增材制造部件内部通道流体阻尼检测的设备的制作方法

1.本发明涉及流体阻尼检测的设备技术领域，具体为一种空气压缩机。


背景技术：

2.增材制造融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。
3.增材制造的亚表面孔状结构，包括航空发动机制造零部件，需要知道内部结构的流体阻尼情况，比如气冷叶片的冷气流量和气道阻尼。没有清理掉的内部遗留粉也会通过阻碍气流的情况反映出来。使用有一定压力的空气来测试和判断这些亚表面孔状结构的实际情况是最简单易行的办法，利用压气机向设置在密封装置内的亚表面孔状结构通入定额压力的空气，使空气从密封结构的另一端通入水箱。
4.目前在对增材制造部件内部通道流体进行阻尼检测时需要用到空气压缩机对压缩的气体吹入增材制造部件内部通道内进行阻尼检测。空气压缩机由气罐和螺杆动力装置组合安装实现对气体的压缩，现有技术中空气压缩机在使用时存在以下问题：
5.现有技术中空气压缩机在工作时电机产生震动，造成噪音污染，且缺少防护，对设备零件造成安全隐患，由于空气压缩机重量较重，不便对空气压缩机进行搬运移动，使用较为麻烦，增加工作人员劳动强度。
6.目前在检测增材制造部件内部通道流体阻尼检测的时候还需要用到装夹机构来固定软管来进行检测。目前现有技术当中的装夹装置不便对水箱进行安装，使用局限性较大，且现有技术当中装夹机构对软管的夹持效果较差，不方便对装夹机构的高度进行调节且不方便拆卸更换，实用性较差。
7.此外，现有的用于增材制造部件内部通道流体阻尼检测的水箱通常为玻璃水箱，通过相机高速拍照的方式记录水箱内部进入气泡的数量、速度和大小来判断水箱中水位的变化，这种方式测量的误差较大，也不易收集实验数据，因此提出了一种水位监测装置。


技术实现要素：

8.(一)解决的技术问题
9.针对现有技术的不足，本发明提供了一种增材制造部件内部通道流体阻尼检测的设备，可通过相机高速拍照的方式记录水箱内部进入气泡的数量、速度和大小来判断增材制造部件内部通道流体阻尼情况，也可结合观察记录水箱内水位变化来判断增材制造部件内部通道流体阻尼情况。
10.本发明的空气压缩机，解决了现有技术中空气压缩机在工作时电机产生震动，造成噪音污染，且缺少防护，对设备零件造成安全隐患，由于空气压缩机重量较重，不便对空气压缩机进行搬运移动，使用较为麻烦，增加工作人员劳动强度的问题。
11.(二)技术方案。
12.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
13.一种增材制造部件内部通道流体阻尼检测的设备，包括空气压缩机、软管和水箱；所述空气压缩机的气罐经多通阀与多根软管连通；多根所述软管分别穿过所述水箱的底部，并与所述水箱密封连接；多根所述软管位于所述水箱下方均通过软管装夹机构固定；
14.每根所述软管上，且位于所述水箱下方，均设有单向阀；
15.所述软管位于所述水箱内的一端用于连通增材制造部件内部通道的一端；
16.所述水箱上设置有用于监测所述水箱内水位高度的水位监测装置。
17.进一步地，所述空气压缩机，包括气罐，其特征在于：所述气罐的顶部固定有安装板，所述安装板的顶部设置有减震机构，所述减震机构的顶部安装有防护箱，所述防护箱的内部设置有螺杆动力装置，所述防护箱的底部固定有开口，所述气罐的底部设置有行走机构。
18.进一步地，所述软管装夹机构，包括底板，所述底板的上端面连接有用于对水箱进行固定的固定机构，所述底板的底面均通过第一螺栓可拆卸连接有一组安装块，所述安装块的下方通过调节机构连接有夹持环，所述夹持环的底部均分别连接有第一突块和第二突块，所述第一突块上设有开口且开口内连接有旋转杆，所述旋转杆的侧壁上连接有第一螺纹杆且第一螺纹杆贯穿第二突块连接有蝶形螺母。
