的振动特性和动力学行为，不仅在理论上有重要研究价值，而且有广泛的工程背景，具有重要的工程实际意义。比如作用于转子上的较大的轴向载荷成为压缩机可靠性的一个重要问题，特别是在高温热泵系统中的应用。再比如在火箭导弹的飞行过程中，存在着很大的轴向压缩载荷，轴压载荷会对导弹横向振动特性存在不同程度的影响。因此在进行弹性波在线检测转轴的过程中，需要考虑轴向力的加载问题。现有轴向力加载通常采用螺杆进给，且螺杆的端部直接与转轴的滑动安装座接触，螺杆进给加载轴向力的方式虽然结构简单，可以手动调节。由于螺杆的结构特性，在进给的过程中很难做到轴线始终转轴的轴线平行，这就导致最终作用在转轴端面的力与转轴的轴线存在一定夹角；另外一旦若干与转轴的轴线不平行，螺杆与滑动安装座必然为点接触，此时，只要力的作用点偏离受力部件的中线，就会导致作用在转轴端面各个部位的轴向力不均匀。施加轴向力若不能沿着轴向方向均匀的加载到转轴端面上，则会使转子和转轴收到周期性变化的的弯曲应力，造成转子疲劳损坏和断裂弯曲，同时这种情况会引起转轴、轴承以及轴承座在受力集中点发生很大的摩擦噪声，严重影响所测弹性波信号的准确性；另外实际工程中大多数转轴所受的轴向力都是沿着转轴轴线方向，这样做也是为了符合工程实际；其次，转轴在高速旋转的情况下，若其所受轴力不是沿着其轴线方向均匀分布，会引起转轴由于不平衡轴力产生弯曲，而高速旋转的情况下，这种弯曲带来的转子不平衡是十分危险的，很容易导致轴承、转轴以及轴承座的损伤，对于实验仪器以及实验人员的安全性也存在威胁，因此有必要确保轴向力加载的方向。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于弹性波检测的轴向力加载装置及弹性波检测系统，其中的轴向力加载装置通过调整机构，确保轴向力准确均匀地施加在转轴端面上，提高弹性波检测系统工作的稳定性和安全性，有效的保证了弹性波检测数据的准确性。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种用于弹性波检测的轴向力加载装置，包括安装板，及设置在安装板上的导轨和进给装置，所述的导轨上滑动连接有中间块，所述的进给装置驱动中间块相对于导轨滑动；还包括一级调整机构，所述的一级调整机构包括设置在安装板上并相对于中间块左右对称分布的导向杆，所述的导向杆相互平行并平行于导轨的长度方向，所述的导向杆上滑动连接有调整板，并在调整板和导向杆之间设有第一弹簧；所述的调整板位于中间块远离进给装置的一侧，且调整板与中间块对应的表面垂直于导向杆的轴线。在进行轴向力加载时，进给装置驱动中间块沿导轨滑动，并进一步的推动调整板沿导向杆运动，由于调整板与中间块接触的表面垂直于导向杆的轴线，只需要在安装时确保导向杆与转轴平行，即使进给装置对中间块的作用力偏离转轴的轴线方向，第一弹簧和调整板也能在一定限度了矫正作用力的方向，确保最终施加在转轴端面的作用力与转轴的轴线平行，以达到提高弹性波检测结果准确性的目的。作为优选，还包括二级调整机构，所述的二级调整机构包括分体设置的第一施力杆和第二施力杆，所述的第一施力杆与中间块远离进给装置的一端连接；所述的第一施力杆上设有与第二施力杆匹配的导向槽；所述的二级调整系统还包括套设在第二施力杆上的第二弹簧，所述第二弹簧与第一施力杆对应的一侧连接有平衡挡圈，所述的平衡挡圈滑动套设在第二施力杆上。中间块在进给装置的作用下沿着导轨向转轴方向滑动时，第一施力杆的导向槽边缘首先与第二施力杆的平衡挡圈接触，平衡挡圈压缩第二弹簧后，第二施力杆伸入第一施力杆的导向槽内。通过第二施力杆对转轴施加作用力，不仅能进一步保证作用力的方向，而且此时作用力以面的形式施加，避免发生作用点偏离中线的问题，提高作用力的均匀性。作为优选，所述第一施力杆的长度可调。第一施力杆包括第一推力杆和第二推力杆，第二推力杆一端的插接内孔，所述的第一推力杆插入第二推力杆的插接内孔内，并在插接内孔处设有卡紧装置。（也可选择将插接内孔设置第一推力杆的方式）由于轴向力加载模块固定板在安装板上的相邻安装孔之间的间隙较大，推力滑块的行程范围无法实现精确调节，会造成数显推力计上安装的推力杆相对于转轴滑动支撑架的位置或近或远，无法满足轴向力加载要求。