專利名稱：一種用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防爆試驗(yàn)用裝置，特別是涉及一種輪軌摩擦防爆性能試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
防爆起重機(jī)從小噸位到大噸位均有系列產(chǎn)品，出于防爆安全考慮，相對(duì)于普通起重機(jī)而言運(yùn)行速度較慢的防爆起重機(jī)，存在往復(fù)運(yùn)行工況。防爆起重機(jī)輪軌摩擦問(wèn)題研究涉及到相關(guān)材料，具體運(yùn)行工況，實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，熱力學(xué)問(wèn)題，爆炸方面的理論等。防爆起重機(jī)輪軌摩擦熱源是不能忽視的，摩擦熱源過(guò)大可能引起可燃性氣體爆炸，國(guó)內(nèi)對(duì)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆問(wèn)題研究非常少，同時(shí)針對(duì)防爆起重機(jī)輪軌摩擦方面的防爆性能試驗(yàn)裝備幾乎沒(méi)有。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能有效模擬防爆起重機(jī)輪軌摩擦工況的防爆性能試驗(yàn)裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，包括密封的箱體及安裝于箱體內(nèi)的輪軌主體部分，箱體內(nèi)設(shè)有傳動(dòng)部分，箱體外設(shè)有制動(dòng)部分，輪軌主體部分包括中心輪及安裝于中心輪外圍的環(huán)形輪軌，箱體外還設(shè)有與輪軌主體部分相連的驅(qū)動(dòng)加載部分。進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，環(huán)形輪軌包括可拼合為環(huán)狀的三段弧形軌道，各弧形軌道上向圓心的一側(cè)設(shè)有軌道槽，中心輪的外圍設(shè)有可嵌入軌道槽的凸臺(tái)輪邊。進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，中心輪與各弧形軌道的內(nèi)弧面?zhèn)乳g墊設(shè)有若干調(diào)整銅片。進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，中心輪安裝于中心軸上，中心輪與中心軸間套設(shè)有軸承座，軸承座內(nèi)安裝有溫度傳感器。進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，驅(qū)動(dòng)加載部分為安裝在箱體外的若干液壓加載缸，液壓加載缸旁還設(shè)有液壓馬達(dá)。進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，傳動(dòng)部分包括若干彼此嚙合的傘齒輪。進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，箱體包括密封的箱體本體及位于箱體本體上方的密封蓋，箱體本體與密封蓋間設(shè)有液壓伸縮桿，箱體本體與密封蓋間還設(shè)有箱蓋緊固件。進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，箱體上設(shè)有觀測(cè)窗。進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，箱體內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇。本發(fā)明的有益效果:此用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)加載部分可對(duì)密封的箱體內(nèi)的輪軌主體部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)加載，通過(guò)改變加載量可控制中心輪與環(huán)形輪軌在運(yùn)行過(guò)程中的相互作用，以模擬防爆起重機(jī)輪軌摩擦過(guò)程的各種工況，從而進(jìn)行防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能試驗(yàn)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)面示意 圖2是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視 圖3是本發(fā)明實(shí)施例外部結(jié)構(gòu)立體示意 圖4是本發(fā)明實(shí)施例輪軌主體部分結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明實(shí)施例弧形軌道結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明實(shí)施例中心輪結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1 圖6，本發(fā)明為一種用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，包括密封的箱體I及安裝于箱體I內(nèi)的輪軌主體部分2，箱體I內(nèi)設(shè)有傳動(dòng)部分4，箱體I外設(shè)有制動(dòng)部分5，輪軌主體部分2包括中心輪21及安裝于中心輪21外圍的環(huán)形輪軌22，箱體I外還設(shè)有與輪軌主體部分2相連的驅(qū)動(dòng)加載部分3。