一种舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置.pdf

(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CN108915797A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810585390.1F01D5/26(2006.01)(22)申请日2018.06.08(71)申请人中国船舶重工集团公司第七一九研究所地址430064湖北省武汉市武昌区中山路450号(72)发明人吴君王苇林原胜柳勇代路赵振兴柯志武(74)专利代理机构北京捷诚信通专利事务所(普通合伙)11221代理人王卫东(51)Int.Cl.F01D21/00(2006.01)F01D25/06(2006.01)F01D5/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置(57)摘要本发明公开了一种舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，包括加载装置和测量装置，加载装置包括依次连接的函数信号发生器、功率放大器、电磁激振器和激振力加载器，且激振力加载器的一侧设有压簧,并与电磁激振器的输出端螺纹固定，另一侧通过加载法兰与待测量的叶片的型面中心位置连接固定；测量装置包括安装在激振力加载器上的动态力传感器，与动力传感器连接的数据采集器、计算机。本发明，能对阻尼叶片持续稳定地施加和测量一定频率和幅值的激振力载荷，还能在各种叶型的叶片振动特性试验测试中使用；可通过调整使激振力加载方向与实际情况一致；大幅降低激振力加载过程对叶片产生的干扰；保证传递到叶片上激振力波形的真实性和稳定性。CN108915797ACN108915797A权利要求书1/1页1.一种舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，其特征在于，包括：加载装置，包括依次连接的函数信号发生器、功率放大器、电磁激振器和激振力加载器，且所述激振力加载器的一侧设有压簧,并与所述电磁激振器的输出端螺纹固定，另一侧通过加载法兰与待测量的叶片的型面中心位置连接固定；测量装置，包括安装在所述激振力加载器上的动态力传感器，与所述动力传感器连接的数据采集器、计算机。2.根据权利要求1所述的舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，其特征在于，所述激振力加载器包括依次连接的激振连杆、所述压簧、传感器连杆和所述加载法兰，所述动态力传感器的两侧分别通过螺栓与所述传感器连杆、所述加载法兰连接，所述加载法兰上设有连接螺栓。3.根据权利要求2所述的舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，其特征在于，所述激振连杆和所述传感器连杆的相对的内侧面上均设有椭圆状凸台，所述压簧的两端分别抵靠在对应的所述椭圆状凸台上，所述激振连杆的外端设有螺纹，并与所述电磁激振器的输出端螺纹固定。4.根据权利要求1所述的舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，其特征在于，所述叶片的叶型截面中间位置设有铣出的圆形平台，且所述圆形平台沿其圆周方向均匀钻出6个螺纹孔。5.根据权利要求4所述的舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，其特征在于，所述圆形平台的最大深度小于5mm。6.根据权利要求1所述的舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，其特征在于，所述动态力传感器采用压电式。7.根据权利要求1所述的舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，其特征在于，试验时，将所述电磁激振器固定安装在试验平台上，所述函数信号发生器产生的激励信号经过所述功率放大器传递至所述电磁激振器的输入端，所述电磁激振器的输出端与所述激振力加载器连接，将所述激振力传递至所述叶片的截面中间位置处，通过所述动态力传感器实时将激振力信号传递给所述数据采集器与所述计算机，实现激振力的测量。8.根据权利要求2所述的舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置，其特征在于，所述压簧的刚度大于所述叶片的横向弯曲刚度，且小于由所述传感器连杆、所述动态力传感器和所述加载法兰组成的整体结构的轴向刚度。2CN108915797A说明书1/4页一种舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置技术领域[0001]本发明涉及舰船汽轮机阻尼叶片振动特性测试，具体涉及一种舰船汽轮机阻尼叶片激振力加载及测量装置。背景技术[0002]叶片是舰船汽轮机的核心热功转换部件，其在气流激振力的作用下发生机械振动，由巨大的振动应力导致的高周疲劳是叶片失效的主要原因之一。在对大功率舰船汽轮机低压级长叶片开展摩擦阻尼振动机理性试验研究过程中，叶片横截面的大小和扭转方向沿叶片高度变化很大，叶片叶身部分具有空间三维变截面扭转的几何特征，这使得在振动特性试验测试过程中，对叶片施加持续稳定的激振力载荷具有相当难度。目前激振力的施加方式主要分为非接触式和接触式两类，其中非接触式激振力的施加主要通过电涡流激振器来实现，其优点是激振时与叶片不接触，无附加质量和附加刚度的影响，缺点是涡流传感器头与叶片表面间距离很难控制，距离大则激振效果差，距离小则会