[发明专利]一种汽轮机围带碰摩试验模拟装置及其模拟方法

说明书

本发明属于核电站汽轮机围带碰摩模拟试验技术领域，具体涉及一种汽轮机围带碰摩试验模拟装置及其模拟方法，包括：安装平台、围带固定装置、加载装置、振动信号输入系统和实验数据采集系统；所述安装平台包括：基座、摇柄夹具和T型承重板；所述摇柄夹具设置在基座顶部，所述围带固定装置的一端与摇柄夹具夹紧固定连接，所述围带固定装置的另一端上固定有加载装置；所述振动信号输入系统通过T型承重板设置在基座的其中一个侧面；所述基座设置T型承重板的侧面上还均布有若干个腰型通孔。

技术领域

本发明属于核电站汽轮机围带碰摩模拟试验技术领域，具体涉及一种汽轮机围带碰摩试验模拟装置及其模拟方法。

背景技术

叶片是汽轮机的核心部件之一，其安全性对于汽轮机的正常运行非常重要。振动造成的叶片失效是叶片主要事故形式之一，为了降低叶片的振动，汽轮机叶片普遍采用给叶片增加阻尼结构的方法。理论与工程实践表明，阻尼结构具有很好的减振效果。

围带作为阻尼结构的一种，已经广泛应用于汽轮机。然而，目前对围带减振机理和减振效果的研究还处于探索阶段，还存在很大不足，无法为围带结构工程设计提供更多理论依据。这一是因为围带间接接触碰摩运动非常复杂，涉及非线性力学领域，理论研究难度大；二是直接在汽轮机上进行实验存在数据采集不便、实验费用大、工况改变不便、操作复杂等困难。

因此需要针对上述技术问题设计一种汽轮机围带碰摩试验模拟装置及其模拟方法，以改善上述现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是设计一种汽轮机围带碰摩试验模拟装置及其模拟方法，用于解决直接在汽轮机上进行围带碰摩试验不便数据采集、试验成本高、试验工况改变不便、操作复杂的技术问题。

本发明的技术方案：

一种汽轮机围带碰摩试验模拟装置，包括：安装平台、围带固定装置、加载装置、振动信号输入系统和实验数据采集系统；所述安装平台包括：基座、摇柄夹具和T型承重板；所述摇柄夹具设置在基座顶部，所述围带固定装置的一端与摇柄夹具夹紧固定连接，所述围带固定装置的另一端上固定有加载装置；所述振动信号输入系统通过T型承重板设置在基座的其中一个侧面；所述基座设置T型承重板的侧面上还均布有若干个腰型通孔。

所述围带固定装置还包括：孔座、若干根圆杆和围带，所述孔座上均布有若干个螺纹通孔，圆杆一端穿过孔座上的安装通过连接孔座，圆杆另一端与围带连接。

所述加载装置包括：两根Z字杆、承力块、调距螺杆、弹簧、杆紧箍件、两块T型限位块和两根紧箍带、调距螺母以及若干个双头螺杆和水平加载螺杆；所述两个Z字杆并列平行设置并通过若干个双头螺杆固定连接，所述承力块设置在两根Z字杆上部位置之间并通过双头螺杆固定；所述承力块中心设置有螺纹通孔；所述调距螺杆穿过承力块中心螺纹通孔与弹簧一端连接，弹簧另一端与杆紧箍件一端相连，杆紧箍件另一端固定在其中一根圆杆上。

所述两根Z字杆下部位置上水平放置有两块T型限位块，两块T型限位块之间通过水平加载螺杆连接；所述每块T型限位块上套有一根紧箍带分别固定在一根圆杆上。

所述若干个双头螺杆的长度与两根Z字杆之间的距离相匹配；所述T型承重板的上表面上也设置有四个与基座同尺寸的腰型通孔，T型承重板与基座上的腰型通孔位置对应匹配并通过螺栓将T型承重板固定在基座侧面上。

所述调距螺母、承力块、调距螺杆、弹簧的中心线与杆紧箍件固定的圆杆的中心线在同一竖直线上，每块T型限位块的中心与对应固定的圆杆中心在同一竖直线上。

所述振动信号输入系统还包括：激振器、功率放大器和示波器；所述实验数据采集系统包括电涡流位移传感器、信号前置器、信号采集器和计算机。

所述激振器通过螺栓安装在T型承重板的腰型通孔处。

所述激振器与圆杆相接触。