19.进一步地，所述水位监测装置，包括固定座，所述固定座固定在用于盛装测量水体的水箱的进水口上，所述固定座的上端设有筒体，所述筒体的内侧设有上浮结构，且其上端设有与其外侧壁螺纹连接的顶盖，所述顶盖的上端设有与其底部相连通的安装腔，所述安装腔内固定有红外线测距信号发射器，所述上浮结构上端的中间位置设有与红外线测距信号发射器配合使用的红外线测距信号接收器，所述筒体的前侧设有透明观察窗。
20.进一步地，所述减震机构包括固定在安装板表面的连接筒，所述连接筒的内壁滑动有滑杆且滑杆与防护箱相连接固定，所述滑杆的底部固定有限位杆，所述限位杆的表面套设有压缩弹簧，所述限位杆与连接筒之间均与压缩弹簧连接固定。
21.进一步地，所述防护箱的表面通过合页转动有箱门，所述防护箱的一侧表面开设有通风口，所述通风口的内部设置有用于通风防尘的防尘网。
22.进一步地，所述行走机构包括固定在气罐底部的连接板，所述连接板的表面通过轴承转动有滚轮，所述连接板的底部固定安装有气缸，所述气缸的端部固定有支撑板。
23.进一步地，所述气罐的一侧表面固定安装有用于搬运移动的拉杆且在拉杆的表面设置防滑套。
24.进一步地，所述固定机构包括设置在底板上端面两侧的固定块，所述固定块内均螺纹连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的一端连接有夹板，所述第二螺纹杆的另一端连接有转把。
25.进一步地，所述夹板的形状为倒l型且夹板内连接有用于紧固的橡胶垫。
26.进一步地，所述调节机构包括设置在安装块底面的套筒，所述套筒通过第二螺栓可拆卸连接有调节杆且调节杆的底端与夹持环的顶端连接。
27.进一步地，所述夹持环内连接有用于缓冲的缓冲垫且缓冲垫的大小与夹持环的大小一致。
28.进一步地，所述固定座下端设有与水箱进水口外侧壁相配合的螺纹，且其内侧设
有与顶部相连的内环，所述内环的内侧开设有贯穿固定座的顶端并沿其轴心呈圆周阵列分布的通气孔一。
29.进一步地，所述上浮结构包括设置在筒体内侧且上表面中间位置固定有红外线测距信号接收器的滑板，所述滑板的下端连接有贯穿固定座延伸到其下方并与其滑动连接的滑杆，所述滑杆的下端连接有浮板，所述浮板设置在内环的内侧，所述滑杆的长度与筒体的长度相等。
30.进一步地，所述滑板和浮板之间还固定有沿滑杆轴线呈圆周阵列分布的导杆，所述导杆均贯穿固定座并与其滑动连接。
31.进一步地，所述筒体的内侧壁的两端均开设有延伸到其上端的滑槽，所述滑板的两端均设有与滑槽滑动配合的凸块。
32.进一步地，所述滑板上开设有沿其轴心呈圆周阵列分布的通气孔二。
33.进一步地，所述安装腔内部的高度大于红外线测距信号发射器和红外线测距信号接收器的高度之和。
34.进一步地，所述多通阀为四通阀或五通阀。【多通阀的数量可以是两个或两个以上，串联，这样可以分出更多的软管气流通道】
35.(三)有益效果
36.与现有技术相比，本发明提供了一种增材制造部件内部通道流体阻尼检测的设备，具备以下有益效果：
37.本发明可通过相机高速拍照的方式记录水箱内部进入气泡的数量、速度和大小来判断增材制造部件内部通道流体阻尼情况，也可结合观察记录水箱内水位变化来判断增材制造部件内部通道流体阻尼情况。
38.本发明所述空气压缩机通过防护箱的设置，可以对螺杆动力装置进行全方位防护，防止外部环境物体的撞击，提高安全防护效果，通过减震机构的设置，方便对螺杆动力装置工作产生的震动进行减震的效果，进而减少噪音的产生，通过气罐的底部设置行走机构，拉动拉杆即可利用滚轮带动该设备进行移动搬运，节省劳动强度，通过启动气缸带动支撑板下移支撑地面，方便进行限位支撑，提高其稳定性。
39.所述软管装夹机构，1、通过转动蝶形螺母使第一突块向第二突块靠近，方便对软管进行夹持，使夹持效果更好，通过调节机构方便对夹持环的高度进行调节更加的方便对软管的夹持固定。
40.2、通过设置固定机构上的固定块以及第二螺纹杆，通过转动转把带动第二螺纹杆向前移动，使夹板向前移动从而方便对水箱进行夹持固定，又通过橡胶垫防止因压力过大对水箱造成损坏。
