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原文传递内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性测试系统

专利名称：	内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性测试系统
摘要：	一种内置平行轴旋转热管的高速转轴的热‑结构特性试验系统，包括安装在底座上的驱动电机，驱动电机和转轴前端连接，转轴内部设置有平行轴旋转热管冷却结构，转轴前端外部设有陶瓷加热圈，陶瓷加热圈由可调直流电源供电；转轴中部为绝热段，包裹保温棉进行隔热；转轴后端设置冷却腔室，利用压缩空气对冷却腔室进行强制对流冷却，转轴后端端头设置有电涡流位移传感器，采用热电偶测量转轴的表面温度，热电偶的测温信号通过无线测温模块进行传输，在计算机上存储和显示；本发明能对内置平行轴旋转热管冷却结构的转轴在不同转速、加热功率和传热流体的充液率等因素影响下的传热性能和机械性能进行测试，具有成本低廉、通用性强等优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	西安交通大学
发明人：	高建民;梁锋;徐亮;李云龙
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911374201.7
公开号：	CN110988029A
代理机构：	西安智大知识产权代理事务所
代理人：	贺建斌
分类号：	G01N25/20;G01M13/00;G;G01;G01N;G01M;G01N25;G01M13;G01N25/20;G01M13/00
申请人地址：	710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号
主权项：	1.一种内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性试验系统，其特征在于：包括安装在底座(1)上的驱动电机(2)，驱动电机(2)的输出轴通过联轴器(3)和转轴(4)前端连接，转轴(4)内部设置有平行轴旋转热管冷却结构(7)，转轴(4)由前轴承(5)和后轴承(14)支撑在轴承座上，轴承座安装在底座(1)上；所述的转轴(4)前端外部设有陶瓷加热圈(6)，采用陶瓷加热圈(6)对转轴(4)前端进行非接触式加热，陶瓷加热圈(6)由可调直流电源(18)供电；所述的转轴(4)的中部为绝热段，包裹保温棉进行隔热；所述的转轴(4)的后端设置冷却腔室(10)，通过空气压缩机(13)利用压缩空气对冷却腔室(10)进行强制对流冷却，转轴(4)的后端端头设置有电涡流位移传感器(16)，采用热电偶(9)测量转轴(4)的表面温度，热电偶(9)的测温信号通过无线测温模块(8)进行传输，在计算机(17)上存储和显示。 2.根据权利要求1所述的一种内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性试验系统，其特征在于：所述的前轴承(5)的外圈完全约束，而后轴承(14)的外圈则固定在滑套(19)上，因此转轴(4)在受热后允许有沿轴向方向的自由度。 3.根据权利要求2所述的一种内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性试验系统，其特征在于：在传热测试过程中，首先需要在Wi-Fi环境下，在计算机(17)上建立与无线测温模块(8)的通讯连接，等待信号接收稳定后，再通过可调直流电源(18)至预期的输出功率，对转轴(4)的前端进行加热，同时开启驱动电机(2)牵引转轴(4)进入工作状态，待计算机(17)上的温度示数稳定，即在特定的转速和加热功率下，温度示数在5分钟内的波动小于0.5℃后，改变驱动电机(2)的转速或可调直流电源(18)的加热功率进行下一个工况的传热性能测试；同时，还需要借助电涡流位移传感器(16)测量转轴(4)在当前热稳定状态下轴端的热伸长量。 4.根据权利要求1所述的一种内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性试验系统，其特征在于：所述的平行轴旋转热管冷却结构(7)的流道由四根在转轴(4)表面上铣削出的槽道组成，再通过在其上方过盈配合一层附加材料实现流道密封；在实验过程中，平行轴旋转热管冷却结构(7)通过安装在转轴(4)端部的微型球阀(15)，完成抽真空、注液，并最终密封。 5.根据权利要求1所述的一种内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性试验系统，其特征在于：所述的无线测温模块(8)具有通讯和存储功能，具备基于Wi-Fi的无线传输功能，能够将电热偶(9)采集的温度数据传输至同一Wi-Fi环境下的计算机(17)进行存储和显示；在试验过程中，无线测温模块(8)通过电路盒固定在转轴(4)上，工作时与转轴(4)一起旋转。 6.根据权利要求1所述的一种内置平行轴旋转热管的高速转轴的热-结构特性试验系统，其特征在于：所述的热电偶(9)监测转轴(4)加热段和冷却段表面的温度。
所属类别：	发明专利