專利名稱：一種用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防爆試驗用裝置，特別是涉及一種輪軌摩擦防爆性能試驗裝置。
背景技術：
防爆起重機從小噸位到大噸位均有系列產(chǎn)品，出于防爆安全考慮，相對于普通起重機而言運行速度較慢的防爆起重機，存在往復運行工況。防爆起重機輪軌摩擦問題研究涉及到相關材料，具體運行工況，實際運行環(huán)境，熱力學問題，爆炸方面的理論等。防爆起重機輪軌摩擦熱源是不能忽視的，摩擦熱源過大可能引起可燃性氣體爆炸，國內(nèi)對防爆起重機輪軌摩擦防爆問題研究非常少，同時針對防爆起重機輪軌摩擦方面的防爆性能試驗裝備幾乎沒有。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種能有效模擬防爆起重機輪軌摩擦工況的防爆性能試驗裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，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)設有傳動部分，箱體外設有制動部分，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，箱體外還設有與輪軌主體部分相連的驅(qū)動加載部分。進一步作為本實用新型技術方案的改進，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)設有軌道槽，中心輪的外圍設有可嵌入軌道槽的凸臺輪邊。進一步作為本實用新型技術方案的改進，中心輪與各弧形軌道的內(nèi)弧面?zhèn)乳g墊設有若干調(diào)整銅片。進一步作為本實用新型技術方案的改進，中心輪安裝于中心軸上，中心輪與中心軸間套設有軸承座，軸承座內(nèi)安裝有溫度傳感器。進一步作為本實用新型技術方案的改進，驅(qū)動加載部分為安裝在箱體外的若干液壓加載缸，液壓加載缸旁還設有液壓馬達。進一步作為本實用新型技術方案的改進，傳動部分包括若干彼此嚙合的傘齒輪。進一步作為本實用新型技術方案的改進，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有液壓伸縮桿，箱體本體與密封蓋間還設有箱蓋緊固件。進一步作為本實用新型技術方案的改進，箱體上設有觀測窗。進一步作為本實用新型技術方案的改進，箱體內(nèi)設有風扇。本實用新型的有益效果:此 用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置通過驅(qū)動加載部分可對密封的箱體內(nèi)的輪軌主體部分進行驅(qū)動加載,通過改變加載量可控制中心輪與環(huán)形輪軌在運行過程中的相互作用，以模擬防爆起重機輪軌摩擦過程的各種工況，從而進行防爆起重機輪軌摩擦防爆性能試驗。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:

圖1是本實用新型實施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖；圖2是本實用新型實施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3是本實用新型實施例外部結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖4是本實用新型實施例輪軌主體部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型實施例弧形軌道結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型實施例中心輪結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照圖1 圖6，本實用新型為一種用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，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)設有傳動部分4，箱體I外設有制動部分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外還設有與輪軌主體部分2相連的驅(qū)動加載部分3。此用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置通過驅(qū)動加載部分3可對密封的箱體I內(nèi)的輪軌主體部分 2進行驅(qū)動加載，通過改變加載量可控制中心輪21與環(huán)形輪軌22在運行過程中的相互作用，以模擬防爆起重機輪軌摩擦過程的各種工況，如正常滾動，啃軌、原地打滑、抱死滑動前行、過軌道接縫處端面沖擊，從而進行防爆起重機輪軌摩擦防爆性能試驗。作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，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)設有軌道槽231，中心輪21的外圍設有可嵌入軌道槽231的凸臺輪邊211。作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，中心輪21與各弧形軌道23的內(nèi)弧面?zhèn)乳g墊設有若干調(diào)整銅片24。在此防爆性能試驗裝置中，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)設置，滿足了試驗要求的同時，節(jié)約了試驗空間。