本申請(qǐng)涉及轉(zhuǎn)軸裂紋檢測(cè)，尤其涉及一種轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

1、目前，在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)軸廣泛用于連接旋轉(zhuǎn)部件，并在轉(zhuǎn)動(dòng)工作中承受并傳遞扭矩。對(duì)于轉(zhuǎn)速高、載荷大的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，轉(zhuǎn)軸在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后易出現(xiàn)表面疲勞裂紋，誘發(fā)轉(zhuǎn)軸斷裂，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)失效。通常，裂紋在單一壓應(yīng)力或拉應(yīng)力作用下，其界面處于閉合或張開狀態(tài)，對(duì)轉(zhuǎn)軸振動(dòng)影響微弱。然而，裂紋在周期性變化拉壓應(yīng)力作用下，其界面會(huì)發(fā)生周期性張開閉合運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致裂紋界面產(chǎn)生接觸。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，需在轉(zhuǎn)軸停轉(zhuǎn)狀態(tài)下，對(duì)轉(zhuǎn)軸施加橫向簡(jiǎn)諧激勵(lì)，以轉(zhuǎn)軸橫向穩(wěn)態(tài)振動(dòng)響應(yīng)中包含的高次諧波作為判斷轉(zhuǎn)軸是否存在裂紋的損傷特征，進(jìn)而判斷轉(zhuǎn)軸是否存在裂紋，實(shí)現(xiàn)裂紋檢測(cè)。

3、然而，對(duì)于工作狀態(tài)下做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，難以對(duì)其施加橫向激勵(lì)并測(cè)量其橫向振動(dòng)響應(yīng)，導(dǎo)致無法進(jìn)行裂紋檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本說明書實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，用于部分解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、本說明書實(shí)施例采用下述技術(shù)方案：

3、本說明書提供了一種轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，包括：

4、兩個(gè)支座，其上設(shè)置有軸承，通過軸承支撐待測(cè)轉(zhuǎn)軸；

5、傳動(dòng)裝置，包括套設(shè)在待測(cè)轉(zhuǎn)軸一端上的傳動(dòng)齒輪，所述傳動(dòng)裝置通過傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)待測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

6、非中心對(duì)稱法蘭盤，套設(shè)在待測(cè)轉(zhuǎn)軸另一端上，非中心對(duì)稱法蘭盤質(zhì)心偏離待測(cè)轉(zhuǎn)軸的軸線，在待測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，非中心對(duì)稱法蘭盤能夠?qū)Υ郎y(cè)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生橫向簡(jiǎn)諧約束反力激勵(lì)，使其在轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生橫向振動(dòng)；

7、非接觸測(cè)振設(shè)備，用于測(cè)量待測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中橫向穩(wěn)態(tài)振動(dòng)響應(yīng)，通過獲取待測(cè)轉(zhuǎn)軸橫向穩(wěn)態(tài)振動(dòng)響應(yīng)中的高次諧波，以判斷待測(cè)轉(zhuǎn)軸是否存在裂紋。

8、可選地，所述傳動(dòng)裝置還包括皮帶、電機(jī)以及套設(shè)在電機(jī)輸出軸上的主動(dòng)齒輪，所述皮帶套設(shè)在所述傳動(dòng)齒輪和所述主動(dòng)齒輪上，電機(jī)通過皮帶、所述傳動(dòng)齒輪和所述主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)待測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

9、可選地，所述非中心對(duì)稱法蘭盤包括法蘭盤和若干螺栓，螺栓以非中心對(duì)稱布設(shè)的方式設(shè)置在法蘭盤周向，使法蘭盤質(zhì)心偏離待測(cè)轉(zhuǎn)軸的軸線。

10、可選地，所述非中心對(duì)稱法蘭盤和傳動(dòng)齒輪分別套設(shè)在待測(cè)轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)近支座端。

11、可選地，所述傳動(dòng)裝置被配置為能夠提供可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)待測(cè)轉(zhuǎn)軸以可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以此獲取不同頻率橫向簡(jiǎn)諧約束反力激勵(lì)，使待測(cè)轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生對(duì)應(yīng)頻率下的橫向振動(dòng)。