而第一推力杆和第二推力杆之间的长度调节装置可以很好的解决这一问题，调整推力杆的位置在数显推力计有受力显示后，通过利用卡紧装置将第一推力杆和第二推力杆固定连接作为优选，还包括与导轨滑动连接的滑动安装座；所述的第二施力杆与滑动安装座连接，且所述第二施力杆的轴线与滑动安装座的左右对称面共面。第二施力杆的作用力作用在滑动安装座的中线上，并间接的作用施加在转轴的端部，作用力的分布均匀。作为优选，所述的一级调整机构还包括导向杆安装架，所述的导向杆安装架包括相互平行设置的安装板，及连接安装板的固定侧板；所述的导向杆设置在两块安装板之间。作为优选，所述的进给装置包括与安装板螺纹连接的调节螺杆，所述中间块上可拆连接有过渡块，所述的过渡块与调节螺杆的输出端对应。过渡块的设置不仅便于更换，对中间块起到一定的保护作用，另外还能缩短中间块和进给装置之间的距离，减少调节螺杆上所需的螺纹长度，及加载时的进给距离。一种弹性波检测系统，包括转轴固定模块、弹性波激发模块、驱动模块，及如上所述的轴向力加载装置，所述的转轴固定模块包括与安装板固定连接并与滑动安装座对应的固定安装座；所述的驱动模块位于安装板上远离轴向力加载装置的一端，并与固定安装座对应；所述的弹性波激发模块位于安装板的一侧。作为优选，所述的弹性波激发模块包括激波器、激波杆和激波头，所述激波杆的一端与激波器连接，另一端与激波头连接；所述的激波头上设有中心线与激波杆的轴向相互垂直并平行于安装板长度方向的轴套孔；所述的轴套孔内旋转活动连接有轴套；所述的轴套上设有中心线与轴套孔的中心线重合的轴孔。待测转轴穿过轴孔，且轴套随待测转轴同步转动，轴套与转轴之间为过渡配合，激振器的力通过轴套最终作用在转轴上。与现有人工敲击的方式相比，使用该激波装置有效的避免了人工敲击可能存在的安全风险，通过激波头和轴套的连接，并且有效的保证每次激振的激振力大小、位置保持一致，激振力可以均匀的施加在待测转轴上，从而确保激发出可控、稳定、持续的弹性波信号。另外，由于激波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于弹性波检测的轴向力加载装置，其特征在于：包括安装板，及设置在安装板上的导轨和进给装置，所述的导轨上滑动连接有中间块，所述的进给装置驱动中间块相对于导轨滑动；还包括一级调整机构，所述的一级调整机构包括设置在安装板上并相对于中间块左右对称分布的导向杆，所述的导向杆相互平行并平行于导轨的长度方向，所述的导向杆上滑动连接有调整板，并在调整板和导向杆之间设有第一弹簧；所述的调整板位于中间块远离进给装置的一侧，且调整板与中间块对应的表面垂直于导向杆的轴线。

【技术特征摘要】
1.一种用于弹性波检测的轴向力加载装置，其特征在于：包括安装板，及设置在安装板上的导轨和进给装置，所述的导轨上滑动连接有中间块，所述的进给装置驱动中间块相对于导轨滑动；还包括一级调整机构，所述的一级调整机构包括设置在安装板上并相对于中间块左右对称分布的导向杆，所述的导向杆相互平行并平行于导轨的长度方向，所述的导向杆上滑动连接有调整板，并在调整板和导向杆之间设有第一弹簧；所述的调整板位于中间块远离进给装置的一侧，且调整板与中间块对应的表面垂直于导向杆的轴线。2.根据权利要求1所述的轴向力加载装置，其特征在于：还包括二级调整机构，所述的二级调整机构包括分体设置的第一施力杆和第二施力杆，所述的第一施力杆与中间块远离进给装置的一端连接；所述的第一施力杆上设有与第二施力杆匹配的导向槽；所述的二级调整系统还包括套设在第二施力杆上的第二弹簧，所述第二弹簧与第一施力杆对应的一侧连接有平衡挡圈，所述的平衡挡圈滑动套设在第二施力杆上。3.根据权利要求1所述的轴向力加载装置，其特征在于：所述第一施力杆的长度可调。4.根据权利要求1-3中任一项所述的轴向力加载装置，其特征在于：还包括与导轨滑动连接的滑动安装座；所述的第二施力杆与滑动安装座连接，且所述第二施力杆的轴线与滑动安装座的左右对称面共面。5.根据权利要求4所述的轴向力加载装置，其特征在于：所述的一级调整机构还包括导向杆安装架，所述的导向杆安装架包括相互平行设...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏义敏，赵志伟，石轩，陈文华，潘骏，刘琪，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33