此用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)加載部分3可對(duì)密封的箱體I內(nèi)的輪軌主體部分2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)加載，通過(guò)改變加載量可控制中心輪21與環(huán)形輪軌22在運(yùn)行過(guò)程中的相互作用，以模擬防爆起重機(jī)輪軌摩擦過(guò)程的各種工況，如正常滾動(dòng)，啃軌、原地打滑、抱死滑動(dòng)前行、過(guò)軌道接縫處端面沖擊，從而進(jìn)行防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能試驗(yàn)。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，環(huán)形輪軌22包括可拼合為環(huán)狀的三段弧形軌道23，各弧形軌道23上向圓心的一側(cè)設(shè)有軌道槽231，中心輪21的外圍設(shè)有可嵌入軌道槽231的凸臺(tái)輪邊211。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，中心輪21與各弧形軌道23的內(nèi)弧面?zhèn)乳g墊設(shè)有若干調(diào)整銅片24。在此防爆性能試驗(yàn)裝置中，輪軌主體部分2的結(jié)構(gòu)為將環(huán)形輪軌22作成圓弧狀并固定在中心輪21上，采用環(huán)形軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)置，滿足了試驗(yàn)要求的同時(shí)，節(jié)約了試驗(yàn)空間。此外，通過(guò)改變中心輪21與環(huán)形輪軌22間調(diào)整銅片24的厚度，使得各段弧形軌道23間產(chǎn)生高度差，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)形輪軌22的接縫處的試驗(yàn)?zāi)M，該方法操作方便，簡(jiǎn)單巧妙。當(dāng)調(diào)整中心輪21和弧形軌道23間調(diào)整銅片24的厚度，進(jìn)而改變各段弧形軌道23間的高度差時(shí)，弧形軌道23會(huì)相對(duì)于中心輪21沿徑向滑動(dòng)，中心輪21上設(shè)置了若干橢圓形的螺栓孔，使得螺栓能夠隨弧形軌道23在螺栓孔內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)螺栓在調(diào)整銅片24為不同厚度時(shí)對(duì)弧形軌道23在中心輪21的固定。做試驗(yàn)的時(shí)候，該輪式軌道結(jié)構(gòu)能很好的代替現(xiàn)場(chǎng)軌道的作用，同時(shí)，針對(duì)防爆起重機(jī)，該輪式軌道結(jié)構(gòu)能真實(shí)的反應(yīng)軌道的材料性能、防爆要求以及防爆起重機(jī)遇到的各種工況。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上，存在軌道槽231與凸臺(tái)輪邊211、螺栓連接的固定，并且通過(guò)定位銷在徑向加固，因此該軌道結(jié)構(gòu)在模擬防爆起重機(jī)車輪啃軌時(shí)，具有很高的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)由于軌道接縫處存在高低差，我們這里采用了墊調(diào)整銅片24的方法進(jìn)行模擬，選擇不同厚度的調(diào)整銅片24，可以設(shè)置不同的高度差，該方法操作方便，簡(jiǎn)單巧妙，并且符合防爆場(chǎng)合的要求。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，中心輪21安裝于中心軸上，中心輪21與中心軸間套設(shè)有軸承座，軸承座內(nèi)安裝有溫度傳感器。能準(zhǔn)確測(cè)量防爆起重機(jī)輪軌接觸踏面之間的溫度。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)加載部分3為安裝在箱體I外的若干液壓加載缸31，液壓加載缸31旁還設(shè)有液壓馬達(dá)32。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，傳動(dòng)部分4包括若干彼此嚙合的傘齒輪。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，箱體I包括密封的箱體本體11及位于箱體本體11上方的密封蓋12，箱體本體11與密封蓋12間設(shè)有液壓伸縮桿13，箱體本體11與密封蓋12間還設(shè)有箱蓋緊固件14。此箱體I內(nèi)以及箱體I的外壁上安裝了若干結(jié)構(gòu)件，以及若干穿過(guò)箱體I外壁的結(jié)構(gòu)件，在這些穿過(guò)箱體I外壁的結(jié)構(gòu)間安裝過(guò)程中，均同時(shí)安裝了可保障箱體I密封性能的密封圈。箱體緊固件14可保障組成箱體I的箱體本體11和密封蓋12間的密封性能，通過(guò)控制液壓伸縮桿13可用于開(kāi)啟或者關(guān)閉密封蓋12，同時(shí)也可使得箱體I上的密封蓋12保持打開(kāi)狀態(tài)。