12、可選地，所述非接觸測(cè)振設(shè)備為激光非接觸測(cè)振儀，用于測(cè)量待測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中橫向位移、橫向速度或橫向加速度中任意量的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)響應(yīng)。

13、本說明書實(shí)施例采用的上述至少一個(gè)技術(shù)方案能夠達(dá)到以下有益效果：

14、本實(shí)用新型通過在待測(cè)轉(zhuǎn)軸上套設(shè)非中心對(duì)稱法蘭盤，非中心對(duì)稱法蘭盤質(zhì)心偏離待測(cè)轉(zhuǎn)軸軸線，使得非中心對(duì)稱法蘭盤在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)待測(cè)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生橫向簡(jiǎn)諧約束反力激勵(lì)，進(jìn)而使待測(cè)轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中發(fā)生橫向簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其表面裂紋在振動(dòng)過程中發(fā)生周期性張開閉合運(yùn)動(dòng)。最后通過非接觸測(cè)振設(shè)備可獲取待測(cè)轉(zhuǎn)軸橫向穩(wěn)態(tài)振動(dòng)響應(yīng)中的高次諧波，以判斷待測(cè)轉(zhuǎn)軸是否存在裂紋，實(shí)現(xiàn)裂紋非接觸檢測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置還包括皮帶(6)、電機(jī)(3)以及套設(shè)在電機(jī)(3)輸出軸上的主動(dòng)齒輪(10)，所述皮帶(6)套設(shè)在所述傳動(dòng)齒輪(5)和所述主動(dòng)齒輪(10)上，電機(jī)(3)用于通過皮帶(6)、所述傳動(dòng)齒輪(5)和所述主動(dòng)齒輪(10)驅(qū)動(dòng)待測(cè)轉(zhuǎn)軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述非中心對(duì)稱法蘭盤(7)包括法蘭盤和若干螺栓，螺栓以非中心對(duì)稱布設(shè)的方式設(shè)置在法蘭盤周向，使法蘭盤質(zhì)心偏離待測(cè)轉(zhuǎn)軸(9)的軸線。

4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述非中心對(duì)稱法蘭盤(7)和傳動(dòng)齒輪(5)分別套設(shè)在待測(cè)轉(zhuǎn)軸(9)的兩個(gè)近支座端。

5.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置被配置為能夠提供可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，用于驅(qū)動(dòng)待測(cè)轉(zhuǎn)軸(9)以可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以獲取不同頻率橫向簡(jiǎn)諧約束反力激勵(lì)，使待測(cè)轉(zhuǎn)軸(9)在轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生對(duì)應(yīng)頻率下的橫向振動(dòng)。

6.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述非接觸測(cè)振設(shè)備(8)為激光非接觸測(cè)振儀，用于測(cè)量待測(cè)轉(zhuǎn)軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中橫向位移、橫向速度或橫向加速度中任意量的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)響應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
本說明書公開了一種轉(zhuǎn)軸裂紋非接觸檢測(cè)裝置，涉及轉(zhuǎn)軸裂紋檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本技術(shù)通過在待測(cè)轉(zhuǎn)軸上套設(shè)非中心對(duì)稱法蘭盤，非中心對(duì)稱法蘭盤質(zhì)心偏離待測(cè)轉(zhuǎn)軸軸線，使得非中心對(duì)稱法蘭盤在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)待測(cè)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生橫向簡(jiǎn)諧約束反力激勵(lì)，進(jìn)而使待測(cè)轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中發(fā)生橫向簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其表面裂紋在振動(dòng)過程中發(fā)生周期性張開閉合運(yùn)動(dòng)。最后通過非接觸測(cè)振設(shè)備可獲取待測(cè)轉(zhuǎn)軸橫向穩(wěn)態(tài)振動(dòng)響應(yīng)中的高次諧波，以判斷待測(cè)轉(zhuǎn)軸是否存在裂紋，實(shí)現(xiàn)裂紋非接觸檢測(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳瀟帆,羅弘毅,李秋實(shí),徐煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河海大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240516
技術(shù)公布日：2024/12/19