41.本发明所述水位监测装置，通过设置上浮结构，使其随水位升降而上下浮动，使固定在上浮结构上端的红外线测距信号接收器随之发生高度的改变，通过设置红外线测距信号发射器和红外线测距信号接收器，利用红外线测距信号发射器在较短时间内多次发射红外信号，根据红外线测距信号接收器接收到信号的时长不同来记录水箱内水位的变化。
42.本发明所述空气压缩机，包括气罐，所述气罐的顶部固定有安装板，所述安装板的顶部设置有减震机构，所述减震机构的顶部安装有防护箱。本发明通过防护箱的设置，可以对螺杆动力装置进行全方位防护，防止外部环境物体的撞击，提高安全防护效果，通过减震
机构的设置，方便对螺杆动力装置工作产生的震动进行减震的效果，进而减少噪音的产生，通过气罐的底部设置行走机构，拉动拉杆即可利用滚轮带动该设备进行移动搬运，节省劳动强度，通过启动气缸带动支撑板下移支撑地面，方便进行限位支撑，提高其稳定性。
43.本发明所述软管装夹机构，包括底板，所述底板的上端面连接有用于对水箱进行固定的固定机构，所述底板的底面均通过第一螺栓可拆卸连接有一组安装块，所述安装块的下方通过调节机构连接有夹持环，所述夹持环的底部均分别连接有第一突块和第二突块，所述第一突块上设有开口且开口内连接有旋转杆。本发明通过转动蝶形螺母使第一突块向第二突块靠近，方便对软管进行夹持，使夹持效果更好，通过调节机构方便对夹持环的高度进行调节更加的方便对软管的夹持固定。
44.本发明所述水位监测装置，包括固定座，所述固定座固定在用于盛装测量水体的水箱的进水口上，所述固定座的上端设有筒体，所述筒体的内侧设有上浮结构，且其上端设有与其外侧壁螺纹连接的顶盖。本发明通过设置上浮结构，使其随水位升降而上下浮动，使固定在上浮结构上端的红外线测距信号接收器随之发生高度的改变，通过设置红外线测距信号发射器和红外线测距信号接收器，利用红外线测距信号发射器在较短时间内多次发射红外信号，根据红外线测距信号接收器接收到信号的时长不同来记录水箱内水位的变化。
附图说明
45.图1为本发明结构示意图；
46.图2为本发明所述空气压缩机的结构示意图；
47.图3为本发明所述防护箱剖视图；
48.图4为本发明所述连接筒剖视图；
49.图5为本发明所述软管装夹机构的立体结构示意图；
50.图6为本发明所述软管装夹机构的正视图；
51.图7为本发明所述软管装夹机构的又一立体结构示意图；
52.图8为本发明所述软管装夹机构的a处放大图；
53.图9为本发明所述水位监测装置的立体结构示意图；
54.图10为本发明所述水位监测装置的内部立体结构示意图；
55.图11为本发明所述水位监测装置的侧视结构示意图；
56.图12为本发明所述水位监测装置的a
‑
a方向的剖视图；
57.图13为本发明所述固定座安装结构示意图。
58.图中：1、空气压缩机；2、软管；3、多通阀；4、软管装夹机构；7、增材制造部件；6、水位监测装置；
59.101、气罐；102、安装板；103、减震机构；10301、连接筒；10302、滑杆；10303、限位杆；10304、压缩弹簧；104、防护箱；105、螺杆动力装置；106、通风口；107、防尘网；108、开口；109、行走机构；10901、连接板；10902、滚轮；10903、气缸；10904、支撑板；1010、拉杆。
60.401、底板；402、固定机构；40201、固定块；40202、第二螺纹杆；40203、夹板；40204、转把；403、安装块；404、夹持环；405、调节机构；40501、套筒；40502、调节杆；40503、第二螺栓；406、第一突块；407、第二突块；408、旋转杆；409、第一螺纹杆；4010、蝶形螺母；4011、缓冲垫；4012、橡胶垫；4013、第一螺栓。
