[实用新型]一种高速旋转振动测试仪

说明书

本实用新型涉及一种高速旋转振动测试仪，包括模拟旋转台组件和转子组件，模拟旋转台组件内部安装有驱动马达，模拟旋转台组件正面安装设有转子组件安装面板，驱动马达轴端通过联轴器连接设有驱动轴，转子组件安装面板上设有若干个安装孔，若干个安装孔上间隔安装设有U形的探头安装支架，探头安装支架上侧之间安装有探头支撑环，探头支撑环上设有滑环安装孔，以便安装滑环，滑环上侧设有转速同步传感器安装孔。模拟台能高速旋转，达到叶片产生共振所需的转速，能产生稳定可控的振动信号，提供各种类型的传感器探头安装支架，可以支持光学或电气传感器，根据需求调整探头安装角度、位置。

技术领域

本实用新型涉及旋转机械技术领域，特别涉及一种高速旋转振动测试仪。

背景技术

航空发动机长期工作在高温/高压/高转速的工况，尤其叶片在离心力和气动力等多种循环交变载荷的作用下，发生受迫振动(例如共振和喘振)，在气动阻尼和结构阻尼的耦合作用下，危险工况可能导致转子叶片发生机械失稳现象，产生自激振动(例如颤振)。由于转子叶片为发动机的关键部件，为了满足强度储备要求，需在不同工况下获得相应的振动应力水平，以全面评估叶片的高/低周疲劳损伤，保证合适的裕度来验证振动应力低于持久限制。同时，对叶片动应力进行监测进而获得载荷谱信息，也是叶片健康管理的重要前提。为了获得转子叶片的振动应力水平，传统的手段是通过应变电测方式获得，转子信号传输方式主要是通过滑环引电器或遥测装置传到地面动态数据采集系统。这种方式对转子件的改装要求较高，导致测试成本非常高，以及周期较长，一旦发动机经过测试后，其内部应变片导线损耗，将难以修复。目前，国内外正在开展基于叶端定时原理的非接触式叶片振动测试技术的研究，并已逐步投入发动机及燃气轮机行业的研发使用，这种测试技术相比较于传统的应变电测方式，大大降低了试验件的改装需求，减少了测试成本及缩短了研发周期，但仍处于辅助安全监测的阶段，尚未形成完善的测试验证技术。国外有相关研究表明采用叶尖定时原理重构动应变场具备一定可行性，国内仍未有成熟工程应用案例。传感器周向角度对阶次辨识敏感度验证、传感器径向距离对测量精度影响验证、动应变重构方法验证等科目仍不具备实现的条件，因此，需要针对以上验证科目设计模拟旋转台以及验证方案

1.叶尖定时(BTT)软件/硬件的功能开发，经验获取；需要一个与实际工作环境相似的旋转台来提供一个可控的、稳定的振动信号。

2.叶片在高速旋转的情况下会产生振动，为了研究叶片在不同转速下的振动情况，需要一个高速的模拟旋转台来模拟叶片高速旋转的工作环境。

3.应变电测和叶尖定时系统(BTT)相互验证，需要一个稳定可控的试验平台。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高速旋转振动测试仪，其结构合理，模拟台能高速旋转，达到叶片产生共振所需的转速，能产生稳定可控的振动信号，并且提供各种类型的传感器探头安装支架，可以支持光学或电气设备。并且能根据需求调整探头安装角度、位置。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：一种高速旋转振动测试仪，包括模拟旋转台组件和转子组件，所述模拟旋转台组件内部安装有驱动马达、变频器和安全联锁开关，所述模拟旋转台组件正面安装设有转子组件安装面板，所述转子组件安装面板通过高速轴承连接设有转子托盘，所述转子组件安装在转子托盘上，所述转子托盘中心设有通孔，所述驱动马达轴端通过联轴器连接设有驱动轴，所述驱动轴包括位于端部的连接件，所述转子组件中心设有与连接件配合的连接孔，所述驱动轴穿过通孔并且连接件与连接孔配合连接，所述转子组件安装面板上设有圆周刻度，所述圆周刻度内部的转子组件安装面板上沿圆周方向均匀设有若干个安装孔，若干个所述安装孔上间隔安装设有U形的探头安装支架，所述探头安装支架侧壁与安装孔连接且朝向转子组件中心外侧，所述探头安装支架底部均匀设有五个探头安装孔，其中一个所述探头安装孔内安装有光学探头，所述探头安装支架上侧之间安装有探头支撑环，所述探头支撑环上安装设有滑环定子总成，所述滑环定子总成上侧设有转速同步传感器安装孔，所述安装孔上安装有转速同步传感器。