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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111947835A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010824930.4G01M13/028(2019.01)(22)申请日2020.08.17G01M13/045(2019.01)G01M13/027(2019.01)(71)申请人哈电发电设备国家工程研究中心有限公司地址150000黑龙江省哈尔滨市香坊区赣水路222-3号(72)发明人孟凡刚冯永志于宁赵俊明马胜远由岫王辉陈奕嘉孙涛郭祖光戴博林丁继伟陈洪港刘勇卜一凡刘占生(74)专利代理机构哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)23209代理人曹徐婷(51)Int.Cl.G01M1/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种应用旋转机械的突加不平衡故障模拟装置及方法(57)摘要本发明涉及一种突加不平衡故障模拟装置及方法,属于航空发动机技术领域。本发明研发解决的是现有的叶片飞失载荷试验成本高,且操作复杂的问题。包括转轴、轮盘试验件、绝缘片、电刷和导电环,转轴穿过轮盘试验件轴心并与轮盘试验件固定,电刷通过绝缘片与转轴连接,电刷对称安装在轮盘试验件的两侧,电刷与导电环电性连接,轮盘试验件与平衡铁块建立安装,转轴的两端连接有轴承座;所述转轴的动力端设置有振动传感器,轴承座处设置有振动传感器,振动传感器通过传感器接口箱与工控机电性连接。对叶片飞脱过程进行模拟,并通过振动传感器获取转轴的振动信号,结构简单,完成信号采集,成本低,且便于试验人员进行操作。CN111947835ACN111947835A权利要求书1/1页1.一种应用旋转机械的突加不平衡故障模拟装置,其特征在于:包括转轴(5)、轮盘试验件(7)、绝缘片(9)、电刷(8)和导电环(10),转轴(5)穿过轮盘试验件(7)轴心并与轮盘试验件(7)固定,电刷(8)通过绝缘片(9)与转轴(5)连接,电刷(8)对称安装在轮盘试验件(7)的两侧,电刷(8)与导电环(10)电性连接,轮盘试验件(7)与平衡铁块(6)可拆卸连接,转轴(5)的两端连接有轴承座(4);所述转轴(5)的动力端以及轴承座(4)处均设置有振动传感器(11),振动传感器(11)通过传感器接口箱与工控机电性连接。2.根据权利要求1所述的一种应用旋转机械的突加不平衡故障模拟装置,其特征在于:转轴(5)的输入端通过一个联轴器(2)与齿轮箱(3)连接,齿轮箱(3)通过另一个联轴器(2)与电机(1)连接。3.根据权利要求1或2所述的一种应用旋转机械的突加不平衡故障模拟装置,其特征在于:轮盘试验件(7)包括凸台(7.1)、工字台(7.3)和轮盘体(7.5),凸台(7.1)和工字台(7.3)均匀布置在轮盘体(7.5)边缘并与轮盘体(7.5)固定,工字台(7.3)上缠绕有螺旋线圈,两个电刷(8)分别与螺旋线圈的两端电性连接,螺旋线圈通过磁场将平衡铁块(6)吸附在工字台(7.3)上。4.根据权利要求3所述的一种应用旋转机械的突加不平衡故障模拟装置,其特征在于:所述凸台(7.1)的数量为三个。5.根据权利要求3所述的一种应用旋转机械的突加不平衡故障模拟装置,其特征在于:导电环(10)的数量为两个,两个导电环(10)分别连通电源的正负极。6.基于权利要求3-5任一所述的突加不平衡故障模拟装置实现的不平衡故障模拟的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:打开电源,使导电环(10)通电,电刷(8)通过导线将电流输送到螺旋线圈,工字台两端产生磁性,将平衡铁块(6)吸附在工字台(7.3)上;步骤二:启动电机(1),电机(1)驱动转轴(5)带动轮盘试验件(7)旋转,同时转轴(5)带动电刷(8)在导电环(10)内做圆周运动,将电流持续的输送到螺旋线圈;步骤三:在轮盘试验件(7)自转达到设定速度并匀速旋转时,断开电源,螺旋线圈的磁性消失,平衡铁块(6)在离心力的作用下飞脱,此时发生突加不平衡故障;步骤四:通过振动传感器(11)采集转轴(5)输入端的振动信号和轴承座(4)处转轴(5)的振动信号,从而获得突加不平衡故障的振动信号。7.根据权利要求6所述的突加不平衡故障模拟装置实现的不平衡故障模拟的方法,其特征在于:平衡铁块(6)在旋转中的离心惯性力小于该系统的电磁吸力F吸,电磁吸力F吸公式为:式中B代表气隙磁感应强度,S代表气隙界面面积。2CN111947835A说明书1/4页一种应用旋转机械的突加不平衡故障模拟装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种突加不平衡故障模拟装置及方法,属于航空发动机技术领域。背景技术[0002]外物撞击或疲劳断裂损伤导致的叶片飞脱是航空发动机可能遭遇的一种典型恶劣载荷工况。叶片飞脱引起的瞬态振动不仅给发动机机匣带来极大的冲击载荷,还会由于突加大