本發明涉及一種用于離心機試驗臺的裝置，在所述離心機試驗臺中待測試的轉子在柔性的軸上被旋轉驅動。

背景技術：

1、旋轉對稱的構件通常要進行測試過程以研究其疲勞強度，該測試過程在離心機試驗臺上進行，測試體在離心機試驗臺上被加速至破裂轉速或其他預設的轉速。此外，轉子可能受到例如周期性的轉速變化或溫度波動。這種試驗臺由文獻de?1?125?206?a已知。

2、在此，轉子可以例如通過其軸頸懸掛地緊固在薄的彈性軸上并且被加速。轉子隨即圍繞其慣性軸線而不是圍繞其幾何軸線旋轉，從而轉子幾乎不受不平衡力的影響地運動。由于通常會經歷軸的彈性固有頻率，并且在此可能出現較大的偏移，因此通常使用減振器限制軸的偏移，從而能夠限制離心波動的振幅。

3、減振系統例如由文獻de?102?06?950?a1已知，其公開了一種垂直布置的高速旋轉測試裝置，其中軸既在驅動側也在構件側支承，并且在構件側與減振系統相連。

4、文獻de?10?2011?087?909?b3描述了一種用于構件試驗臺的裝置，該裝置包括用于將扭矩從旋轉驅動裝置傳遞到待測試的組件的軸，其中，軸可轉動地在構件側和驅動側支承在軸承中。構件側的軸承在六腿并聯機構中與減振系統相連，從而緩沖由于不平衡產生的振動。

5、此外，文獻de?28?35?962?a公開了一種用于離心機轉筒的具有豎直延伸的旋轉軸的分離器。旋轉軸在此在兩側可旋轉地固持在固定軸承中，并且借助環形橡膠彈簧在離心機轉筒的一側拉緊。以此方式借助可屈服的拉緊使得離心機轉筒的由于剩余不平衡而造成的共振水平移動到在運行狀態中無害的范圍內。

6、由文獻de?693?08?430?t2已知一種具有轉子驅動軸的離心機，該轉子驅動軸由被套筒包圍的柔性的軸構成，其中，軸和套筒在它們的一端抗扭地相互連接，而柔性的軸的另一端伸出套筒的另一端，并且具有用于容納離心機的轉子的頭部。設有用于內部減振和補償由于裝配誤差造成的可能的軸線偏差的器件。由此緩沖軸相對于旋轉的套筒的徑向運動。然而這不會對固定的外殼產生任何外部減振。此外，離心機還包括彈性的耦連裝置，該耦連裝置包含硅膠制成的管狀的元件，銷釘伸入管狀的元件中，以便將驅動裝置的馬達軸與軸抗扭地連接。

7、由文獻de?694?04?161?t2已知一種用于緩沖轉子振動的裝置。

8、在一些情況下，待測試的構件、例如轉子必須在制造過程結束時以高轉速(最高約30000圈/分鐘)離心旋轉，由此使得各個轉子部件在離心力的作用下相互安裝。在該安裝工序之后進行最后的平衡過程，其中補償轉子中存在的不平衡。然而如果在安裝工序之前轉子已經具有過高的不平衡性，則可能由于不平衡而對離心機試驗臺造成損壞。為了排除這種情況，可以在安裝工序之前進行不平衡補償，然而這并不意味著在實際的安裝工序之后進行不平衡補償是多余的。

9、對于具有高不平衡性的待測試的構件存在的問題在于，由于軸或構件容納部中的應力和力可能造成損壞?，F有技術的另一個缺點在于，不平衡度較高的轉子必須在安裝工序之前進行補償，并且因此必須執行多個耗費的工作步驟。

技術實現思路

1、本發明所要解決的技術問題在于，提供一種可能性，由此一方面能夠防止軸或其他部件尤其在不平衡度較高的情況下損壞，并且另一方面消除在安裝工序之前進行不平衡補償的必要性。

2、所述技術問題通過權利要求1的特征解決。優選的設計方案在從屬權利要求中描述。

3、所述技術問題根據本發明通過一種用于離心機試驗臺的裝置解決，所述裝置具有軸和夾緊容納部，所述軸能夠通過支承元件與驅動裝置抗扭地連接，所述夾緊容納部設置用于容納待測試的轉子并且能夠與所述軸抗扭地連接，其特征在于，在所述驅動裝置和軸之間以及在所述軸和轉子之間分別設有彎曲彈性的彈簧元件，所述彈簧元件設計用于補償由于所述轉子的振動對所述軸和/或夾緊容納部施加的彎曲力。通過彈簧元件的造型能夠吸收可能導致軸或夾緊容納部損壞的力和應力。由此即使具有高度不平衡性的轉子也能夠在離心機試驗臺上進行測試，而無需事先進行平衡，并且省去了在離心旋轉過程中用于組裝轉子部件的附加的工作步驟。

4、本發明的另一個優點在于，不需要耗費地牢固地設計的離心機試驗臺，因為不會產生高的不平衡力。該解決方案還防止了不平衡的轉子產生的振動以固體傳音的形式傳播到周圍環境中。

