[發明專利]一種葉片-涂層機匣的碰摩實驗裝置

無效

• 申請號: 201310522812.8
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103528813A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 馬輝;太興宇;吳志淵;李朝峰;聞邦椿
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于葉片故障實驗模擬技術領域，特別是涉及一種葉片-涂層機匣的碰摩實驗裝置。

背景技術

對于旋轉機械而言，轉定子碰摩是一種常見而又極易引起機械失效的故障，而作為轉定子碰摩的一個特例：葉片與機匣之間的碰摩，由于葉片切向速度高、碰撞能量大，更易產生彎曲變形，從而導致葉片局部損傷，如葉片掉角和葉根高周疲勞等故障現象。現有的碰摩實驗裝置多為單擺碰摩實驗裝置，該種實驗裝置模擬的碰摩狀況與現實的碰摩狀況不符；還有通過調整螺釘數目的變化進行碰摩實驗的裝置，該種實驗裝置可以實現點碰摩、局部碰摩和整周碰摩，但其也不能很好的模擬真實的碰摩狀況。另外，以上碰摩實驗裝置均不能準確的確定侵入量的多少，不能準確的測試出三個方向的碰摩力大小，不能測試不同涂層材料下的碰摩狀況。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種可以較為真實地模擬葉片與涂層機匣碰摩過程的葉片-涂層機匣的碰摩實驗裝置。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，一種葉片-涂層機匣的碰摩實驗裝置，包括底座，在底座上分別設置有葉片旋轉系統、涂層機匣進給系統及測試系統；

所述葉片旋轉系統包括轉軸和設置在電機支座上的電機，所述電機支座固定設置在底座上，所述轉軸通過軸承及軸承支架設置在底座上；轉軸的一端通過聯軸器與電機的輸出軸固定連接，在所述轉軸上固定設置具有葉片安裝槽的轉盤；

所述涂層機匣進給系統包括具有導軌的導軌支撐，所述導軌支撐固定設置在底座上；在所述導軌的上方設置具有連接板的滑臺，滑臺的下端設置在導軌支撐的導軌內；在所述導軌支撐的上方或底座的上方設置有絲杠，所述絲杠與導軌平行設置，絲杠通過絲杠支撐軸承設置在導軌支撐上或底座上；所述絲杠的絲杠螺母與滑臺固定連接，絲杠的一端與伺服電機的輸出軸固定連接；

所述測試系統包括三維測力傳感器、無線遙測應變儀、加速度信號測試裝備及高速攝影機，所述三維測力傳感器固定設置在連接板面向葉片一側的外側壁上。

所述轉盤通過止動墊片固定設置在轉軸上。

在所述轉軸非電機側的軸承外端設置有軸承蓋。

為了便捷安裝，在所述底座的上表面設置有T型槽，所述軸承支架、電機支座及導軌支撐均固定設置在底座的T型槽內。

本發明的有益效果：

(1)本發明采用三維測力傳感器測量三個方向的碰摩力，分析不同侵入量、侵入速率和不同涂層材料、涂層厚度等參數對碰摩力的影響規律；通過涂層機匣進給系統精確的控制侵入量，通過葉片旋轉系統精確的控制葉片轉速，能夠較好的模擬真實碰摩情況；

(2)本發明可以檢測不同涂層材料對葉片的影響，以及測量葉片刮削涂層后，葉片和涂層的磨損形式及程度，能夠為機匣涂層提供參考；

(3)本發明的葉片安裝槽與葉片采用榫連結構進行連接，可以更換葉片；

(4)本發明的涂層機匣進給系統能夠達到很高的精度，進給精度1μm/進給步；

(5)本發明在底座的上表面設置有T型槽，可以實現葉片旋轉系統和涂層機匣進給系統的便捷安裝，以及兩個系統的相對移動，實現葉片局部碰摩等。

附圖說明

圖1為本發明的葉片-涂層機匣的碰摩實驗裝置的結構示意圖；

圖中，1—電機，2—聯軸器，3—軸承，4—葉片，5—輪盤，6—止動墊片，7—轉軸，8—軸承蓋，9—軸承支架，10—隔板，11—三維測力傳感器，12—絲杠，13—絲杠支撐軸承，14—支撐板，15—導軌支撐，16—伺服電機，17—導軌，18—底座，19—滑臺，20—連接板，21—電機支座，22—涂層機匣。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。

如圖1所示，一種葉片-涂層機匣的碰摩實驗裝置，包括底座18，在底座18上分別設置有葉片旋轉系統、涂層機匣進給系統及測試系統；

所述葉片旋轉系統包括轉軸7和設置在電機支座21上的電機1，所述電機支座21固定設置在底座18上，所述轉軸7通過軸承3及軸承支架9設置在底座18上；轉軸7的一端通過聯軸器2與電機1的輸出軸固定連接，在所述轉軸7上固定設置具有葉片安裝槽的轉盤5，葉片4與葉片安裝槽采用榫連結構進行連接；