过150,000rpm的超高转速测试

 

对超高转速测试的需求正在迅速增长,尤其是在电主轴、燃料电池空气压缩机和氢燃料电池离心压缩机等应用领域。随着各行各业越来越重视效率和性能,对转速超过150,000rpm的设备进行严格测试的需求变得至关重要。

这一要求还延伸到其他各种应用中,包括电动增压器、小型涡轮压缩机、航空涡轮增压器、电力驱动涡轮增压器,甚至是高性能真空吸尘器。这些设备不仅必须满足苛刻的技术规范,还必须在复杂的运行条件下证明其可靠性和效率。

为了支持这些先进设备的开发和测试,专业的超高转速测试设备是必不可少的。这种设备专为应对与高速应用相关的独特挑战而设计,可确保对每个设备的性能、安全性和耐用性进行全面评估。

例如,由行业领导者设计的超高转速测试设备具有专门用于主轴、涡轮和空气压缩机测试的先进功能。这种专门的测试设备将加载机与增速机集成在一起,使工程师能够模拟各种运行情况。

负载机本身使用变频器以四象限模式运行,可同时驱动和制动被试件。这种双重功能对于准确评估超高速设备的性能特征至关重要。测试设备还具有灵活性,可在驱动速度或扭矩控制模式下运行,使工程师能够定制测试条件,以满足特定要求。

通过促进详细的性能评估,这种专用测试设备在快速产品开发和鉴定方面发挥了重要作用,确保新技术能够高效、可靠地推向市场。总之,超高转速测试对于提高现代工程应用的能力、推动创新和增强高速设备的性能至关重要。

超高转速测试设备专为电主轴、涡轮和空压机测试而设计,可实现四象限模式运行,在驱动速度或扭矩控制模式下灵活测试。

什么是超高转速测试?

超高转速测试可评估航空航天和汽车应用中涡轮机和高速电机等部件的性能和可靠性。该测试测量振动、温度和声级等参数,以确保组件能够承受极端压力。由于存在机械故障和碎片喷射的风险,安全预防措施至关重要。通过进行这些测试,工程师可以验证设计的完整性,确保组件符合严格的耐用性和安全性行业标准。

超高转速测试设备专门设计用于在超高速运行时对被试件施加可变机械负载。这种能力对于进行全面测试至关重要,可以复制实际应用中遇到的挑战性条件。这些条件包括弹性、振动和动态等因素,所有这些因素都会对超高速运行设备的性能和寿命产生重大影响。

此外,该设备还能满足在测试过程中提高安全性的自动化要求,确保所有程序都符合行业标准和最佳实践。

该测试设备的突出特点之一是能够确保测试参数的精确控制和测量。这种精确性对于准确评估和分析被测设备的性能至关重要。

通过严格控制速度、负载和扭矩等变量,工程师可以获得反映被试件真实性能特征的可靠数据。这些数据对于找出潜在的薄弱环节或需要改进的地方至关重要,可帮助制造商改进设计,提高产品可靠性。

通过使用DynoEquip的超高转速测试设备,制造商可以有效地开发和验证其产品,以满足市场的严格要求。该设备的多功能性使其能够适应从电主轴到涡轮增压器的广泛应用,成为各行各业工程师的宝贵工具。

此外,它的可靠性还有助于缩短产品开发周期和鉴定周期,使制造商能够更快地将创新产品推向市场。在快速发展的领域中,速度和效率是最重要的,该测试设备使制造商能够在竞争中保持领先地位,确保其产品不仅符合而且超过性能和安全方面的行业标准。

 


 

超过150,000rpm的超高转速测试应用

 

  1. 燃气轮机

    航空航天和发电应用中使用的燃气轮机以超高转速运行。加载机对于测试这些涡轮机在不同负载条件下的性能、效率和耐用性至关重要。它们有助于测量功率输出、扭矩和燃料消耗等参数,为优化涡轮机的设计和运行提供宝贵的数据。

     

  2. 汽车发动机测试

    高性能赛车发动机和先进的汽车动力系统通常以超高转速运行。加载机用于模拟实际工况,评估发动机性能、排放和耐用性。它们能够精确控制过载条件,使工程师能够测量功率输出、扭矩和其他性能指标。

     

  3. 研发

    航空航天、机器人和先进制造等领域的各种研发项目都涉及超高转速应用。加载机在测试原型和实验系统方面发挥着至关重要的作用。它们帮助研究人员评估性能、验证设计并微调参数,以实现最佳运行。

     

  4. 主轴测试

    加工中心、铣床和其他精密设备中使用的超高转速主轴需要进行全面测试。加载机可对主轴的性能、稳定性和振动水平进行评估。它们有助于识别与平衡、发热和轴承性能有关的任何问题,确保主轴平稳准确地运行。

     

  5. 涡轮增压器测试

    涡轮增压器通常用于汽车和船舶发动机,通过高速运转来提高发动机功率。加载机用于评估涡轮增压器的效率、增压压力和压缩机性能。这些测试有助于优化涡轮增压器设计、提高发动机性能和减少排放。

 


 

转速超过150,000rpm的交钥匙超高转速测试解决方案

 

  1. 增速箱

    德国超高转速测试增速箱可满足被试件的扭矩和功率要求。

     

  2. 安装和集成

    正确安装增压器并将其与加载机集成。确保增速箱的输出轴与加载机的输入轴对准,并建立牢固的连接。

     

