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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CN108918065A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810658206.1(22)申请日2018.06.19(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号(72)发明人李朝峰乔瑞环王明珠唐千升杨青玉申增闯(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人陈玲玉梅洪玉(51)Int.Cl.G01M7/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置及测试方法(57)摘要本发明属于航空发动机实验模拟装置及结构件测试实验技术领域,公开了一种鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置及测试方法。装置包括永磁交流同步电机、弹性联轴器、主轴、轴承座A、配重盘、轴承座B、轮盘-鼓筒装配件、带45度反光斜面的可拆卸式轴头、非接触式电磁激振装置、激光测振仪和工作台;该装置适用于螺栓连接的旋转态鼓筒,特别是飞机发动机,燃气轮机等旋转机械中轮盘-鼓筒的振动特性研究。该装置通过带45度反光斜面的可拆卸式轴头满足对高速旋转鼓筒的非接触式模态特性研究,更换不同规格的轴头,用于非接触式测试鼓筒不同轴向及周向位置;非接触式激振及拾振的方式避免了传统接触式测试引起的附加质量问题,具有更高的测试精度。CN108918065ACN108918065A权利要求书1/2页1.一种鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置,其特征在于,包括永磁交流同步电机、弹性联轴器、主轴、轴承座A、配重盘、轴承座B、轮盘-鼓筒装配件、带45度反光斜面的可拆卸式轴头、非接触式电磁激振装置、激光测振仪和工作台;所述轴承座A、轴承座B通过轴承座底座固定在工作台上,轴承座A与轴承座B之间设有配重盘;轴承座A相对于配重盘的另一侧设有永磁交流同步电机,该电机通过电机座安装在工作台上,通过弹性联轴器与主轴一端连接;轴承座B相对于配重盘的另一侧伸出的主轴上通过胀紧套固定轮盘-鼓筒装配件;鼓筒外侧设置非接触式电磁激振装置;轮盘-鼓筒装配件侧的主轴端部设有带45度反光斜面的可拆卸式轴头;正对带45度反光斜面的可拆卸式轴头端与主轴同轴方向设置激光测振仪,激光测振仪通过激光测振仪支架安装在工作台上,用于实现激光测振仪发射出的激光通过45度反光斜面反射到被测旋转鼓筒内壁,进行旋转鼓筒振动信号的采集。2.根据权利要求1所述的一种鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置,其特征在于,所述轮盘-鼓筒配件由鼓筒和轮盘构成,轮盘通过胀紧套固定在主轴上,鼓筒通过外法兰和沿圆周方向均布的螺栓连接固定在轮盘上。3.根据权利要求1或2所述的一种鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置,其特征在于,所述带45度反光斜面的可拆卸式轴头为通过带45度镀铬斜面的反光镜通过反光镜底座连接到主轴端部。4.根据权利要求3所述的一种鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置,其特征在于,所述反光镜底座与主轴端部通过螺钉或者螺纹连接;所述带45度镀铬斜面的反光镜与反光镜底座螺纹连接,再通过锁紧螺母锁紧。5.根据权利要求1或2所述的一种鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置,其特征在于,所述非接触式电磁激振装置包括非接触式电磁激振器、数据采集卡、信号放大器;所述非接触式电磁激振装置通过磁力吸盘支架吸附在实验台的底座上。6.根据权利要求1或2所述的一种鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置,其特征在于,所述工作台由实验台底座支架、隔振垫片、底座构成。7.采用权利要求1-6任一所述鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置的测试方法,其特征在于,对轮盘-鼓筒螺栓连接结构的静态振动测试,包括如下步骤:步骤1,首先在主轴上安装轮盘-鼓筒装配件,然后校准激光测振仪,使激光通过反光斜面垂直打到鼓筒内表面,最后将激光测振仪与计算机模态分析系统相连接;步骤2,鼓筒的静态振动测试,利用激振力锤依次敲打鼓筒结构件的不同位置点,对鼓筒产生瞬态激励,被鼓筒反射的带有振动信息的激光被激光测振仪接收,采集到的数据经数据采集卡传送给计算机,通过计算机对数据进行分析,最终得到鼓筒的静态固有频率。8.采用权利要求1-6任一所述鼓筒-轮盘螺栓连接结构的实验装置的测试方法,其特征在于,对轮盘-鼓筒螺栓连接结构的旋转态振动测试,包括如下步骤:步骤1,首先在主轴上安装轮盘-鼓筒装配件,然后在主轴一端安装带45度反光斜面的可拆卸式轴头,使轴头装在鼓筒内部,打开激光测振仪电源,调整激光测振仪的位置,使其发射的激光正好打在带45度镀铬镜面的可拆卸式轴头的轴心处,最后将激光测振仪与计算机相连接;步骤2,鼓筒的旋转态振动测试,首先校准激光测振仪,使激光点始终保持在鼓筒内表2CN108918065A权利要求书2/2页面的一个定点;接着启动永磁交流同步电机,调整电机达到目标转速