[发明专利]一种变刚度支承的转子系统模拟试验台

说明书

技术领域

本发明涉及一种对旋转机械的转子系统进行模拟试验的装置，是对现有的转子系统模拟试验台的技术改进。本发明能分别改变水平支承刚度和垂直支承刚度，并使这两种刚度的组合达到最优、自动调节该支承条件和变安装条件。

背景技术

目前，公知的转子系统模拟试验台是将转子系统固定在基础台板或直接固定在地面上，单独使用轴承支承整个轴系，以上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室为例，其转子系统模拟实验台就是将轴承座螺栓连接在基础台板上，各转轴之间通过轴承和联轴器连接。这种结构的缺点在于，当转子系统出现的故障是由支承基础引起时，对支承方式进行的研究由于是轴承单独支承而只能是局限于分析单方向刚度对转子系统动特性的影响，从而不能将整个支承的相互独立的水平和垂直方向分别对转子系统的影响明确表示出来。实际上，支承的水平刚度和垂直刚度不仅会同时对转子系统动力特性产生影响，而且影响程度还不尽相同，因为单独使用轴承支承时，水平支承刚度和垂直支承刚度是“耦合”在一起的，针对异常复杂转子的支承结构，其水平支承刚度和垂直支承刚度耦合在一起的状态得不到很好的解决，当对转子系统进行模拟实验和强迫振动时，就得不到精确的模拟信号，从而也就无法正确模拟实际的转子系统的动力特性及动态试验。

发明内容

本发明公开了一种变刚度支承的转子系统模拟试验台，将已有的固定式支承改为变刚度支承，可以克服现有的单独使用轴承支承整个轴系而造成的水平支承刚度和垂直支承刚度“耦合”在一起的问题，本发明不仅能够分别改变水平支承刚度和垂直支承刚度、变支承条件和变安装条件，而且在试验的过程中能够方便地实现自动调节功能。

一种变刚度支承的转子系统模拟试验台，电机输出轴通过联轴器与至少两级转轴连接，每级转轴上分别连接有两个转盘，两个支承，其特征在于：所述的支承为变刚度支承；变刚度支承包括T型槽底座、水平驱动机构和垂直驱动机构；

A)所述的T型槽底座通过地脚螺栓与地面相联，T型槽底座的一个侧面固接有角铁，水平驱动轴支座通过螺栓固定在角铁上，T型槽底座另一边的上端面固接有垂直驱动轴支座；用于支承垂直驱动蜗杆；

B)所述的水平驱动机构：水平驱动螺杆穿入所述的水平驱动轴支座，伸出端通过螺纹依次与两个固定块连接，两个固定块分别与各自的水平移动式刚性滑块固接，两个水平移动式刚性滑块分别嵌入T型槽底座中；

C)所述的垂直驱动机构：垂直驱动蜗杆穿入所述的垂直驱动轴支座内，两个垂直升降轴上部分别与各自的水平移动式刚性滑块通过内花键连接，下部分别与垂直驱动蜗轮通过螺纹连接，顶部分别与下支板刚性连接；垂直驱动蜗杆与垂直驱动蜗轮通过轮齿啮合，垂直驱动蜗轮与垂直升降轴通过螺纹连接；两个吊耳与水平移动式刚性滑块外侧固接，垂直驱动蜗轮上、下由吊耳控制轴向位置；

D)板簧在上盖板和下支板之间，通过螺栓与上盖板和下支板固接；板簧上方与轴承连接，每个变刚度支承通过轴承与转轴连接。

所述的转轴可以设置2--6级，通过联轴器相互连接。

本发明结构中各零件全部采用标准设计，结构简单，性能可靠，不仅能够分别改变水平支承刚度和垂直支承刚度，通过信号分析使得整个系统达到最佳状态，还能实现变支承条件和变安装条件，而且在试验的过程中能够方便地实现调节功能，随时改变支承中各零部件的相对位置，达到正确模拟实际转子系统动力特性及动态试验的目的。

附图说明

图1是本发明新型的变刚度支承与转子系统连接的机械原理图；

图2是变刚度支承的一个实施例轴向视图的构造图；

图3是变刚度支承的一个实施例径向视图的构造图。

1.电机，2.变刚度支承，3.转盘，4.转轴一，5.联轴器，6.转轴二，7.T型槽底座，8.垂直驱动轴支座，9.垂直驱动蜗杆，10.垂直驱动蜗轮，11.下支板，12.上盖板，13.固定块，14.水平驱动轴支座，15.角铁，16.水平驱动螺杆，17.吊耳，18.垂直升降轴，19.板簧，20.轴承，21.水平移动式刚性滑块，22.手轮。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

实施例：

一种变刚度支承的转子系统模拟试验台，如图1、图2、图3所示：电机1的输出轴通过联轴器5与两级转轴即转轴一4，转轴二6连接，每级转轴上分别连接有两个转盘3，两个支承，其特点是：所述的支承为变刚度支承2；变刚度支承包括T型槽底座7、水平驱动机构和垂直驱动机构；