61.601、固定座；60101、内环；60102、通气孔一；602、筒体；60201、滑槽；603、上浮结构；60301、滑板；603011、通气孔二；60302、滑杆；60303、浮板；60304、导杆；604、顶盖；60401、安装腔；605、透明观察窗；606、红外线测距信号发射器；607、红外线测距信号接收器；5、水箱。
具体实施方式
62.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
63.实施例
64.如图1所示，本发明一个实施例提出的一种增材制造部件内部通道流体阻尼检测的设备，包括空气压缩机、软管和水箱；所述空气压缩机的气罐经多通阀与多根软管连通；多根所述软管分别穿过所述水箱的底部，并与所述水箱密封连接；多根所述软管位于所述水箱下方均通过软管装夹机构固定；
65.每根所述软管上，且位于所述水箱下方，均设有单向阀；
66.所述软管位于所述水箱内的一端用于连通增材制造部件内部通道的一端；
67.所述水箱上设置有用于监测所述水箱内水位高度的水位监测装置。
68.进一步地，所述多通阀为四通阀或五通阀。【多通阀的数量可以是两个或两个以上，串联，这样可以分出更多的软管气流通道】
69.如图2、图3和图4所示，本发明一个实施例提出的一种空气压缩机，包括气罐，气罐的顶部固定有安装板，安装板的顶部设置有减震机构，减震机构的顶部安装有防护箱，防护箱的内部设置有螺杆动力装置，防护箱的底部固定有开口，气罐的底部设置有行走机构；通过防护箱的设置，可以对螺杆动力装置进行全方位防护，防止外部环境物体的撞击，提高安全防护效果，通过减震机构的设置，方便对螺杆动力装置工作产生的震动进行减震的效果，进而减少噪音的产生，通过气罐的底部设置行走机构，拉动拉杆即可利用滚轮带动该设备进行移动搬运，节省劳动强度，通过启动气缸带动支撑板下移支撑地面，方便进行限位支撑，提高其稳定性。
70.如图4所示，在一些实施例中，减震机构包括固定在安装板表面的连接筒，连接筒的内壁滑动有滑杆且滑杆与防护箱相连接固定，滑杆的底部固定有限位杆，限位杆的表面套设有压缩弹簧，限位杆与连接筒之间均与压缩弹簧连接固定；通过滑杆连接防护箱，当防护箱下压时带动滑杆在连接筒的内壁滑动，通过压缩弹簧的弹性回弹挤压限位杆进而对滑杆处下压的力缓冲，达到减震的效果，进而减少噪音的产生。
71.如图3所示，在一些实施例中，防护箱的表面通过合页转动有箱门，防护箱的一侧表面开设有通风口，通风口的内部设置有用于通风防尘的防尘网；通过防护箱的设置，方便对螺杆动力装置进行全面防护，对内部零件进行有效的保护，其中螺杆动力装置由主机、电机、空滤、油滤芯等设备零件组合而成，此为现有技术在此不做赘述，通过通风口对内部空间进行散热通风，且防尘网可对外部灰尘进行阻隔的作用。
72.如图3所示，在一些实施例中，行走机构包括固定在气罐底部的连接板，连接板的
表面通过轴承转动有滚轮，连接板的底部固定安装有气缸，气缸的端部固定有支撑板；通过行走机构的设置，方便利用滚轮对该设备进行支撑移动，省去抬起搬运的麻烦，降低劳动强度，提高设备使用灵活性，通过启动气缸带动支撑板移动支撑地面，进而对该设备限位支撑的作用。
73.如图3所示，在一些实施例中，气罐的一侧表面固定安装有用于搬运移动的拉杆且在拉杆的表面设置防滑套；通过拉杆的设置，方便工作人员拉洞拉杆搬运该设备，使用更加便利。
74.如图5、图6、图7和图8所示，本发明一个实施例提出的一种软管装夹机构，包括底板，述底板的上端面连接有用于对水箱进行固定的固定机构，底板的底面均通过第一螺栓可拆卸连接有一组安装块，安装块的下方通过调节机构连接有夹持环，夹持环的底部均分别连接有第一突块和第二突块，第一突块上设有开口且开口内连接有旋转杆，旋转杆的侧壁上连接有第一螺纹杆且第一螺纹杆贯穿第二突块连接有蝶形螺母；通过固定机构能够根据不同水箱的大小来调节安装，实用范围更广，通过转动蝶形螺母使蝶形螺母向前移动使第一突块和第二突块重合从而方便对夹持环内的软管进行夹持固定。
