[发明专利]轴流空气透平试验装置

说明书

本发明涉及一种轴流空气透平试验装置，具有一个进气缸、一个排气缸、一个用于测试透平叶栅总体气动性能的试验系统，所述试验系统置于进气缸与排气缸之间；所述试验系统中的主轴通过轴承和轴套连接在排气缸体上，主轴前端连接叶轮及动叶，后端连接测功机，所述进气缸与排气缸之间通过拉杆连接，且进气缸与排气缸的连接处设有动静间隙调整片；所述进气缸内通过前轴连接进气导流罩，所述进气导流罩前端设有喷嘴组，且喷嘴组位于叶轮及动叶前方；所述动静间隙调整片以及排气缸前端预留的测量孔内安装动态压力脉动传感器，由动态压力脉动传感器测试级间和级后的压力分布和时均速度场，来确定透平叶栅的总体气动性能。

技术领域

本发明涉及一种汽轮机气动测试装置，尤其涉及一种轴流空气透平试验装置。

背景技术

汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸汽的热能转化为机械能的通用透平机械，透平机械的气动性能直接关系到汽轮机组的性能指标、振动噪声特性以及设备运行的可靠性。结合相似与模块化理论，研制轴流空气透平试验装置并进行相关的轴流空气透平气动性能及气流激振研究，可为汽轮机测试规范的形成、透平机械通流部件的优化设计、透平机械动静部件匹配方案的制定提供参考依据与测试设备。

目前国内外可用于空气透平试验的装置还比较少，更没有可实现动静间隙、部分进气度和进气分布方式可调的专用试验装置。

发明内容

本发明是所解决的技术问题如下：

1、结合相似与模块化理论，综合考虑各种试验和测试要求，设计一套单级轴流空气透平试验系统；

2、调试透平和试验系统，使其在气动参数、动静间隙、动静叶栅节距比、部分进气度和进气分布方式等结构可调范围内安全稳定运行；

3、实现空气透平的动静间隙、部分进气度、进气分布方式等参数可调节；

4、可通过试验分析单级轴流空气透平气流激振及振动噪声的产生机理和影响因素，提出抑制或减轻透平振动和噪声的有效方法，并通过试验进行验证。

为实现以上目的，本发明的技术方案及内容如下：

一种轴流空气透平试验装置，具有一个进气缸、一个排气缸、一个用于测试透平叶栅总体气动性能的试验系统，所述试验系统置于进气缸与排气缸之间；所述试验系统中的主轴通过轴承和轴套连接在排气缸体上，主轴前端连接叶轮及动叶，后端连接测功机，所述进气缸与排气缸之间通过拉杆连接，且进气缸与排气缸的连接处设有动静间隙调整片；所述进气缸内通过前轴连接进气导流罩，所述进气导流罩前端设有喷嘴组，且喷嘴组位于叶轮及动叶前方；所述动静间隙调整片以及排气缸前端预留的测量孔内安装动态压力脉动传感器，由动态压力脉动传感器测试级间和级后的压力分布和时均速度场，来确定透平叶栅的总体气动性能。

进一步，所述的试验系统由喷嘴组、动静间隙调整片、动叶、叶轮、主轴、轴套组成，所述主轴通过两对角接触轴承与轴套连接，叶轮通过键和紧固螺母固定在主轴上，动叶安装于叶轮顶部，可通过更换不同型线的动叶进行试验。

进一步，所述的喷嘴组由进气度调节挡板、静叶、喷嘴环、密封片组成，所述静叶前端设有进气度调节挡板，下端连接喷嘴环，喷嘴环与连接座之间设有密封片；所述进气度调节挡板为活动挡板，通过改变挡板弧长可以调节透平的部分进气度，通过改变多段挡板在静叶轴向的分布可模拟不同的进气分布方式。

进一步，所述的动静间隙调整片由调整片基体、调整铜垫、O型密封圈组成，所述调整片基体置于进气缸和排气缸的连接处，调整片基体一侧通过O型密封圈与进气缸密封连接，另一侧通过调整铜垫和O型密封圈与排气缸密封连接；通过改变调整铜垫的厚度来调整透平的动静间隙进行试验。

进一步，所述的拉杆由前杆、后杆、拉杆套筒组成，所述前杆与后杆之间通过拉杆套筒连接，且拉杆套筒与前杆和后杆螺纹连接。