[實用新型]用于研究密封動力特性的轉子試驗臺

有效

• 申請號: 201520768867.1
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN205175667U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 陳浩;王寶玉;徐厚達;吳崢峰;鄒曉輝;田文俊;張元舒
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

技術領域

本實用新型涉及一種用于研究密封動力特性的轉子試驗臺，屬于透平機械密封領域。

背景技術

隨著我國電力工業結構調整，發展超臨界和超超臨界機組是火力發電節約能源、改善環保和降低發電成本的必然趨勢，采用超超臨界壓力是提高汽輪機熱效率的重要途徑之一。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》將“高參數超超臨界汽輪機組”列為優先發展主題，繼2006年，我國第一臺1000MW超超臨界機組在華能玉環電廠成功投入商業運行以來，相繼有10余臺1000MW和600MW超超臨界機組投產。超超臨界機組進汽壓力由亞臨界16.7MPa提高到25MPa以上，機組熱效率能夠達到47％。然而，隨著汽輪機蒸汽參數的提高，密封內氣流激振問題越來越突出，近幾年來國內外大型汽輪機上頻繁發生該類自激振動故障，氣流激振成為影響超臨界和超超臨界汽輪機可靠性的重要因素。因此，研究汽流激振故障機理及其防治措施有著十分重要的工程意義。

大量的研究表明，垂直于轉子偏心方向上的切向力是導致密封系統氣流激振故障的主要原因，是誘發轉子軸承系統失穩的重要因素。如何識別不穩定根源的氣流切向力是關鍵問題，試驗研究是氣流激振抑制技術研究的可靠手段，通過振動傳感器測量氣缸振動響應，識別出作用在氣缸上的氣流力，由識別出的氣流力和氣缸的振動響應求出氣封動力特性系數。現有的氣封試驗臺可以較好的完成氣封系統靜態特性分析，如：氣封泄漏量研究、氣封耐磨性研究等，但針對氣封系統動力特性無法進行研究，原因是氣缸與基礎臺面采用剛性連接，氣缸振動響應靈敏度低，氣流力信號識別能力較弱，容易被殘余不平衡量和碰摩信號掩蓋掉，分析誤差較大甚至錯誤。

綜上所述，現有的氣封試驗臺對密封內氣流力信號識別能力低，氣封動力特性系數識別準確度低。

實用新型內容

針對上述技術不足，為解決密封內氣流力信號識別能力低問題，本實用新型提供了氣封動力特性系數識別準確度高、支撐剛度容易調整、結構簡單的用于研究密封動力特性的轉子試驗臺。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：該用于研究密封動力特性的轉子試驗臺包括臺板、支撐架、氣缸、轉子和軸承，所述支撐架固定在臺板上，所述轉子通過軸承連接在臺板上，所述氣缸套裝在轉子外，其結構特點在于：還包括壓力傳感器、加速度傳感器和若干個彈性支撐件，所述壓力傳感器和加速度傳感器均安裝在氣缸的內表面，所述氣缸和支撐架通過彈性支撐件連接。

作為優選，本實用新型所述轉子試驗臺還包括第一螺桿和螺母，所述第一螺桿和彈性支撐件連接，該第一螺桿和支撐架通過螺母連接。

作為優選，本實用新型所述轉子試驗臺還包括第二螺桿，所述氣缸上設置有螺孔，所述第二螺桿的一端螺紋連接在氣缸的螺孔上，該第二螺桿的另一端連接在彈性支撐件上。

作為優選，本實用新型所述轉子試驗臺還包括用于消除轉子存在的不平衡附加量的兩個平衡盤，所述兩個平衡盤均安裝在轉子上。

作為優選，本實用新型所述彈性支撐件呈豎直狀或者水平狀。

作為優選，本實用新型所述彈性支撐件包括橡膠套、蓋板和用于實時監控彈性支撐件內部氣體壓力的壓力腔壓力傳感器，所述橡膠套和蓋板固定以形成封閉壓力腔，所述壓力腔壓力傳感器位于封閉壓力腔內，所述蓋板上設置有封閉壓力腔進氣孔、封閉壓力腔排氣孔和螺孔。

作為優選，本實用新型所述支撐架的數量為兩個，兩個支撐架沿氣缸的軸向對稱布置在氣缸的兩端，兩個支撐架均為框型結構。

作為優選，本實用新型所述彈性支撐件的數量大于等于8個，其中，垂直方式布置的彈性支撐件的數量大于等于4個，水平方式布置的彈性支撐件的數量大于等于4個。

作為優選，本實用新型所述加速度傳感器的數量為兩個，一個加速度傳感器到轉子軸線的垂線與另一個加速度傳感器到轉子軸線的垂線相垂直。

作為優選，本實用新型所述轉子試驗臺還包括墊片，所述墊片位于螺母和支撐架之間。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：(1)氣缸采用彈性支撐方式，提高了振動響應靈敏度，放大了氣流力信號，與現有剛性支撐方式相比，氣流力識別能力增強，氣封動力特性系數識別準確度高，為氣封設計和氣流激振抑制技術研究提供了基礎。

(2)通過調節彈性支撐件的封閉壓力腔內部的氣體壓力，能夠方便的改變支撐剛度系數，即可以方便的改變彈性系數，以適應不同氣流力下的測試工作，無需拆卸、更換彈性支撐件，采用壓力傳感器實時監測封閉壓力腔內的氣體壓力，保證同一測試工作下彈性支撐剛度系數穩定。