[發(fā)明專(zhuān)利]轉(zhuǎn)子碰摩實(shí)驗(yàn)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910233709.5
• 申請(qǐng)日: 2009-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101699544A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬保棟;陳果;曲秀秀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G09B25/02
• 分類(lèi)號(hào): G09B25/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐小紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的轉(zhuǎn)子碰摩實(shí)驗(yàn)裝置涉及一種通用轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)上的附件，為一種轉(zhuǎn)子故障實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，更具體地說(shuō)，本發(fā)明為在通用轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)上模擬轉(zhuǎn)子碰摩故障實(shí)驗(yàn)，提供一種更為真實(shí)、功能更為全面的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

目前，實(shí)驗(yàn)室常用轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)來(lái)模擬旋轉(zhuǎn)機(jī)械的各種運(yùn)行狀態(tài)，但是轉(zhuǎn)靜碰故障的模擬一直是很大的問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)并未得到很好的解決。現(xiàn)有碰摩裝置主要是由摩擦螺釘及緊固在試驗(yàn)臺(tái)上的支架組成，它主要是靠調(diào)節(jié)螺栓與轉(zhuǎn)軸的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)碰摩故障，但是，在碰摩實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，是以螺栓-轉(zhuǎn)子接觸(即點(diǎn)接觸)碰摩為主，這與大多數(shù)實(shí)際轉(zhuǎn)子與定子的碰摩情況不吻合，僅僅能夠模擬單點(diǎn)碰摩現(xiàn)象，對(duì)常見(jiàn)的多點(diǎn)碰摩、局部偏碰以及整周碰摩，則無(wú)能為力，且這樣的碰摩很容易損傷軸，碰摩實(shí)驗(yàn)也只能在短時(shí)間進(jìn)行。故現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)碰摩實(shí)驗(yàn)裝置難于滿足實(shí)驗(yàn)室碰摩實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和科研要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有裝置技術(shù)中的不足，提出一種可以模擬真實(shí)轉(zhuǎn)靜碰摩過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置。

一種轉(zhuǎn)子碰摩實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：主要包括帶有圓形實(shí)驗(yàn)通道的支座，圓形實(shí)驗(yàn)通道內(nèi)還安裝有定子卡環(huán)，所述的定子卡環(huán)是非整圓周的，而具有縫隙；轉(zhuǎn)動(dòng)件固定在轉(zhuǎn)軸上位于定子卡環(huán)內(nèi)側(cè)，并與定子卡環(huán)存有間隙，支座上位于圓形實(shí)驗(yàn)通道處還安裝有2-4個(gè)碰摩螺栓，當(dāng)擰緊碰摩螺栓時(shí)定子卡環(huán)與轉(zhuǎn)動(dòng)件接觸。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了定子卡環(huán)-螺栓結(jié)構(gòu)，既避免了轉(zhuǎn)軸受到損傷，又模擬了真實(shí)碰摩狀態(tài)，定子卡環(huán)包裹轉(zhuǎn)動(dòng)件實(shí)現(xiàn)碰摩；

2)轉(zhuǎn)動(dòng)件和定子卡環(huán)容易更換，且可以根據(jù)不同的材料進(jìn)行加工制作，已靈活地實(shí)現(xiàn)多種碰摩剛度的碰摩實(shí)驗(yàn)研究；

3)該碰摩裝置能夠與現(xiàn)有的所有通用轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)配合使用，可以在不影響現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)和其他實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝和實(shí)驗(yàn)；

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明碰摩裝置總體的主視圖。

圖2無(wú)碰摩時(shí)振動(dòng)位移時(shí)域圖、階次譜圖、軸心軌跡圖。

圖3輕微碰摩時(shí)振動(dòng)位移時(shí)域圖、階次譜圖、軸心軌跡圖。

圖4嚴(yán)重碰摩時(shí)振動(dòng)位移時(shí)域圖、階次譜圖、軸心軌跡圖。

圖中標(biāo)號(hào)名稱(chēng)：1-支座；2-轉(zhuǎn)軸；3-第一平臺(tái)；4-定子卡環(huán)；5-第二平臺(tái)；6-轉(zhuǎn)動(dòng)件；7-碰摩螺釘；8-緊固螺釘

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)敘述：

在圖1本發(fā)明碰摩裝置的主視圖中，主要包括支座(1)、定子卡環(huán)(4)、轉(zhuǎn)動(dòng)件(6)、碰摩螺栓(7)和緊固螺栓(8)組成。本裝置是靠支座(1)上的緊固螺栓(8)固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的，與實(shí)驗(yàn)臺(tái)上其他部件共同操作完成實(shí)驗(yàn)。

該裝置中，轉(zhuǎn)動(dòng)件(6)與轉(zhuǎn)軸(2)之間以過(guò)盈配合的方式連接。它可以是圓盤(pán)，也可以是渦輪或葉輪等其它轉(zhuǎn)動(dòng)部件，非常容易更換。

定子卡環(huán)4采用銅材料制作，它是非整圓周的，而是開(kāi)有一定寬度的縫隙，它與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間是間隙配合，其內(nèi)徑比轉(zhuǎn)動(dòng)件外徑稍大。支座采用鋼結(jié)構(gòu)以增加定子的剛度。定子卡環(huán)上有3個(gè)碰摩螺栓可以調(diào)節(jié)定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙大小，從而調(diào)節(jié)碰摩發(fā)生的時(shí)間和碰摩的程度。同轉(zhuǎn)動(dòng)件一樣，定子卡環(huán)也可以更換，并且還可以根據(jù)不同的材料進(jìn)行加工制作，以靈活地實(shí)現(xiàn)多種碰摩剛度的碰摩實(shí)驗(yàn)研究。其關(guān)鍵的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)還在于定子卡環(huán)并不是整個(gè)圓周的，而是在下方位置處沿周長(zhǎng)方向截掉了一定寬度的圓周。

另外，該碰摩裝置上設(shè)計(jì)了互成90度的第一平臺(tái)3和第二平臺(tái)5并打有通孔，可以方便地安裝振動(dòng)位移、速度和加速度的傳感器，靈活地獲取振動(dòng)位移、速度和加速度信號(hào)。

通常狀態(tài)下，三個(gè)碰摩螺栓都是松動(dòng)的，轉(zhuǎn)動(dòng)件正常運(yùn)轉(zhuǎn)不受阻礙。當(dāng)需要做碰摩實(shí)驗(yàn)時(shí)，擰動(dòng)三個(gè)碰摩螺栓來(lái)調(diào)節(jié)定子卡環(huán)與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的間隙，從而能夠很方便地實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)、多點(diǎn)、局部及整周碰摩方式。同時(shí)因?yàn)槎ㄗ涌ōh(huán)下邊緣的縫隙使得定子卡環(huán)在受到螺栓的擠壓時(shí)會(huì)有所閉攏，從而能夠很好的貼近包裹轉(zhuǎn)動(dòng)件，既避免了轉(zhuǎn)軸受到損傷，又達(dá)到了近乎整周碰摩的效果。這樣，安裝在第一平臺(tái)3和第二平臺(tái)5上的傳感器便可以拾取到更為直接和真實(shí)的碰摩故障振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)調(diào)理電路和數(shù)據(jù)采集卡輸入PC機(jī)的信號(hào)測(cè)試軟件，為實(shí)驗(yàn)人員讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行研究或是故障診斷提供了有效的碰摩數(shù)據(jù)。

以下用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明該裝置的優(yōu)越性。