5、所述彈簧元件有利地設計為，使得所述彈簧元件能夠沿所作用的彎曲力的方向變形。由此能夠吸收和補償作用在軸或夾緊容納部上的彎曲力，由此尤其能夠防止軸或夾緊容納部損壞。

6、在一個設計方案中規定，所述夾緊容納部至少局部地彎曲彈性地設計。分別根據不同的應用有利的是，將夾緊容納部本身至少局部地設計為彎曲彈性的彈簧元件。這例如可以如下實現，即夾緊容納部具有結構上的組成部分，該組成部分傳遞力地與軸連接并且具有槽、凹部或類似的吸收作用在軸或夾緊容納部上的彎曲力的彎曲彈性元件。針對支承元件也可以類似地設置，從而使所述支承元件至少局部地彎曲彈性地設計，并且包括槽或凹部。

7、備選地可以規定，彎曲彈性地設計的彈簧元件能夠分別與所述夾緊容納部和所述支承元件連接。這意味著在該優選的設計方案中，涉及的不是夾緊容納部或支承元件的結構上的組成部分，而是一個單獨的并且相應構造的構件，該構件具有期望的物理特性，并且分別能夠可逆或不可逆地與支承元件和夾緊容納部連接。

8、所述支承元件和夾緊容納部以及所述彈簧元件優選地具有連接器件，所述連接器件能夠與作為單獨構件制造的彈簧元件實現結構上的尤其力傳遞的連接。

9、所述彈簧元件例如可以設計成套筒狀的元件，該元件力傳遞地安置在夾緊容納部與軸之間或所述軸與支承元件之間，其中，套筒彎曲彈性地設計或至少具有彎曲彈性的區域。這例如可以通過凹部、槽或集成的彈簧實現，其用于吸收作用在軸、夾緊容納部或支承元件上的彎曲力。

10、在一個設計方案中規定，所述支承元件和/或夾緊容納部分別包括沿軸向彎曲彈性地設計的彈簧元件，所述彈簧元件與所述軸力傳遞地連接并且從軸的軸線沿徑向延伸。所述彈簧元件例如可以作為圓形地設計的且尤其徑向延伸的膜片，所述膜片具有中央的套筒狀的軸通孔。所述膜片尤其由彎曲彈性的金屬構成。

11、本發明還涉及一種用于測試轉子的離心機試驗臺，該離心機試驗臺包括前述裝置。上述優點和設計同樣適用于離心機試驗臺。通過離心機試驗臺的有利設計使得具有高度不平衡性的轉子能夠進行離心旋轉。在本發明的范疇中，離心機試驗臺也可以被稱為構件試驗臺。

技術特征：

1.一種用于離心機試驗臺(1)的裝置，所述裝置具有軸(4)和夾緊容納部(6)，所述軸能夠通過支承元件(5)與驅動裝置(3)抗扭地連接，所述夾緊容納部設置用于容納待測試的轉子(2)并且能夠與所述軸(4)抗扭地連接，其特征在于，在所述驅動裝置(3)和軸(4)之間以及在所述軸(4)和轉子(2)之間分別設有彎曲彈性的彈簧元件(8)，所述彈簧元件設計用于補償由于所述轉子(2)的振動對所述軸(4)和/或夾緊容納部(6)施加的彎曲力。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，彎曲彈性地設計的彈簧元件(8)能夠與所述夾緊容納部(6)連接。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述支承元件(5)能夠與彎曲彈性地設計的彈簧元件(8)連接。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述支承元件(5)至少局部地彎曲彈性地設計。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述夾緊容納部(6)至少局部地彎曲彈性地設計。

6.根據權利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，所述支承元件(5)和/或夾緊容納部(6)分別包括沿軸向彎曲彈性地設計的彈簧元件(8)，所述彈簧元件與所述軸(4)力傳遞地連接并且從軸的軸線沿徑向延伸。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述彈簧元件(8)作為圓形地設計的膜片設置在所述支承元件(5)中，所述膜片具有中央的套筒狀的軸通孔。

8.根據權利要求7做出的裝置，其特征在于，所述膜片由彎曲彈性的金屬構成。

9.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述夾緊容納部(6)的彎曲彈性的區域包括橫向于軸的軸線延伸的凹部或槽(11)。

10.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述彈簧元件(8)設計為，使得所述彈簧元件(8)能夠沿所作用的彎曲力的方向變形。

11.一種用于測試轉子的離心機試驗臺，所述離心機試驗臺包括根據前述權利要求之一所述的裝置。

技術總結
本發明涉及一種用于離心機試驗臺(1)的裝置，所述裝置具有軸(4)和夾緊容納部(6)，所述軸能夠通過支承元件(5)與驅動裝置(3)抗扭地連接，所述夾緊容納部設置用于容納待測試的轉子(2)并且能夠與所述軸(4)抗扭地連接，在此規定，在所述驅動裝置(3)和軸(4)之間以及在所述軸(4)和轉子(2)之間分別設有彎曲彈性的彈簧元件(8)。通過這種設計，使得由于所述轉子(2)的振動對所述軸(4)和/或夾緊容納部(6)施加的彎曲力被補償。

技術研發人員：V·賓薩克,H·格萊芬斯特恩,K-J·霍夫曼
受保護的技術使用者：申克羅泰克有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28