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，箱體I上設(shè)有觀測(cè)窗6，可觀測(cè)運(yùn)行過(guò)程中箱體I內(nèi)火花的情況。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，箱體I內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇7，可保證在向箱體內(nèi)充氣的過(guò)程中氣體能均勻分布。該試驗(yàn)裝備能真實(shí)的模擬防爆起重機(jī)輪軌運(yùn)行過(guò)程中的四種主要危險(xiǎn)工況，在國(guó)內(nèi)屬于首次研發(fā)。本發(fā)明采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)防爆起重機(jī)的輪軌主體部分2，速度調(diào)節(jié)范圍大，可達(dá)到O 200m/min，采用液壓缸進(jìn)行加載，施加載荷可達(dá)18t，同時(shí)也滿足防爆環(huán)境下的使用要求。本發(fā)明采用軌道輪的形式代替平直軌道，真實(shí)反映工況的同時(shí)能縮小空間，制造方便，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝要求符合防爆要求，操作簡(jiǎn)單。該試驗(yàn)裝備用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能，通過(guò)準(zhǔn)確模擬防爆起重機(jī)輪軌四種工況下的運(yùn)動(dòng)情況，分別是啃軌、過(guò)軌道接縫處、原地打滑、抱死滑動(dòng)，能準(zhǔn)確測(cè)出踏面的溫度，用以評(píng)估其輪軌摩擦防爆的性能，該試驗(yàn)裝備可以充滿爆炸性氣體，模擬防爆起重機(jī)在存在可燃性氣體環(huán)境中工作，然后模擬防爆起重機(jī)各種工況的情況，運(yùn)行一段時(shí)間后是否產(chǎn)生爆炸。模擬防爆起重機(jī)輪軌四種工況的具體步驟如下:
過(guò)軌道接縫處工況:模擬防爆起重機(jī)軌道間隙沖擊工況是使防爆起重機(jī)車輪和軌道接縫處產(chǎn)生沖擊作用，軌道接縫處兩個(gè)軌道之間的高度差是可以在一定范圍內(nèi)靈活設(shè)置的，設(shè)置接縫處高度差是通過(guò)設(shè)置軌道輪外包的弧形軌道23內(nèi)表面來(lái)實(shí)現(xiàn)的，弧形軌道23內(nèi)表面和中心輪21之間外側(cè)結(jié)合處有一定縫隙，通過(guò)在這個(gè)縫隙里塞調(diào)整銅片24的方式實(shí)現(xiàn)軌道間的高度差，高度差越大，防爆起重機(jī)車輪的速度越快，產(chǎn)生沖擊火花的可能性越大。該試驗(yàn)裝置模擬該工況具體操作過(guò)程如下，首先加載車輪，使得車輪緊靠軌道輪，加載力的大小即為車輪載荷，然后液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軌道輪旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，由于摩擦力的作用，中心輪21和環(huán)形輪軌22同時(shí)運(yùn)動(dòng)，以后每隔一段時(shí)間車輪會(huì)完成一次間隙沖擊，沖擊次數(shù)可根據(jù)試驗(yàn)需要選擇。啃軌工況:啃軌是指防爆起重機(jī)中心輪21的外圓與環(huán)形輪軌22的側(cè)面相接觸，相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦的情況。這個(gè)工況下摩擦?xí)a(chǎn)生高溫，甚至可能產(chǎn)生摩擦火花。模擬該工況，防爆起重機(jī)車輪位置不變，軌道輪左右移動(dòng)產(chǎn)生位移，在這個(gè)過(guò)程中和起重機(jī)車輪內(nèi)緣接觸摩擦，其中軌道輪左右移動(dòng)通過(guò)液壓缸實(shí)現(xiàn)，施加的橫向力來(lái)保證啃軌程度，同時(shí)啃軌程度還通過(guò)位移來(lái)測(cè)量，保證位移不超過(guò)10mm。原地打滑工況:該工況主要發(fā)生在防爆起重機(jī)啟動(dòng)階段，由于瞬間車輪啟動(dòng)力矩極大，產(chǎn)生了打滑的工況，打滑工況下，軌道表面易產(chǎn)生高溫，該試驗(yàn)裝置模擬該工況時(shí)，軌道輪和車輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到一定的速度以后，馬上使軌道輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，車輪保持繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該方法需要調(diào)節(jié)好車輪的速度，同時(shí)選用的液壓馬達(dá)力矩大，能及早、瞬間停止軌道輪的運(yùn)動(dòng)。抱死滑動(dòng)工況:抱死滑動(dòng)的工況主要出現(xiàn)在防爆起重機(jī)剎車階段，由于剎車力矩較大或其他原因?qū)е萝囕喛ㄋ?