叶片振动模拟装置及具有其的测试系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种叶片振动模拟装置，其中，所述叶片振动模拟装置包括模拟机匣、模拟叶片以及起振装置，所述模拟叶片可旋转地设置于所述模拟机匣上；驱动装置，所述驱动装置驱动所述模拟叶片旋转；所述起振装置设置于所述模拟机匣上以驱动所述模拟叶片产生振动。本实用新型专利技术提供的叶片振动模拟装置包括可旋转的模拟叶片和用于驱动该模拟叶片进行振动的起振装置，以通过该叶片振动模拟装置对叶尖振幅测试设备的共振识别能力进行验收。

【技术实现步骤摘要】

本技术总体来说涉及一种振动应力监测，具体而言，涉及一种叶片振动模拟装置。本技术还涉及一种具有叶片振动模拟装置的测试系统。
技术介绍
在航空发动机工作过程中，叶片常常发生共振与疲劳失效问题。因此，需要对叶片进行振动应力监测。振动应力监测方法一般分为应变片法和叶尖定时法。应变片法是通过在叶片表面粘贴应变片来测量叶片的振动情况。应变片法只能在有限的几个叶片表面粘贴应变片，只能测量几个叶片的应力水平。同时应变片粘贴工艺复杂，在高转速下，应变片的成活率较低。并且测试改装工作量大，需要用到高速滑环引电器或遥测装置传输动态应变信号。叶尖定时法是基于叶尖定时技术的新型测量方法。叶尖定时法能测量所有叶片的振动情况，适合工作叶片长时间的振动实时监测。同时叶尖定时法测试难度也较低，只需额外进行振动应力与叶尖振幅的关系标定。现有的叶尖振幅测试设备是基于叶尖定时技术而设计的。目前，对叶尖振幅测试设备进行叶片共振识别能力的验收通常使用真实发动机叶片来进行振动监测。通常具有以下缺点：一来实际发动机外部空间及气动条件等限制了机匣的测试改装；二来发动机试车需要各专业技术人员配合，测试成本大；再者叶片共振状态不确定，难以准确有效可控地使叶片发生共振。鉴于现有技术中存在上述缺陷，为了便于进行叶尖振幅测试设备的叶片共振识别能力的验收工作，本技术需要设计一套叶片振动模拟装置。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种叶片振动模拟装置，以方便进行叶尖振幅测试设备的叶片共振识别能力的验收。本技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种测试系统，以方便进行叶尖振幅测试设备的叶片共振识别能力的验收。为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：根据本技术的一个方面，提供了一种叶片振动模拟装置，其中，所述叶片振动模拟装置包括：模拟机匣；模拟叶片，所述模拟叶片可旋转地设置于所述模拟机匣上；驱动装置，所述驱动装置驱动所述模拟叶片旋转；以及起振装置，所述起振装置设置于所述模拟机匣上以驱动所述模拟叶片产生振动。根据本技术的一实施方式，其中所述起振装置包括永久磁铁或电磁铁，所述模拟叶片为铁磁性叶片。根据本技术的一实施方式，其中所述模拟机匣的中心轴线与所述模拟叶片的转轴重合。根据本技术的一实施方式，其中所述模拟机匣的外周面上设置有第一通孔，所述第一通孔沿所述模拟机匣的径向方向延伸，所述起振装置固定设置于所述第一通孔内。根据本技术的一实施方式，其中所述第一通孔为阶梯孔，所述第一通孔的靠近所述模拟叶片侧的截面尺寸小于所述第一通孔的远离所述模拟叶片侧的截面尺寸。根据本技术的一实施方式，其中所述第一通孔为多个，多个所述第一通孔均匀分布于所述外周面上。根据本技术的一实施方式，其中所述模拟机匣的外周面上还设置有第二通孔，所述第二通孔沿所述模拟机匣的径向方向延伸，以用于安装叶尖定时传感器。根据本技术的一实施方式，其中所述第二通孔的靠近所述模拟叶片侧的截面尺寸小于远离所述模拟叶片侧的截面尺寸。根据本技术的一实施方式，其中所述驱动装置为交流电机。