[發(fā)明專利]一種基于壓電自供能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910730608.2
• 申請(qǐng)日: 2019-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110333060A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐寧;何鵬;劉勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0三研究所
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;G01H17/00;H02N2/18;G08C17/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

一種基于壓電自供能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)，屬于能源動(dòng)力行業(yè)。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)子振動(dòng)測(cè)量中，由于轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)空間不足，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)上布線困難的問(wèn)題。本發(fā)明中，軸承套裝在轉(zhuǎn)子外，環(huán)式彈性支承套裝在軸承外，支承基座套裝在環(huán)式彈性支承外，壓電體固裝在環(huán)式彈性支承上，每個(gè)壓電體分別通過(guò)兩根導(dǎo)線與電壓轉(zhuǎn)換振動(dòng)模塊和壓電能分配模塊相連，電壓轉(zhuǎn)換振動(dòng)模塊的信號(hào)輸出端與無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線連接，壓電能分配模塊與無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊通過(guò)導(dǎo)線連接，無(wú)線信號(hào)接收模塊與振動(dòng)信號(hào)采集及分析模塊通過(guò)導(dǎo)線連接。本發(fā)明主要用于測(cè)量轉(zhuǎn)子的振動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能源動(dòng)力行業(yè)，尤其涉及一種基于壓電自供能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布置緊湊，因此，往往無(wú)法直接測(cè)量到轉(zhuǎn)子的振動(dòng)特征。當(dāng)前，絕大多數(shù)方法均采用依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子支撐系統(tǒng)與靜子機(jī)匣的振動(dòng)傳遞特性，將振動(dòng)加速度傳感器布置在相應(yīng)機(jī)匣的特定位置上，由于支承結(jié)構(gòu)及靜子機(jī)匣自身的振動(dòng)特性會(huì)給轉(zhuǎn)子的振動(dòng)信號(hào)帶來(lái)較大的噪聲，使得轉(zhuǎn)子的一些振動(dòng)特征難以測(cè)量和提取，無(wú)法精確判斷轉(zhuǎn)子的實(shí)際振動(dòng)情況。另外一方面，由于轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)緊湊、軸承油腔油溫較高以及結(jié)構(gòu)空間不足等問(wèn)題，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)上布線困難，因此難以在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承座附近布置加速度振動(dòng)傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：現(xiàn)有測(cè)量方法中，由于轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)緊湊、軸承油腔油溫較高以及結(jié)構(gòu)空間不足，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)上布線困難，因此難以在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承座附近布置加速度振動(dòng)傳感器；進(jìn)而提供一種基于壓電自供能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：

所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)包括環(huán)式彈性支承1、支承基座3、軸承5、電壓轉(zhuǎn)換振動(dòng)模塊6、壓電能分配模塊7、無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊8、無(wú)線信號(hào)接收模塊9、振動(dòng)信號(hào)采集及分析模塊10、多根導(dǎo)線和多個(gè)壓電體2，軸承5套裝在轉(zhuǎn)子4外，環(huán)式彈性支承1套裝在軸承5外，支承基座3套裝在環(huán)式彈性支承1外，壓電體2固裝在環(huán)式彈性支承1上，每個(gè)壓電體2分別通過(guò)兩根導(dǎo)線與電壓轉(zhuǎn)換振動(dòng)模塊6和壓電能分配模塊7相連接，電壓轉(zhuǎn)換振動(dòng)模塊6的信號(hào)輸出端與無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊8的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線連接，壓電能分配模塊7的電壓輸出端與無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊8的電壓輸入端通過(guò)導(dǎo)線連接，無(wú)線信號(hào)接收模塊9的信號(hào)輸出端與振動(dòng)信號(hào)采集及分析模塊10的信號(hào)輸入端通過(guò)導(dǎo)線連接。

進(jìn)一步地，所述的環(huán)式彈性支承1包括變形體1-3、多個(gè)外凸臺(tái)1-1和多個(gè)內(nèi)凸臺(tái)1-2，外凸臺(tái)1-1與內(nèi)凸臺(tái)1-2均為弧形板體，且外凸臺(tái)1-1與內(nèi)凸臺(tái)1-2的個(gè)數(shù)相同，多個(gè)內(nèi)凸臺(tái)1-2周向均勻間隔設(shè)置成第一圓環(huán)，多個(gè)外凸臺(tái)1-1周向均勻間隔設(shè)置成第二圓環(huán)，第二圓環(huán)套在第一圓環(huán)的外側(cè)，且每個(gè)外凸臺(tái)1-1與每個(gè)內(nèi)凸臺(tái)1-2之間錯(cuò)位設(shè)置，變形體1-3分別填充在外凸臺(tái)1-1與內(nèi)凸臺(tái)1-2之間、相鄰的兩個(gè)內(nèi)凸臺(tái)1-2之間和相鄰的兩個(gè)外凸臺(tái)1-1之間，壓電體2固接在變形體1-3上。

進(jìn)一步地，壓電體2的個(gè)數(shù)為內(nèi)凸臺(tái)1-2個(gè)數(shù)的2倍，每個(gè)壓電體2分別處于相鄰的外凸臺(tái)1-1與內(nèi)凸臺(tái)1-2之間。

進(jìn)一步地，每個(gè)壓電體2具有兩個(gè)信號(hào)輸出模塊，每個(gè)電壓轉(zhuǎn)換振動(dòng)模塊6具有多個(gè)第一信號(hào)采集板，每個(gè)壓電能分配模塊7具有多個(gè)第二信號(hào)采集板，

其中一根導(dǎo)線的一端連接在壓電體2上的其中一個(gè)信號(hào)輸出模塊上，所述其中一根導(dǎo)線的另一端分成兩股，其中一股導(dǎo)線連接在電壓轉(zhuǎn)換振動(dòng)模塊6上的其中一個(gè)第一信號(hào)采集板上，另一股導(dǎo)線連接在壓電能分配模塊7上的其中一個(gè)第二信號(hào)采集板上，另一根導(dǎo)線的一端連接在壓電體2上的另一個(gè)信號(hào)輸出模塊上，所述另一根導(dǎo)線的另一端分成兩股，其中一股導(dǎo)線連接在電壓轉(zhuǎn)換振動(dòng)模塊6上的另一個(gè)第一信號(hào)采集板上，另一股導(dǎo)線連接在壓電能分配模塊7上的另一個(gè)第二信號(hào)采集板上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比產(chǎn)生的有益效果是：