一种叶片阻尼测试试验台

技术领域

本发明属于试验装置技术领域，具体涉及一种叶片阻尼测试试验台。

背景技术

叶片是现代旋转机械的重要部件之一。在工作状态下，叶片承受稳态气流力和非稳态气流力的共同作用。在变工况状态下，叶片还要承受交变应力的作用。因此，叶片振动故障经常发生，对旋转机械安全运行构成了较大的威胁。为了抑制叶片振动故障的发生，叶片制造商和设计人员多采用叶片围带和各种拉金结构，降低叶片振动。

由于叶片阻尼之间碰撞或摩擦运动的非线性特性，使得采用数值模拟方法对叶片阻尼进行研究较为困难，尚未完全建立一种通用的计算评价模型。因此，采用试验方法进行叶片阻尼测试是最常用的研究方法。

目前的叶片阻尼测试试验平台，多针对单一叶片与轮盘之间的摩擦运动规律研究，并且，多未考虑不同位置同时激励叶片对叶片阻尼特性的影响。尚未针对双叶片与轮盘之间摩擦运动规律进行研究，也未考虑多激励条件下叶片阻尼特性的变化。

发明内容

本发明的目的在于针对目前叶片阻尼测试试验台研究的不足，特别是针对双叶片多角度同步激振研究的不足，提供了一种叶片阻尼测试试验台，

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案是：

一种叶片阻尼测试试验台，包括基础台架、叶片轮盘固定装置、叶片围带固定装置、激振加载装置和振动测量装置；其中，叶片轮盘通过叶片轮盘固定装置和叶片围带固定装置固定在基础台架上，通过激振加载装置和振动测量装置，对叶片进行多部位多角度同步激振和多部位多角度同步振动响应测量。

本发明进一步的改进在于，基础台架包括底板，固定于底板上的两个侧板，以及固定于侧板上的顶板。

本发明进一步的改进在于，叶片包括围带、叶身和叶根；轮盘包括叶根槽和轮盘底座；进行测试时，叶根固定于叶根槽中，轮盘底座通过紧固件将轮盘固定于底板上，围带通过围带固定装置固定于顶板。

本发明进一步的改进在于，在顶板处设有围带处固定支架，围带处固定支架固定于顶板上，并可根据测试需要，在顶板不同位置固定。

本发明进一步的改进在于，围带处激振器和振动信号传感器固定于围带处固定支架上，且水平高度根据测试需要进行调节，以便依据不同围带的外形特征进行不同位置的试验测量。

本发明进一步的改进在于，在底板处设有叶身和叶根处固定支架，叶身和叶根处固定支架固定于底板上，并可根据测试需要，在底板不同位置固定；可调节高度固定环能够安装在叶身和叶根处固定支架上，并且能够依据试验需要调节水平高度，一根叶身和叶根处固定支架上能够安装多个可调节高度固定环；叶身和叶根处激振器和振动信号传感器能够安装在可调节高度固定环上，并且能够依据试验需求进行360度自由旋转，以便于依据不同叶身和叶根的外形特征进行不同位置的试验测量。

本发明进一步的改进在于，叶片轮盘固定装置包括轮盘紧固件、轮盘固定槽，通过轮盘紧固件将放置于轮盘固定槽内的叶片轮盘进行固定。

本发明进一步的改进在于，叶片围带固定装置包括叶片围带紧固件，位于固定于轮盘的叶片顶端，叶片围带紧固件能够移动位置，以便于从不同位置固定叶片围带。

本发明进一步的改进在于，激振加载装置包括固定支架和固定于支架的电磁激振器，固定支架通过底座固定于基础台架上，并能够根据测量叶片的外形特征自由调节固定位置，固定支架上有多个可调节高度固定环，能够同时布置多个电磁激振器，电磁激振器的高度能够根据试验需求自由调节，以达到对叶片不同位置进行激振的目的。

本发明进一步的改进在于，振动测量装置包括固定支架和振动信号传感器，通过固定于固定支架上的振动信号传感器，获得叶片不同位置的振动情况，分析叶片振动状况，获取叶片振动特性和阻尼特性。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种叶片阻尼测试试验台，包括基础台架、叶片轮盘固定装置、叶片围带固定装置、激振加载装置和振动测量装置；本发明实现了对叶片轮盘进行多部位多角度同步激振和多部位多角度同步振动响应测量，为现代叶片阻尼测试试验提供了试验研究基础。