75.如图5、图6所示，在一些实施例中，固定机构包括设置在底板上端面两侧的固定块，固定块内均螺纹连接有第二螺纹杆，第二螺纹杆的一端连接有夹板，第二螺纹杆的另一端连接有转把；通过转动转把带动第二螺纹杆向前移动使夹板向前移动，方便对水箱进行固定和安装装夹装置。
76.如图7所示，在一些实施例中，夹板的形状为倒l型且夹板内连接有用于紧固的橡胶垫；通过橡胶垫能够向水箱侧壁上产生向内的压力，从未与水箱安装的更加牢固，同时橡胶垫也能更好的缓冲压力，更好的保护水箱。
77.如图6所示，在一些实施例中，调节机构包括设置在安装块底面的套筒，套筒通过第二螺栓可拆卸连接有调节杆且调节杆的底端与夹持环的顶端连接；通过第二螺栓的紧固或松紧能够有效的调节调节杆与套筒的位置，更加的方便对软管进行夹持，使实用范围更广。
78.如图5所示，在一些实施例中，夹持环内连接有用于缓冲的缓冲垫且缓冲垫的大小与夹持环的大小一致；缓冲垫能够更好的对夹持环内的软管进行缓冲，防止压力过大对软管的损坏。
79.如图9、图11、图12和图13所示，本发明一个实施例提出的一种水位监测装置，包括固定座，固定座固定在用于盛装测量水体的水箱的进水口上，固定座的上端设有筒体，筒体的内侧设有上浮结构，且其上端设有与其外侧壁螺纹连接的顶盖，顶盖的上端设有与其底部相连通的安装腔，安装腔内固定有红外线测距信号发射器，上浮结构上端的中间位置设有与红外线测距信号发射器配合使用的红外线测距信号接收器，筒体的前侧设有透明观察窗，通过设置红外线测距信号发射器和红外线测距信号接收器，红外线测距信号发射器和红外线测距信号接收器是一套型号为kb的红外线测距传感器，利用红外线测距信号发射器在较短时间内多次发射红外信号，红外线测距信号接收器接收到信号的时间来记录水箱内水位的变化，从而测定空气流量，通过设置上浮结构，使其随水位升降而上下浮动，使固定在上浮结构上端的红外线测距信号接收器随之发生高度的改变。
80.如图12所示，在一些实施例中，固定座下端设有与水箱进水口外侧壁相配合的螺
纹，且其内侧设有与顶部相连的内环，内环的内侧开设有贯穿固定座的顶端并沿其轴心呈圆周阵列分布的通气孔一，通过设置固定座螺纹固定在水箱的进水口上，使其便于拆卸和更换，通过设置内环，使其卡设在水箱进水口的内部，进一步提高密封效果，通过通气孔一的设置，上浮结构移动时，装置和水箱内部的气压不对实验数据造成影响。
81.如图10和图12所示，在一些实施例中，上浮结构包括设置在筒体内侧且上表面中间位置固定有红外线测距信号接收器的滑板，滑板的下端连接有贯穿固定座延伸到其下方并与其滑动连接的滑杆，滑杆的下端连接有浮板，浮板设置在内环的内侧，滑杆的长度与筒体的长度相等，通过设置浮板在内环的内侧，且滑杆长度与筒体长度相同，使得将浮板顶住固定座的内顶壁时，滑板的上表面与筒体的上端对齐，便于拆装红外线测距信号接收器。
82.如图12所示，在一些实施例中，滑板和浮板之间还固定有沿滑杆轴线呈圆周阵列分布的导杆，导杆均贯穿固定座并与其滑动连接，通过导杆的设置，上浮结构随水箱内水位的变化上下移动时，不会发生倾斜。
83.如图10和图12所示，在一些实施例中，筒体的内侧壁的两端均开设有延伸到其上端的滑槽，滑板的两端均设有与滑槽滑动配合的凸块，通过筒体内开设的滑槽和滑板上设置的凸块，上浮结构不会发生旋转，始终维持直线运动。
84.如图10所示，在一些实施例中，滑板上开设有沿其轴心呈圆周阵列分布的通气孔二，通过通气孔二的设置，控制筒体内部的气压不发生变化，进而避免气压变动对实验数据造成影响。
85.如图12所示，在一些实施例中，安装腔内部的高度大于红外线测距信号发射器和红外线测距信号接收器的高度之和，通过设置安装腔的内部的高度大于红外线测距信号发射器和红外线测距信号接收器的高度之和，当滑板处于最高处时，红外线测距信号发射器和红外线测距信号接收器之间不会发生碰撞，避免装置损坏。
86.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。