[發明專利]氣動雙轉子-機匣多功能試驗臺

有效

• 申請號: 201811145710.8
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109141893B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 曹樹謙;麻岳敏;李利青;侯蘭蘭;高天;黃凱
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發明公開了一種雙轉子?機匣多功能試驗臺，包括轉子試驗臺和氣動裝置；轉子試驗臺包括機匣和設置在機匣內的高、低壓轉子；低壓轉子分為兩部分組成，兩部分中間采用套齒聯軸器聯結，低壓轉子上設有帶有葉片的低壓渦輪盤和高壓轉子；低壓轉子與高壓轉子之間設有中介軸承，高壓轉子上設有帶有葉片的高壓渦輪盤，機匣的壁上設有用于安裝碰摩裝置通孔。氣動裝置包括一臺微型空氣壓縮機和儲氣罐，儲氣罐的出口管路與一個氣流分流器相連，氣流分流器分為包括兩個控制轉速的管路和兩個控制碰摩進退的管路。可實現多種航發轉子?機匣系統故障實驗，以及軸和盤多點碰摩下的機匣振動分析、機匣多測點信號采集分析等。

技術領域

本發明涉及航空發動機技術領域，尤其涉及一種用于科研實驗的氣動驅動的含有機匣的雙轉子多功能試驗臺。

背景技術

目前，大多數高校的轉子實驗臺不包含機匣，只單純的研究轉子特性，直接去測量轉子的振動信號，忽略了許多影響因素，而且轉子是由電機驅動的。實際當中，航空發動機是氣體驅動的，并且結構復雜，不宜拆卸，通過去采集機匣的振動信號來分析判斷轉子系統的情況。

航空發動機整機振動歷來是發動機研發設計中不可忽視的重要部分，該研究已經成為一項專門的課題。航空發動機整機振動檢測是在靠近軸承的承力機匣安裝邊處安裝傳感器，機匣的振動直接反映發動機整機的振動水平。發動機內部的振動會傳遞到機匣，而傳遞路徑有多條，這就需要對振動傳遞路徑進行分析，并對機匣上各目標點進行振動響應分析。

發明內容

針對現有技術中存在的轉子試驗臺不能考慮有機匣情況下的信號傳遞的問題，本發明提供一種氣動雙轉子-機匣試驗臺。本發明可實現多種航發轉子-機匣系統故障實驗，例如轉軸、圓盤碰摩，軸承缺陷、點蝕、磨損等故障，聯軸器故障，軸不對中、支承松動等故障，以及軸和盤多點碰摩下的機匣振動分析、機匣多測點信號采集分析等。

為了解決上述技術問題，本發明提出的一種氣動雙轉子-機匣多功能試驗臺，包括轉子試驗臺和氣動裝置；所述轉子試驗臺包括機匣和設置在機匣內的高壓轉子和低壓轉子；所述機匣由支撐座和同軸的圓筒組成；所述機匣的一端設有第一支撐座，所述機匣的另一端設有第二支撐座，所述機匣的中間設有中間軸承座和擠壓油膜阻尼器支撐體，在第一支撐座和中間軸承座之間設有可拆卸的一個圓筒，第二支撐座和擠壓油膜阻尼器支撐體之間設有可拆卸的三個同軸的圓筒；所述第一支撐座、第二支撐座和擠壓油膜阻尼器支撐體內均設有鼠籠彈性支承，所述擠壓油膜阻尼器支撐體與其中的鼠籠彈性支承之間設有擠壓油膜阻尼器和減振環；所述低壓轉子的兩端由所述第二支撐座和所述擠壓油膜阻尼器支撐體支撐，所述低壓轉子分為兩部分組成，兩部分中間采用套齒聯軸器聯結，并通過螺栓緊固；所述低壓轉子上、自所述第二支撐座至所述擠壓油膜阻尼器支撐體依次設有帶有葉片的低壓渦輪盤和高壓轉子；所述低壓轉子與所述高壓轉子之間設有中介軸承，所述高壓轉子上設有帶有葉片的高壓渦輪盤，所述套齒聯軸器嵌裝在所述中間軸承座內；所述機匣的壁上設有多個通孔，在機匣上通過通孔至少設有兩個碰摩裝置，所述碰摩裝置通過氣動裝置驅動；所述氣動裝置包括一臺微型空氣壓縮機和一個與所述微型空氣壓縮機相連的儲氣罐，所述儲氣罐的出口管路與所述氣流分流器的主進氣管路入口通過氣體導管相連，所述氣流分流器具有兩個旋轉氣缸供氣管路出口和兩個碰摩氣缸供氣管路出口，所述氣流分流器將進入的氣體分流為四路，四個管路中，包括兩個經過旋轉氣缸供氣管路出口連接的控制轉速的管路和兩個經過碰摩氣缸供氣管路出口連接的控制碰摩的管路；兩個控制轉速的管路上均連接有轉速控制閥，所述轉速控制閥的另一端通過氣體管路分別控制帶有葉片的低壓渦輪盤和帶有葉片的高壓渦輪盤，通過轉速控制閥調節控制轉速的管路氣流的大小，用以驅動帶有葉片的低壓渦輪盤和帶有葉片的高壓渦輪盤的旋轉，從而帶動低壓轉子和高壓轉子運行；并通過改變氣流的壓力大小來控制低壓轉子和高壓轉子的轉速差；兩個控制碰摩的管路上均連接到兩個碰摩裝置，兩個控制碰摩的管路均設有碰摩進退控制按鈕，通過碰摩進退控制按鈕控制碰摩裝置，從而實現高壓轉子和低壓轉子的碰摩。

本發明中，所述機匣上設有振動傳感器。