[发明专利]一种高压风场模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，尤其涉及一种高压风场模拟系统。

背景技术

叶轮是空气压缩机的重要组成部分，是保证空气压缩机性能、可靠性、耐久性的重要零部件。

在空气压缩机的工作过程中，高速旋转的叶轮会对流动介质(即空气)做功，相对应的，流动介质在叶轮通道中会对叶轮的叶片产生反作用力，进而较容易导致叶片产生疲劳损坏。因此，流动介质所产生的载荷是再制造叶轮二次服役过程中工作载荷的重要组成部分。

在叶轮的再制造或生产过程中，叶轮的性能试验对叶轮后续批量生产具有指导意义，但是目前的生产厂家都是采用专门独立的设备对叶片实施试验，即采用专门的设备产生高压风场来模拟叶轮工作工况，而叶片的实际工作环境的风压通常为不断变化的，因此如何模拟风压变化的高压风场，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压风场模拟系统，可以模拟风压变化的高压风场，以模拟压缩机正常工作条件输出的气压波动对叶轮叶片的作用效果。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压风场模拟系统，用于模拟空气压缩机的叶片表面风压波动工况；包括：

设置在机架的安装台上的试验箱，所述试验箱用于罩设在所述叶片上；

设置在所述机架，且与所述试验箱连通的供风系统，所述供风系统用于向所述试验箱内通风以向所述叶片模拟施加流体介质所产生的载荷；

风压调节装置，所述风压调节装置包括伺服电机和与所述伺服电机连接的变频装置，所述变频装置具有阀体、阀座和阀芯，所述阀体设置在所述通风管道上，所述阀座设置在所述阀体内，所述阀芯与所述阀座相配合，所述阀芯通过连接轴与所述伺服电机相连；所述伺服电机通过所述连接轴驱动所述阀芯相对于所述阀座转动以实现所述阀体在闭合和开启状态下切换。

优选的，所述供风系统包括鼓风机和通风管道，所述通风管道的一端连接所述鼓风机的出风口，另一端连通所述试验箱。

优选的，还包括设置在所述机架上的上夹具和下夹具；所述上夹具和所述下夹具分别用于夹固所述叶片的两端，且向所述叶片施加设定的拉力以模拟所述叶片所受的离心力；所述上夹具设置有拉力传感器。

优选的，所述机架包括电动缸和直角杠杆；其中：

所述电动缸设置于所述直角杠杆的底部；

所述上夹具设置在所述直角杠杆的顶部，所述电动缸能推动所述直角杠杆以使得所述上夹具夹紧所述叶片的顶端。

优选的，所述直角杠杆的顶端设置有升降装置，所述升降装置能相对于所述直角杠杆的顶端升降以调节所述上夹具与所述下夹具之间的距离。

优选的，所述电动缸为GSX系列电动缸。

优选的，还包括摆动系统，所述摆动系统设置在所述机架上，且用于与叶片连接以驱动所述叶片摆动。

本发明提供的高压风场模拟系统可以模拟风压变化的高压风场，以模拟压缩机正常工作条件输出的气压波动对叶轮叶片的作用效果，能更好地模拟叶片的受力场景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的高压风场模拟系统的主视图，图中未显示试验箱；

图2是图1的侧视图，图中显示有试验箱；

图3是本发明实施例提供的上夹具的结构示意图；

图4是图3的侧视图；

图5是本发明实施例提供的下夹具的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的高压风场模拟系统的局部放大示意图；

图7是本发明实施例提供的变频装置的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参考图1和图2，本发明实施例提供一种高压风场模拟系统，可以模拟风压变化的高压风场，以模拟压缩机正常工作条件输出的气压波动对叶轮叶片的作用效果。

图1和2所示的高压风场模拟系统包括机架10、试验箱40和供风系统60。

其中，机架10作为整个高压风场模拟系统的骨架，用于为其他零部件提供安装基础。