[发明专利]一种具有在线扭矩激励和扭矩测量功能的转子试验台

说明书

技术领域

本发明属于旋转机械故障诊断技术领域，尤其涉及一种具有在线扭矩激励和扭矩测量功能的转子试验台。 

背景技术

随着当代科学技术的飞速发展，旋转机械正向着高速重载化，复杂化以及自动化方向发展，相应的转子在速度、容量、效率、安全和可靠性方面要求也越来越高。深入的研究转子系统的振动状态，提高故障诊断的准确性和故障预测的早期性，具有很强的实际意义。 

为了从更深层次研究转子系统动力学特性，国内外学者逐渐展开了扭矩对转子系统弯振影响的研究，研究表明了扭矩变化会引起转子系统振动特征的变化，但是研究尚处于初级阶段，以往的转子试验台扭矩激励施加设备结构复杂，成本高，价格昂贵，且所施加的扭矩激励变化形式单一，扭矩测试信号响应速度慢等缺点。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有在线扭矩激励和扭矩测量功能的转子试验台，旨在解决现有技术提供的转子试验台扭矩激励施加设备结构复杂，成本高，价格昂贵，且所施加的扭矩激励变化形式单一，扭矩测试信号响应速度慢，实用性较差的问题。 

本发明是这样实现的，一种具有在线扭矩激励和扭矩测量功能的转子试验台，该转子试验台包括：转子系统以及安装在所述转子系统上的在线扭矩激励 及测量装置，所述在线扭矩激励及测量装置进一步包括：底板、电磁铁支座、直线轴承座、L型支撑座、传感器标定架、比例电磁铁、直线轴承、L型对中板、阶梯轴、应力应变杆、摩擦销、第一连杆、第二连杆、光轴、比例放大器、智能控制终端、数据采集卡、高响应传感器、变送器； 

所述底板上依次安装有所述电磁铁支座、直线轴承座、L型支撑座及传感器标定架，所述电磁铁支座上安装有比例电磁铁，所述直线轴承座上安装有直线轴承，所述L型支撑座的正中央安装有所述L型对中板，所述L型支撑座的两侧上安装有所述阶梯轴，所述阶梯轴上安装有所述应力应变杆，所述应力应变杆的一端安装有摩擦销，所述应力应变杆的另一端与第一连杆传动连接，所述第一连杆与所述第二连杆传动连接，所述第二连杆与所述光轴的一端传动连接，所述光轴的另一端穿过所述直线轴承与所述比例电磁铁的推杆传动连接； 

所述比例电磁铁通过比例放大器与智能控制终端上的数据采集卡相连接，所述应力应变杆上设置有高响应传感器，所述高响应传感器通过变送器与智能控制终端上的数据采集卡相连接。 

进一步，所述智能控制终端通过变速器对转子系统上的电机进行控制。 

进一步，所述L型支撑座上对称地安装有一对阶梯轴，所述阶梯轴上安装有滚动轴承，所述滚动轴承上安装有所述应力应变杆。 

进一步，所述应力应变杆端部安装有两个摩擦销，所述摩擦销与转子系统的转矩盘相接触，同时调整摩擦销的位置可对转子系统的转矩盘施加转矩激励。 

进一步，所述在线扭矩激励及测量装置上设置有两个应力应变杆、两个第一连杆与一个第二连杆，所述应力应变杆、第一连杆与第二连杆构成了铰链五杆施力机构，所述应力应变杆通过销轴与所述第一连杆传动连接，所述第一连杆通过销轴与所述第二连杆传动连接，所述第二连杆的中间设置有光孔，所述光轴通过紧盯螺钉固定在所述光孔中。 

进一步，所述电磁铁支座、直线轴承座、L型支撑座与底板之间设有相互啮合的突起和凹槽，同时所述电磁铁支座、直线轴承座及L型支撑座通过螺钉 固定在所述底板上。 

进一步，所述在线扭矩激励及测量装置的摩擦销经过改进亦可不通过转矩盘进行扭矩激励的施加，而直接夹持到转子系统旋转轴的一端进行扭矩激励的施加。 

进一步，所述摩擦销上固定有耐磨材料，该耐磨材料是可更换的。 

进一步，所述应力应变杆上设置的高响应传感器包括对转子系统的弯振响应进行测量的扭矩传感器、角位移传感器及角加速度传感器。 

本发明提供的具有在线扭矩激励和扭矩测量功能的转子试验台，由转子系统以及安装在转子系统上的在线扭矩激励及测量装置构成，在线扭矩激励及测量装置对转子系统进行在线扭矩激励及测量，既可研究扭矩激励对多轮盘细长轴转子系统弯振和扭振的影响，而不局限于单跨单转子系统，又可研究任意变化形式的扭矩激励对转子系统弯振、扭振、转子速度及角加速度多种参数的影响，扭矩激励施加设备结构简单，生产及使用成本低，所施加的扭矩激励变化形式多样，扭矩测试信号响应速度快，实用性强，在旋转机械设备的动态实验研究及教学领域有着广阔的应用前景，具有较强的推广及应用价值。 

附图说明

图1是本发明实施例提供的具有在线扭矩激励和扭矩测量功能的转子试验台的结构示意图；