此外，通過改變中心輪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，進而實現(xiàn)對環(huán)形輪軌22的接縫處的試驗模擬，該方法操作方便，簡單巧妙。當調(diào)整中心輪21和弧形軌道23間調(diào)整銅片24的厚度，進而改變各段弧形軌道23間的高度差時，弧形軌道23會相對于中心輪21沿徑向滑動，中心輪21上設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，實現(xiàn)螺栓在調(diào)整銅片24為不同厚度時對弧形軌道23在中心輪21的固定。做試驗的時候，該輪式軌道結(jié)構(gòu)能很好的代替現(xiàn)場軌道的作用，同時，針對防爆起重機，該輪式軌道結(jié)構(gòu)能真實的反應軌道的材料性能、防爆要求以及防爆起重機遇到的各種工況。在設計結(jié)構(gòu)上，存在軌道槽231與凸臺輪邊211、螺栓連接的固定，并且通過定位銷在徑向加固，因此該軌道結(jié)構(gòu)在模擬防爆起重機車輪啃軌時，具有很高的強度和剛度，同時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的方法進行模擬，選擇不同厚度的調(diào)整銅片24，可以設置不同的高度差，該方法操作方便，簡單巧妙，并且符合防爆場合的要求。作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，中心輪21安裝于中心軸上，中心輪21與中心軸間套設有軸承座，軸承座內(nèi)安裝有溫度傳感器。能準確測量防爆起重機輪軌接觸踏面之間的溫度。作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，驅(qū)動加載部分3為安裝在箱體I外的若干液壓加載缸31，液壓加載缸31旁還設有液壓馬達32。作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，傳動部分4包括若干彼此嚙合的傘齒輪。作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，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間設有液壓伸縮桿13，箱體本體11與密封蓋12間還設有箱蓋緊固件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，以及若干穿過箱體I外壁的結(jié)構(gòu)件，在這些穿過箱體I外壁的結(jié)構(gòu)間安裝過程中，均同時安裝了可保障箱體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，通過控制液壓伸縮桿13可用于開啟或者關閉密封蓋12，同時也可使得箱體I上的密封蓋12保持打開狀態(tài)。作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，箱體I上設有觀測窗6，可觀測運行過程中箱體I內(nèi)火花的情況。 作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，箱體I內(nèi)設有風扇7，可保證在向箱體內(nèi)充氣的過程中氣體能均勻分布。該試驗裝備能真實的模擬防爆起重機輪軌運行過程中的四種主要危險工況，在國內(nèi)屬于首次研發(fā)。本實用新型采用液壓馬達驅(qū)動防爆起重機的輪軌主體部分2，速度調(diào)節(jié)范圍大，可達到O 200m/min，采用液壓缸進行加載，施加載荷可達18t，同時也滿足防爆環(huán)境下的使用要求。本實用新型采用軌道輪的形式代替平直軌道，真實反映工況的同時能縮小空間，制造方便，且其結(jié)構(gòu)簡單、工藝要求符合防爆要求，操作簡單。該試驗裝備用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能，通過準確模擬防爆起重機輪軌四種工況下的運動情況，分別是啃軌、過軌道接縫處、原地打滑、抱死滑動，能準確測出踏面的溫度，用以評估其輪軌摩擦防爆的性能，該試驗裝備可以充滿爆炸性氣體，模擬防爆起重機在存在可燃性氣體環(huán)境中工作，然后模擬防爆起重機各種工況的情況，運行一段時間后是否產(chǎn)生爆炸。模擬防爆起重機輪軌四種工況的具體步驟如下:過軌道接縫處工況:模擬防爆起重機軌道間隙沖擊工況是使防爆起重機車輪和軌道接縫處產(chǎn)生沖擊作用，軌道接縫處兩個軌道之間的高度差是可以在一定范圍內(nèi)靈活設置的，設置接縫處高度差是通過設置軌道輪外包的弧形軌道23內(nèi)表面來實現(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，通過在這個縫隙里塞調(diào)整銅片24的方式實現(xiàn)軌道間的高度差，高度差越大，防爆起重機車輪的速度越快，產(chǎn)生沖擊火花的可能性越大。該試驗裝置模擬該工況具體操作過程如下，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，然后液壓馬達驅(qū)動軌道輪旋轉(zhuǎn)，此時，由于摩擦力的作用，中心輪21和環(huán)形輪軌22同時運動，以后每隔一段時間車輪會完成一次間隙沖擊，沖擊次數(shù)可根據(jù)試驗需要選擇。啃軌工況:啃軌是指防爆起重機中心輪21的外圓與環(huán)形輪軌22的側(cè)面相接觸，相對運動，產(chǎn)生摩擦的情況。這個工況下摩擦會產(chǎn)生高溫，甚至可能產(chǎn)生摩擦火花。模擬該工況，防爆起重機車輪位置不變，軌道輪左右移動產(chǎn)生位移，在這個過程中和起重機車輪內(nèi)緣接觸摩擦，其中軌道輪左右移動通過液壓缸實現(xiàn)，施加的橫向力來保證啃軌程度，同時啃軌程度還通過位移來測量，保證位移不超過10mm。