[发明专利]叶盘激振装置

说明书

本发明涉及一种叶盘激振装置，叶盘激振装置包括：波形发生器(2)；移相器(3)，与所述波形发生器(2)连接，用于将所述波形发生器(2)所产生的波转换成具有预定的相位差的一组波；以及激振部件(7)，与所述移相器(3)连接，用于将经所述移相器(3)调节相位后的波作用于叶盘(9)。应用本申请的技术方案，移相器用于将所述波形发生器所产生的波转换成具有预定的相位差的一组波，与采用多个波形发生器得到的激振波相比，移相器所产生的一组波具有更好的一致性，从而能够更加精确地模拟发动机的工作状态。

技术领域

本发明涉及航空发动机叶盘检测设备领域，具体而言，涉及一种叶盘激振装置。

背景技术

在航空发动机设计和分析中，理想的叶盘结构是一个周期对称部件，即叶盘的每一个扇区都是完全一致的。而在实际中，由于材料的分散性、加工和制造的误差、使用磨损等各种原因，造成叶盘扇区结构间存在微小的差异，导致结构动力学上的“失谐”。失谐状态下的叶盘，其周期对称性遭到了破坏，叶盘系统的动力学特性发生改变，可能造成受迫振动响应局部化，振动响应的幅值放大，从而降低叶片的高周疲劳寿命，导致叶片的高周疲劳失效。随着整体叶盘技术应用的推广，叶盘系统的结构阻尼大为降低，因此更容易发生振动响应过大的问题。

叶盘结构所受到的受迫振动源主要来自于叶盘旋转过程中转子叶片之间或转子与静子间的相互作用。在沿叶盘周向分布的流场中，n个均匀分布的阻碍会激起n倍频的激励，每一个激励即一个行波，这n个行波具有完全一致的波形，行波间存在均匀的相位差。

为了更好地了解失谐叶盘动力学特性，需要通过试验测量叶片在行波振动激励下的振动响应。通过振动试验结果与分析结果的对比，得到叶片在失谐状态下的应力，从而更准确地评估叶片的高周疲劳寿命。在试验中，需要避免试验设备本身对叶片状态的影响。同时，由于叶盘的失谐具有随机性，在设计时需要进行大量的试验，以获得具有统计意义的数据，因此，试验一致性问题也需要得到保证。

在研究失谐叶盘振动响应的过程中，需要通过试验模拟叶盘所受到的行波振动，获得发动机叶片在倍频激励下的动力学响应，并以此为基础评估叶片的高周疲劳寿命。然而发动机实际运行过程中，叶盘的转速极高，这对试验过程的安全性、激振的稳定性、数据的准确性和一致性都提出了很高的要求。

发明内容

本发明旨在提供一种更加精确的模拟航空发动机的叶盘的工作状态下的振动的叶盘激振装置。

根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种叶盘激振装置，叶盘激振装置包括：

波形发生器；

移相器，与波形发生器连接，用于将波形发生器所产生的波转换成具有预定的相位差的一组波；以及

激振部件，与移相器连接，用于将经移相器调节相位后的波作用于叶盘。

可选地，叶盘激振装置还包括连接在移相器和激振部件之间的功率放大器。

可选地，叶盘激振装置还包括连接在移相器和激振部件之间的阻抗匹配器。

可选地，叶盘激振装置还用于承载叶盘的支座，激振部件可沿支座的径向调节位置。

可选地，叶盘激振装置还用于承载叶盘的支座，激振部件可沿支座的周向调节位置。

可选地，叶盘激振装置还用于承载叶盘的支座，叶盘激振装置包括沿支座的周向布置的多个激振部件，激振部件的数量可调。

可选地，叶盘激振装置还包括用于承载激振部件的承载部，承载部包括沿所支座的径向延伸的导轨，激振部件可移动地设置在导轨上。

可选地，导轨可沿支座的周向调节位置。

可选地，承载部还包括用于支撑导轨的承载架，导轨与承载架可拆卸地连接。