综上所述，本发明满足了双叶片与轮盘之间的碰撞运动规律研究的需求，具有了对叶片多部位多角度同步激振的技术功能，本发明试验台为提高叶片阻尼测试技术水平提供了重要保障。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是具有叶片围带的叶片示意图；

图3是轮盘示意图；

图4中(a)-(e)是激振加载装置和振动测量装置示意图。

图中代号含义：1-底板；2-侧板；3-顶板；4-叶片；5-轮盘；6-围带；7-叶身；8-叶根；9-围带固定装置；10-叶根槽；11-轮盘底座；12-围带处固定支架；13-围带处激振器和振动信号传感器；14-叶身和叶根处固定支架；15-可调节高度固定环；16-叶身和叶根处激振器和振动传感器。

具体实施方式

需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

参见图1，本发明提供的一种叶片阻尼测试试验台，包括基础台架、叶片轮盘固定装置、叶片围带固定装置、激振加载装置和振动测量装置。

参见图1，基础台架包括底板1，固定于底板1上的侧板2，固定于侧板2上的顶板3。

参见图2、3，针对测试的叶片进行介绍。叶片4包括围带6、叶身7和叶根8组成。轮盘5包括叶根槽10和轮盘底座11。进行测试时，叶根8固定于叶根槽10中。轮盘底座11通过紧固件将轮盘5固定于底板1上。围带6通过围带固定装置9固定于顶板3。通过上述操作，保证叶片4和轮盘5在阻尼测试试验过程中处于正常工作状态。

参见图4，针对测试所采用激振加载装置和振动测量装置进行介绍。针对围带6测试试验需求，在顶板3处设有围带处固定支架12。围带处固定支架12可以固定于顶板3上，并可根据测试需要，在顶板3不同位置固定。围带处激振器和振动信号传感器13固定于围带处固定支架12上，水平高度可以根据测试需要进行调节，以便依据不同围带6的外形特征进行不同位置的试验测量。针对叶身7、叶根8测试试验需求，在底板1处设有叶身和叶根处固定支架14。叶身和叶根处固定支架14可以固定于底板1上，并可根据测试需要，在底板1不同位置固定。可调节高度固定环15可安装在叶身和叶根处固定支架14上，并且可依据试验需要调节水平高度，一根叶身和叶根处固定支架14上可安装多个可调节高度固定环15。叶身和叶根处激振器和振动信号传感器16可安装在可调节高度固定环15上，并且可依据试验需求进行360度自由旋转，以便于依据不同叶身7和叶根8的外形特征进行不同位置的试验测量。

叶片轮盘固定装置包括轮盘紧固件、轮盘固定槽，通过轮盘紧固件将放置于轮盘固定槽内的叶片轮盘进行固定。叶片围带固定装置包括叶片围带紧固件，位于固定于轮盘的叶片顶端，叶片围带紧固件能够移动位置，以便于从不同位置固定叶片围带。

激振加载装置包括固定支架和固定于支架的电磁激振器，固定支架通过底座固定于基础台架上，并能够根据测量叶片的外形特征自由调节固定位置，固定支架上有多个可调节高度固定环，可同时布置多个电磁激振器，电磁激振器的高度能够根据试验需求自由调节，以达到对叶片不同位置进行激振的目的。

振动测量装置包括固定支架和振动信号传感器，通过固定于固定支架上的振动信号传感器，获得叶片不同位置的振动情况，分析叶片振动状况，获取叶片振动特性和阻尼特性，进而通过相关软件计算绘制相应曲线。

为了对本发明一种叶片阻尼测试试验台进一步了解，现对其操作步骤做一说明。

将叶片4固定于轮盘5。轮盘5通过紧固件固定于底板1。围带6处通过围带固定装置9进行进一步固定。依据所测试叶片外形特征，布置围带处固定支架12和叶身和叶根处固定支架。将围带处激振器和振动信号传感器13布置于围带处固定支架12。将可调节高度固定环15布置于叶身和叶根处固定支架14。将叶身和叶根处激振器和振动传感器16布置于可调节高度固定环15。按照试验计划通过激振器对多个试验测量位置进行同步激振，振动传感器将测量部位叶片响应情况传送到后台，后台进行进一步数据处理，为叶片阻尼特性测试提供试验研究基础。