，車輪不轉(zhuǎn)動(dòng)的向前平移，車輪和軌道產(chǎn)生硬摩擦，該工況的模擬是使制動(dòng)器剎緊車輪，不讓其轉(zhuǎn)動(dòng)，然后液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軌道輪運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)軌道輪速度大小，可以模擬不同運(yùn)行速度下輪軌踏面的溫度。以上四種工況都可以在含有爆炸性氣體的環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)，需要在試驗(yàn)裝置主體中充滿可燃性氣體，該氣體的組成根據(jù)需要先配比好，先對(duì)試驗(yàn)裝置抽真空，然后通過(guò)箱體中進(jìn)氣口，充進(jìn)試驗(yàn)裝置，在箱蓋上面有風(fēng)扇，保證在充氣過(guò)程氣體能均勻分布。裝置在模擬工況的過(guò)程中溫度過(guò)高或者產(chǎn)生火花，都將點(diǎn)燃爆炸性氣體產(chǎn)生爆炸。各種工況的模擬，在防爆起重機(jī)輪軌踏面上都將產(chǎn)生溫度場(chǎng)，本發(fā)明通過(guò)溫度傳感器、紅外攝像頭等，可以測(cè)出防爆起重機(jī)輪軌踏面之間的溫度場(chǎng)分布，根據(jù)溫度場(chǎng)的分布和最高溫升情況，我們可以評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能等。當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括密封的箱體(I)及安裝于所述箱體(I)內(nèi)的輪軌主體部分(2)，所述箱體(I)內(nèi)設(shè)有傳動(dòng)部分(4)，所述箱體(I)外設(shè)有制動(dòng)部分(5)，所述輪軌主體部分(2)包括中心輪(21)及安裝于中心輪(21)外圍的環(huán)形輪軌(22 )，所述箱體(I)外還設(shè)有與輪軌主體部分(2 )相連的驅(qū)動(dòng)加載部分(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述環(huán)形輪軌(22)包括可拼合為環(huán)狀的三段弧形軌道(23)，各所述弧形軌道(23)上向圓心的一側(cè)設(shè)有軌道槽(231)，所述中心輪(21)的外圍設(shè)有可嵌入軌道槽(231)的凸臺(tái)輪邊(211)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述中心輪(21)與各弧形軌道(23)的內(nèi)弧面?zhèn)乳g墊設(shè)有若干調(diào)整銅片(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述中心輪(21)安裝于中心軸上，所述中心輪(21)與中心軸間套設(shè)有軸承座，所述軸承座內(nèi)安裝有溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)加載部分(3 )為安裝在箱體(I)外的若干液壓加載缸(31)，所述液壓加載缸(31)旁還設(shè)有液壓馬達(dá)(32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)部分(4)包括若干彼此嚙合的傘齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述箱體(I)包括密封的箱體本體(11)及位于箱體本體(11)上方的密封蓋(12)，所述箱體本體(11)與密封蓋(12)間設(shè)有液壓伸縮桿(13)，所述箱體本體(11)與密封蓋(12)間還設(shè)有箱蓋緊固件(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述箱體(I)上設(shè)有觀測(cè)窗(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述箱體(I)內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置，包括密封的箱體及安裝于箱體內(nèi)的輪軌主體部分，箱體內(nèi)設(shè)有傳動(dòng)部分，箱體外設(shè)有制動(dòng)部分，輪軌主體部分包括中心輪及安裝于中心輪外圍的環(huán)形輪軌，箱體外還設(shè)有與輪軌主體部分相連的驅(qū)動(dòng)加載部分。此用于評(píng)價(jià)防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能的試驗(yàn)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)加載部分可對(duì)密封的箱體內(nèi)的輪軌主體部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)加載，通過(guò)改變加載量可控制中心輪與環(huán)形輪軌在運(yùn)行過(guò)程中的相互作用，以模擬防爆起重機(jī)輪軌摩擦過(guò)程的各種工況，從而進(jìn)行防爆起重機(jī)輪軌摩擦防爆性能試驗(yàn)，本發(fā)明用于防爆實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01M13/00GK103175681SQ20131007227
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者張迎新, 王新華, 蔣漳河, 柯研, 常鎮(zhèn)江, 盛旭華 申請(qǐng)人:廣州市特種機(jī)電設(shè)備檢測(cè)研究院