[發明專利]一種旋轉狀態下的風機葉片的徑向力測量裝置

有效

• 申請號: 201910026796.0
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109506823B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 徐中天;楊帥;孟明站;吳大轉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01L5/16
• 分類號: G01L5/16
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 何彬

1.一種旋轉狀態下的風機葉片的徑向力測量裝置，其特征在于，包括底座及安裝在所述底座上的葉片驅動系統與測試系統；

所述葉片驅動系統包括旋轉驅動軸及通過柔性聯軸器從一軸端驅使所述旋轉驅動軸轉動的旋轉驅動電機；所述旋轉驅動軸的另一軸端用于可拆卸地安裝待測葉片；

所述測試系統包括檢測設備、信號傳輸線路及數據采集設備；所述檢測設備包括兩個以上的檢測單元；所述檢測單元包括測力架、支撐軸承、三個以上用于將所述支撐軸承懸空地支撐在所述測力架上的位置調節支桿及安裝在所述位置調節支桿與所述支撐軸承的外圈之間的拉壓力傳感器；所述拉壓力傳感器通過所述信號傳輸線路向所述數據采集設備輸出檢測信號；所述兩個以上的檢測單元上的支撐軸承的旋轉軸線大致共線布置，且它們的內圈過盈配合地套裝在所述旋轉驅動軸外；在所述旋轉驅動軸的軸向上，相鄰兩個檢測單元之間間距為預定間距；

有兩個所述檢測單元的支撐軸承布置在所述旋轉驅動軸的軸向中間位置的兩側；在同一所述檢測單元中，兩個所述支撐軸承并排布置的套裝在所述旋轉驅動軸外；

所述位置調節支桿包括不等徑雙頭螺桿及旋合在所述不等徑雙頭螺桿的粗螺桿部上的第一緊固螺母與第二緊固螺母；所述不等徑雙頭螺桿的細螺桿部與設于所述拉壓力傳感器一端上的內螺孔旋合，形成同軸布置；所述拉壓力傳感器的另一端上固定有支撐止擋片；所述支撐止擋片包括長度方向沿所述旋轉驅動軸的軸向布置的止擋片及與所述止擋片固定連成T型結構的固定螺桿部，所述固定螺桿部與所述拉壓力傳感器的另一端內螺紋孔旋合；所述止擋片與軸承外圈的表面相切并緊壓在軸承外圈上；所述止擋片與所述支撐軸承的外圈面間由膠水粘接。

2.根據權利要求1所述的徑向力測量裝置，其特征在于：

所述檢測單元的數量為兩個；所述支撐軸承為深溝球軸承；所述柔性聯軸器為彈簧聯軸器或八字型聯軸器。

3.根據權利要求1所述的徑向力測量裝置，其特征在于：

所述旋轉驅動軸上設有軸肩，位于同一檢測單元上的支撐軸承構成軸承組，所述軸承組的一個外側軸承內圈的外端面抵靠所述軸肩，另一個外側軸承內圈的外端面由卡合在所述旋轉驅動軸的卡槽上的卡簧所止擋。

4.根據權利要求1至3任一項權利要求所述的徑向力測量裝置，其特征在于：

所述測力架為框式測力架，所述框式測力架包括矩形框部，所述位置調節支桿的數量為四根，所述矩形框部的每一框架邊部設有沿其長度方向布置的腰圓孔；

所述粗螺桿部穿過所述腰圓孔；所述第一緊固螺母抵壓在所述框架邊部的內側面上，所述第二緊固螺母抵壓在所述框架邊部的外側面上；

所述不等徑雙頭螺桿、所述拉壓力傳感器及所述固定螺桿部均沿所述旋轉驅動軸的徑向布置。

5.根據權利要求4所述的徑向力測量裝置，其特征在于：

所述止擋片橫跨地支撐在所述兩個所述支撐軸承的外圈面上，且所述固定螺桿部與所述止擋片的連接部位于所述兩個所述支撐軸承之間的位置上。

6.根據權利要求4所述的徑向力測量裝置，其特征在于：

在一個檢測單元上，四根所述不等徑雙頭螺桿的中心軸線大致共面布置，且相鄰兩根的中心軸線相垂直布置，且其中兩根沿X軸向布置，另外兩根沿Y軸向布置。

7.根據權利要求6所述的徑向力測量裝置，其特征在于：

所述待測葉片的徑向力為Fx與Fy的合力，其中，n為所述檢測單元的數量，k為所述兩個以上的檢測單元在所述旋轉驅動軸的一個軸向上的排序序號；

其中，Fyk＝Fy1k-Fy2k，Fxk＝Fx1k-Fx2k，其中，下標為1表示相對位于X軸正向或Y軸正向的拉壓力傳感器的檢測數據，下標為2表示相對位于X軸負向或Y軸負向的拉壓力傳感器的檢測數據。

8.根據權利要求7所述的徑向力測量裝置，其特征在于：

所述Y軸向沿垂向布置。