整体叶轮叶片振动测量装置与测量方法.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CN108593229A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810253565.9(22)申请日2018.03.26(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人黄修长贺晓东华宏星(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人庄文莉(51)Int.Cl.G01M7/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称整体叶轮叶片振动测量装置与测量方法(57)摘要本发明提供了一种整体叶轮叶片振动测量装置，包含实验台架与叶轮组件，叶轮组件安装在实验台架上；所述叶轮组件包含整体叶轮(2)、压电片激振系统、数据存储设备以及数据采集设备；压电片激振系统包含压电片(6)，所述压电片(6)与数据采集设备均安装在整体叶轮(2)上；数据采集设备连接到数据存储设备上。本发明还提供了一种使用上述的整体叶轮叶片振动测量装置的整体叶轮叶片振动测量方法。本发明提供的测量装置能够使被测整体叶轮受到所需阶次的发动机激励下产生振动，并获得叶片的振动数据，可用于叶片振动测量、叶片振动阻尼处理措施的效果预报。CN108593229ACN108593229A权利要求书1/2页1.一种整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，包含实验台架与叶轮组件，叶轮组件安装在实验台架上；所述叶轮组件包含整体叶轮(2)、压电片激振系统、数据存储设备以及数据采集设备；压电片激振系统包含压电片(6)，所述压电片(6)与数据采集设备均安装在整体叶轮(2)上；数据采集设备连接到数据存储设备上。2.根据权利要求1所述的整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，所述压电片激振系统还包含控制装置(4)与压电片激振器控制开关(5)；控制装置(4)、压电片激振器控制开关(5)、压电片(6)依次连接；多个压电片(6)沿整体叶轮(2)周向方向固定安装在整体叶轮(2)的轮辐上。3.根据权利要求2所述的整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，轮辐在沿压电片激振系统产生的模拟气流激振的流动方向上的上游面与下游面上均设置有压电片(6)，上游面上的压电片(6)与下游面上的压电片(6)在沿轮辐周向方向上存在安装角度差；所述控制装置(4)安装在整体叶轮(2)的中心位置。4.根据权利要求1所述的整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，所述数据采集设备包含安装在整体叶轮(2)的叶片上的加速度传感器(7)与应变片传感器(8)；数据采集设备沿叶轮周向方向上均匀布置。5.根据权利要求2所述的整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，所述实验台架包含紧固连接的传动轴与安装圆盘(3)；所述整体叶轮(2)、控制装置(4)以及压电片激振器控制开关(5)均安装在安装圆盘(3)上。6.根据权利要求5所述的整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，所述数据存储设备包含布置在安装圆盘(3)中心位置上的在线存储电子盒；所述在线存储电子盒包含定时器、内存卡、USB接口以及A/D转换模块。7.根据权利要求5所述的整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，所述传动轴为具有轴向通孔的空心传动轴(9)；空心转动轴沿轴向方向的两端中的其中一端与安装圆盘(3)相连，另一端上安装有滑环(13)，数据采集设备上连接的数据信号线穿过空心传动轴(9)中的轴向通孔后与滑环(13)相连；数据存储设备与所述滑环(13)相连。8.根据权利要求7所述的整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，实验台架还包含电机(11)与支架；电机(11)与空心传动轴(9)相连，空心传动轴(9)通过设置的轴承(10)安装在支架上；所述空心传动轴(9)沿轴向方向的另一端上还设置有编码器(12)。9.根据权利要求8所述的整体叶轮叶片振动测量装置，其特征在于，还包含真空室(1)，真空室(1)内部形成容纳空间，所述安装圆盘(3)与整体叶轮(2)均设置在容纳空间内；空心传动轴(9)自容纳空间之外的空间延伸贯穿真空室(1)到达容纳空间内后与安装圆盘(3)相连；空心传动轴(9)与真空室(1)之间通过旋转密封件(15)连接；所述真空室(1)上还设置有真空泵(14)与真空度计(16)。2CN108593229A权利要求书2/2页10.一种使用权利要求1至9中任一项所述的整体叶轮叶片振动测量装置的整体叶轮叶片振动测量方法，其特征在于，包含以下步骤：真空抽取步骤：开启真空泵(14)，当容纳空间中的真空度达到设定值后，关闭真空泵(14)；模拟气流激振制取步骤：令控制装置(4)给压电片激振器控制开关(5)施加设定的电平，控制压电片(6)中的电压；数据获取步骤：开启电机(11)，令数据采集设备采集叶片振动数据；数据存储步骤：令数据存储设备对叶片振动数据进行存储。3CN10859322