[发明专利]整体叶轮叶片振动疲劳试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种整体叶轮叶片振动疲劳试验装置，包括振动试验台(10)及整体叶轮(20)，其特征在于：

所述整体叶轮(20)经夹具(30)轴向压紧并固定在所述振动试验台(10)上；

所述振动试验台(10)连接有用于起振的振动装置；所述整体叶轮(20)连接有用于检测并记录试验参数的检测装置；

所述整体叶轮(20)上的相邻叶片之间设有用于使所述相邻叶片互相阻尼的橡胶阻尼块(22)。

2.根据权利要求1所述的整体叶轮叶片振动疲劳试验装置，其特征在于：

所述橡胶阻尼块(22)的厚度比所述整体叶轮(20)上相邻叶片之间间距大0．5．1．5mm，所述橡胶阻尼块(22)的长度大于所述整体叶轮(20)上叶片长度的1／3；所述橡胶阻尼块(22)的宽度大于所述整体叶轮(20)上叶片宽度的1／2。

3.根据权利要求1或者2所述的整体叶轮叶片振动疲劳试验装置，其特征在于：

所述振动装置包括用于控制所述振动试验台(10)的激振频率及激振力的振动控制器(12)，所述振动控制器(12)的控制端连接有用于设置参数的计算机(13)，所述振动控制器(12)的输出端经功率放大器(11)连接至所述振动试验台(10)。

4.根据权利要求3所述的整体叶轮叶片振动疲劳试验装置，其特征在于：

所述振动装置还包括一用于对所述振动试验台(10)的振动发热进行冷却的冷却风机(14)。

5.根据权利要求1或者2所述的整体叶轮叶片振动疲劳试验装置，其特征在于：

所述检测装置包括信号分析仪(9)，所述信号分析仪(9)连接有应变仪(6)，所述整体叶轮(20)的自由叶片(21)上设有应变片，所述应变片将感应到的所述自由叶片(21)的振动力转换为电信号，所述应变仪(6)将所述电信号转换为应力水平参数传递给所述信号分析仪(9)。

6.根据权利要求5所述的整体叶轮叶片振动疲劳试验装置，其特征在于：

所述信号分析仪(9)还经激光位移前置控制器(8)连接有激光位移传感器(7)，所述激光位移传感器(7)用于感应所述自由叶片(21)的振动幅度并生成振幅信号。

7.根据权利要求5所述的整体叶轮叶片振动疲劳试验装置，其特征在于：

所述整体叶轮(20)沿轴向的端子上设有加速度传感器(4)，所述加速度传感器(4)经电荷放大器(5)连接至所述信号分析仪(9)，所述加速度传感器(4)用于感应所述整体叶轮(20)的振动加速度并生成加速度信号传递给所述信号分析仪(9)。

8.一种整体叶轮叶片振动疲劳试验方法，应用权利要求1至7任一项所述的整体叶轮叶片振动疲劳试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

将整体叶轮(20)经夹具(30)轴向压紧并固定在振动试验台(10)上；

在所述整体叶轮(20)上保留一个能够自由振动的自由叶片(21)，即除了所述自由叶片(21)与其相邻的两个叶片之问不塞入橡胶阻尼块(22)外，在所述整体叶轮(20)其余的相邻叶片之间均塞入橡胶阻尼块(22)；

所述振动试验台(10)以预定的激振频率和激振力对所述自由叶片(21)激振，使所述自由叶片(21)在其固有频率下以预定的振幅进行振动直到产生疲劳裂纹；

记录在振动疲劳试验过程中所述自由叶片(21)的包括应力水平、振动频率、试验时问的试验参数。

9.根据权利要求8所述的整体叶轮叶片振动疲劳试验方法，其特征在于：

对所述整体叶轮(20)上其他叶片进行振动疲劳试验时，通过调整橡胶阻尼块(22)的位置将被试叶片设置成自由叶片(21)，即除了所述被试叶片与其相邻的两个叶片之间不塞入橡胶阻尼块(22)外，在所述整体叶轮(20)其余的相邻叶片之问均塞入橡胶阻尼块(22)。