  3. 电源

    将增速箱连接到能够在所需速度范围内驱动它的合适电源上。

     

  4. 润滑

    遵循推荐的润滑方法,以尽量减少摩擦、发热和磨损。使用适当的润滑类型、数量和频率。

     

  5. 校准

    校准加载机和增速器系统,以确保测量准确可靠。遵循建议的校准程序。

     

  6. 安全预防措施

    采取必要的安全措施,如安全围栏和个人防护设备,以确保测试期间人员和超高转速测试设备的安全。

     

  7. 测试设置和参数

    确定超高转速测试参数,包括所需的速度、负载条件和测试持续时间。制定测试期间要记录的具体性能标准和测量值。

     

  8. 数据收集和分析

    使用适当的数据采集系统收集和分析测试期间获得的数据。根据定义的性能标准评估扭矩、功率和效率等因素。

     

  9. 维护和支持

    对增速箱和装载机系统进行日常维护。按照建议清洁和润滑部件。必要时寻求支持或帮助。

 


 

超高转速测试设备的主要结构

 

超高转速测试设备底座

 

超高转速测试设备的底座采用整体铸造结构件,具有出色的强度和稳定性,可承受高速运转时产生的巨大力量。这种坚固的设计可确保整个组件能够承受测试过程中产生的巨大机械应力。

底座的上表面是精心制作的装配表面,可以精确对齐和牢固连接构成测试系统的各个组件。底座经过精密加工,保证了高精度和光滑的表面,底部安装的四个空气弹簧减震器进一步增强了底座的性能。

这些减震器在隔振和阻尼方面起着至关重要的作用,可有效减轻操作过程中产生的任何振动。通过吸收和消散这些振动,空气弹簧减震器有助于保持测试环境的完整性,确保测试期间获得的测量结果准确可靠。

这种材料与工程的完美结合不仅提高了测试设备的性能,还延长了其使用寿命,使其成为超高转速测试领域的宝贵资产。

 

超高转速测试增速箱

 

增速箱采用两级配电传动,输入轴和输出轴同轴,参数如下:

 

  • 额定输出速度:165,000rpm
  • 额定输出扭矩:1.5Nm
  • 额定功率:25kW
  • 所有变速箱部件的使用寿命>10,000小时
  • 设计用于所有方向的扭矩和速度(4Q运行)
  • 250毫米x300毫米x350毫米
  • 螺纹脚设计
  • 中心高度200毫米
  • 用于润滑、管道和进油口的中央接口
  • 用于油压检测的安全开关
  • 振动传感器安装螺纹
  • 包括3个温度传感器

 

作为增速箱系统的关键部件,润滑泵站极其重要,泵站由增速箱供应商同时提供,并在出厂前进行联调。

 

  • 适用于最多约30升的油量。
  • 水冷接口
  • 包括温度传感器
  • 包括油位传感器
  • 600毫米x700毫米x400毫米

 

被试件扭矩测量

 

被试件的扭矩测量采用直接测量的方式,不是将扭矩转速传感器安装在低速端测量,避免了将增速箱的传动损失计入到被试件的测量数据中。

 

  • 精确度
    • 线性偏差和滞后(整个系统):0.1%
    • 重复性<0.03%

 

  • 放大器和非接触式信号传输
    • 集成旋转可调放大器
    • 集成温度漂移补偿
    • 基于传感器-遥测技术的非接触式传输
    • 集成转子感应回路

 

  • 转子天线
  • 拾取天线
  • 工厂校准证书ISO10012
  • 温度范围-10…+85°C
  • 增速箱外壳内的集成设计
  • 附加外壳长度约100毫米

 

被试件转速测量

 

  • 用于高转速轴的动态转速测量,最高超过150,000rpm
  • 温度范围-10…+85°C

 

高动态控制系统

 

  • 超高转速测试设备采用非常先进的系统架构,采用嵌入式实时控制器作为控制中枢,实时控制器中搭载了主控程序,非常稳定可靠。
  • 实时控制器与变频器等通过最快速稳定的实时以太网EtherCAT进行实时通讯,对加载机进行动态控制。
  • 数据采集系统也采用模块化结构,通过EtherCAT与实时控制器通讯,进行数据交互,非常便于后续通道扩展。
  • 上位机采用专用工业计算机,上位机搭载人机界面软件,作为数据的显示、保存,以及人工指令的下发等。
  • 由于上位机一般采用Windows系统,系统作为工业控制的操作系统,不太适合,因此,我们采用独立的嵌入实时控制器控制。
  • 实时控制器外挂触摸屏,可以通过触摸屏对测试设备进行操作,以防止出现上位机死机等现象,无法控制。
  • 超高转速测试系统的动态响应时间优于10ms,可以提供高动态的控制,满足复杂变工况和模拟测试。

 

全面的安全防护措施

 

  • 加载机前后轴承和温度实时监控,电流和电压,转速和转矩实时监控。
  • 增速箱的轴承温度和振动实时监控。
  • 被试件的振动实时监控。
  • 安全防护罩闭合检测,与加载机形成连锁保护。
  • 电控系统具备短路、漏电、断电、过流、过压等防护功能。
  • 超高转速测试系统软件具备安全检测功能,当监测值超出阈值,立即报警。系统具备三级防护功能。
  • 对耐久性测试,超高转速测试系统根据监控的振动等历史数据,自动进行趋势预测,当预测会出现故障,系统会提示用户注意。



 

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