[发明专利]一种周向拉杆转子实验系统

说明书

一种周向拉杆转子实验系统，该实验系统包括支撑底座、驱动电机、实验转子、发电机、润滑油箱、变频器以及数据采集与处理系统。实验转子包括实验转子透平轴段和实验转子压气机轴段，两段之间通过联轴器连接，形成整体转子可拆卸的结构。本发明具有较高的实验灵活性，可研究不同接触状态下的转子动力学特性；通过中间联轴器不仅可进行整体转子的动态实验，还可进行转子的部件级动态实验；通过合理设计转子与轮盘的尺寸及比例，可使其有效工作在与实际燃气轮机转子相一致的二阶、三阶临界转速之间，解决了大多数实验台由于缩比效应而导致的无法对第三阶临界转速进行测量的不足，对模拟不同轮盘接触状态下转子的运行特性，具有重要的实验及应用价值。

技术领域

本发明涉及旋转机械实验系统技术领域，特别涉及一种周向拉杆转子动态实验系统。

背景技术

重型燃气轮机广泛应用于发电领域。其中，周向拉杆转子系统是重型燃气轮机的主要转子结构形式之一，其动力学特性对整个重型燃气轮机的安全性和可靠性有重要影响。相对于整体焊接式转子，由于周向拉杆转子系统的压气机轮盘和透平轮盘通过周向拉杆进行预紧，其接触界面的接触效应会产生附加的接触刚度，进而影响整个转子的固有频率、临界转速以及振动特性。因此，对轮盘接触界面对转子系统动力学特性的实验研究是十分必要的。

近年来，随着重型燃气轮机的应用逐步广泛，拉杆转子作为其中重要的旋转机械，其动力学特性、运行安全性以及可靠性成为关注的重点。然而，我国对重型燃气轮机的研究尚不成熟，缺乏完整的设计理论和实验数据。因此，对拉杆转子动力学特性的实验研究能够为转子的设计、制造、安全评估提供重要的实验参考。

目前，国内已有相应的拉杆转子实验系统，可以用于静态及动态特性的实验研究，但目前已有的实验系统仍存在以下缺点：一、现有的部分拉杆转子实验台为静态实验台，无法进行动态实验，且转子结构形式与实际转子差距较大；二、现有的部分拉杆转子动态实验台仅可单独进行压气机轮盘的动态实验或单独进行透平轮盘的动态实验，无法进行包含压气机轮盘和透平轮盘的整体转子实验；三、目前的拉杆转子动态实验台转速仅可到达第二阶临界转速，无法在实验室条件下对第三阶临界转速进行实验测量。

发明内容

为了解决目前拉杆转子实验台存在的不足和缺陷,本发明的目的是提供一种周向拉杆转子实验系统,使其能进行包含压气机轮盘和透平轮盘的整体转子实验，且既可进行转子静态实验，又能进行转子动态实验，且整体转子的第三阶临界转速低于实验系统的最大转速，可以对转子的第三阶临界转速进行实验测量。

本发明的技术方案如下：

一种周向拉杆转子实验系统，该实验系统包括支撑底座、驱动电机、实验转子、发电机、润滑油箱、变频器以及数据采集与处理系统，其特征在于：所述实验转子包括实验转子透平轴段和实验转子压气机轴段；所述实验转子透平轴段的一端依次通过第一滚动轴承和第一弹性联轴器与驱动电机的输出轴连接；所述实验转子压气机轴段的一端通过第二滚动轴承和第二弹性联轴器与发电机连接；实验转子透平轴段和实验转子压气机轴段的另一端通过中间联轴器相连，形成整体转子可拆卸的结构；拆卸后，实验转子透平轴段或实验转子压气机轴段可单独安装在第一滚动轴承和第二滚动轴承之间。

本发明一种周向拉杆转子实验系统，其特征在于：所述的实验转子透平轴段含有透平拉杆轮盘组和透平轴，该透平轴包括第一透平轴和第二透平轴，该透平拉杆轮盘组通过透平轮盘拉杆进行安装预紧；第一透平轴通过第一透平轴法兰盘与透平拉杆轮盘组相连，第二透平轴通过第二透平轴法兰盘与透平拉杆轮盘组相连。