原地打滑工況:該工況主要發(fā)生在防爆起重機啟動階段，由于瞬間車輪啟動力矩極大，產(chǎn)生了打滑的工況，打滑工況下，軌道表面易產(chǎn)生高溫，該試驗裝置模擬該工況時，軌道輪和車輪同時轉(zhuǎn)動，達到一定的速度以后，馬上使軌道輪停止轉(zhuǎn)動，車輪保持繼續(xù)轉(zhuǎn)動，該方法需要調(diào)節(jié)好車輪的速度，同時選用的液壓馬達力矩大，能及早、瞬間停止軌道輪的運動。抱死滑動工況:抱死滑動的工況主要出現(xiàn)在防爆起重機剎車階段，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器剎緊車輪，不讓其轉(zhuǎn)動，然后液壓馬達驅(qū)動軌道輪運動，調(diào)節(jié)軌道輪速度大小，可以模擬不同運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)境下進行試驗，需要在試驗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，先對試驗裝置抽真空，然后通過箱體中進氣口，充進試驗裝置，在箱蓋上面有風扇，保證在充氣過程氣體能均勻分布。裝置在模擬工況的過程中溫度過高或者產(chǎn)生火花，都將點燃爆炸性氣體產(chǎn)生爆炸。各種工況的模擬 ，在防爆起重機輪軌踏面上都將產(chǎn)生溫度場，本實用新型通過溫度傳感器、紅外攝像頭等，可以測出防爆起重機輪軌踏面之間的溫度場分布，根據(jù)溫度場的分布和最高溫升情況，我們可以評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能等。當然，本實用新型創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型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權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，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)設有傳動部分(4)，所述箱體(I)外設有制動部分(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)外還設有與輪軌主體部分(2 )相連的驅(qū)動加載部分(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，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)設有軌道槽(231)，所述中心輪(21)的外圍設有可嵌入軌道槽(231)的凸臺輪邊(211)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，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所述的用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，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所述的用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，其特征在于:所述驅(qū)動加載部分(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)旁還設有液壓馬達(32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，其特征在于:所述傳動部分(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所述的用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，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)間設有液壓伸縮桿(13)，所述箱體本體(11)與密封蓋(12)間還設有箱蓋緊固件(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，其特征在于:所述箱體(I)上設有觀測窗(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，其特征在于:所述箱體(I)內(nèi)設有風扇(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置，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)設有傳動部分，箱體外設有制動部分，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，箱體外還設有與輪軌主體部分相連的驅(qū)動加載部分。此用于評價防爆起重機輪軌摩擦防爆性能的試驗裝置通過驅(qū)動加載部分可對密封的箱體內(nèi)的輪軌主體部分進行驅(qū)動加載，通過改變加載量可控制中心輪與環(huán)形輪軌在運行過程中的相互作用，以模擬防爆起重機輪軌摩擦過程的各種工況，從而進行防爆起重機輪軌摩擦防爆性能試驗，本實用新型用于防爆實驗裝置領域。
文檔編號G01N19/00GK203148661SQ201320102299
公開日2013年8月21日 申請日期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 申請人:廣州市特種機電設備檢測研究院