[发明专利]一种定量判断叶片碰摩的实验方法

权利要求书

1.一种定量判断叶片碰摩的实验方法，包括电机(1)、转轴(2)、叶片(3)、机匣(4)和轴承座(5)，电机(1)和转轴(2)均通过轴承座(5)安装，电机(1)的输出轴通过联轴器(6)与转轴(2)相连接，叶片(3)通过圆盘固定设置在转轴(2)上，叶片(3)的外围设置有机匣(4)，机匣(4)通过三方向微动平台(7)调节与叶片(3)之间的间隙，转轴(2)与轴承座(5)连接的一端设置有高速滑环(8)，其特征在于：包括如下步骤：

(1)在各叶片(3)上设置应变片(9)，在转轴(2)上设置电涡流传感器(10)，将应变片(9)和电涡流传感器(10)连接到数据采集仪上，采集叶片(3)和转轴(2)的振动信号；

(2)测得各叶片(3)在不同时间的应变信号ε_i和时刻t_i，对所测得各叶片(3)的振动信号进行处理，公式如下：

t_i为时刻点，ε_i为t_i时刻的叶片(3)弯曲应变，Δε为不同时刻的应变差值，Δt为不同时刻的时间差值；

(3)根据得出的Δε和Δt，能够反映碰摩叶片应变情况的评价指标值V_ε、无碰摩叶片应变情况的评价指标v_ε，公式如下：

V_ε为碰摩时叶片的最大应变变化率，v_ε为无碰摩时叶片的最大应变变化率；

(4)选取相同转速下同一叶片(3)的碰摩数据和无碰摩数据计算应变比r，公式如下：

r＝V_ε/v_ε(1-3)

若r≤1则叶片(3)与机匣无碰摩，若r＞1且则叶片(3)与机匣发生碰摩，和分别为转速ω₁和转速ω₂不同碰摩转速下，碰摩叶片的最大应变变化率。

2.根据权利要求1所述的一种定量判断叶片碰摩的实验方法，其特征在于：步骤(1)中的应变片(9)设置在每个叶片(3)根部的相同位置，应变片(9)的桥路类型选用半桥方式。

3.根据权利要求1所述的一种定量判断叶片碰摩的实验方法，其特征在于：步骤(1)中的电涡流传感器(10)在转轴(2)上设置有两个，两个电涡流传感器(10)的安装夹角为90°。

4.根据权利要求1所述的一种定量判断叶片碰摩的实验方法，其特征在于：步骤(1)中采集叶片(3)和转轴(2)的振动信号前，先利用三方向微动平台(7)调节机匣(4)与叶片(3)之间的转静间隙，当采集无碰摩故障时的振动信号时，调整转静间隙保证叶片(3)和机匣(4)不发生碰摩，启动电机(1)，升高转速采集多组稳定的无碰摩故障时的振动信号，当采集碰摩故障时的振动信号时，调整转静间隙保证叶片(3)和机匣(4)在初始转速时刚好不发生碰摩，启动电机(1)，升高转速模拟叶片(3)与机匣(4)的碰摩故障，采集多组碰摩故障的振动信号。

5.根据权利要求1所述的一种定量判断叶片碰摩的实验方法，其特征在于：步骤(4)中计算应变比r时，需选取相同转速下同一叶片(3)的碰摩数据V_ε和无碰摩数据v_ε。

6.根据权利要求1所述的一种定量判断叶片碰摩的实验方法，其特征在于：步骤(4)中计算得出的应变比r＞1时，若此时则说明该叶片应变比r＞1是由于振动传递作用，并未发生碰摩。

7.根据权利要求1所述的一种定量判断叶片碰摩的实验方法，其特征在于：步骤(4)的碰摩数据中，判断不同碰摩转速下同一叶片(3)的应变评价指标时，满足ω₁＜ω₂，转速ω₁和转速ω₂为相邻的实验转速且ω₂-ω₁≤10rad/s。