根据本技术的一个方面，提供了一种测试系统，其中所述测试系统包括叶尖定时传感器、转速同步传感器、信号处理装置以及本技术提供的叶片振动模拟装置，所述叶尖定时传感器设置于所述模拟机匣上以检测所述模拟叶片的叶尖定时脉冲信号，所述转速同步传感器用以检测所述模拟叶片的转速，所述叶尖定时传感器和所述转速同步传感器分别与所述信号处理装置电连接。由上述技术方案可知，本技术的叶片振动模拟装置及具有其的测试系统的优点和积极效果在于：本技术提供的叶片振动模拟装置包括可旋转的模拟叶片和用于驱动该模拟叶片进行振动的起振装置，以通过该叶片振动模拟装置进行叶尖振幅测试设备的共振识别能力的验收。附图说明通过结合附图考虑以下对本技术的优选实施例的详细说明，本技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1是根据一示例性实施方式示出的一种叶片振动模拟装置的主视图。图2是图1中的叶片振动模拟装置的A-A剖面图。图3是图2中的C部分的局部放大图。图4是图1中的叶片振动模拟装置的B-B剖面图。图5是图3中的D部分的局部放大图。图6是根据一示例性实施方式示出的一种测试系统的示意图。其中，附图标记说明如下：1、模拟机匣；2、模拟叶片；3、起振装置；4、叶尖定时传感器；5、转速同步传感器；6、紧固件；7、压板；8、第一通孔；9、第二通孔；10、转轴；11、支座；20、前置放大器；30、信号采集与处理系统；40、计算机。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本技术更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。图1是根据一示例性实施方式示出的一种叶片振动模拟装置的主视图。参照图1，作为本技术的一种实施方式，提供了一种叶片振动模拟装置，其中，叶片振动模拟装置包括模拟机匣1、模拟叶片2以及驱动装置。模拟机匣1可以固定设置在机架上，也可以通过支撑装置而固定在测量平台上，例如但不限于本实施例中的模拟机匣1通过支座11支撑。模拟叶片2可旋转地设置于模拟机匣1内，当然还可以理解的是，模拟机匣1可以根据需要设置为具有不同的结构，例如但不限于模拟机匣1为筒形，该筒形的截面可以为圆形、矩形、棱形等本领域技术人员能够想到的形状，只要满足模拟叶片2能够在模拟机匣1内旋转，都在本技术的保护范围内。本实施例提供的模拟机匣1的截面形状为圆形，但不以此为限。可以理解的是，模拟叶片2可以通过其他动力装置(如内燃机等)驱动旋转，也可以通过电机进行驱动，但不以此为限。本技术的驱动装置可以为电机，例如但不限于直流电机或交流电机，都在本技术的保护范围内。起振装置3设置于模拟机匣1上以驱动模拟叶片2产生振动。可以理解的是起振装置3用于起振的工作原理为：在模拟叶片2进行旋转的过程中，起振装置3对模拟叶片2施加交变的激振力，从而可以引起模拟叶片2产生振动。起振装置3可以设置为阻止模拟叶片2靠近，当模拟叶片2在起振装置3附近时，例如但不限于模拟叶片2靠近起振装置3或当模拟叶片2远离起振装置3时，起振装置3可以为模拟叶片2提供阻力，从而改变模拟叶片2的受力情况，模拟叶片2发生震动。起振装置3也可以设置为推进模拟叶片2转动，当模拟叶片2在起振装置3附近时，起振装置3可以为模拟叶片2提供向前的推力，从而使模拟叶片2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片振动模拟装置，其特征在于，所述叶片振动模拟装置包括：模拟机匣；模拟叶片，所述模拟叶片可旋转地设置于所述模拟机匣内；驱动装置，所述驱动装置驱动所述模拟叶片旋转；以及起振装置，所述起振装置设置于所述模拟机匣上以驱动所述模拟叶片产生振动。

【技术特征摘要】
1.一种叶片振动模拟装置，其特征在于，所述叶片振动模拟装置包括：模拟机匣；模拟叶片，所述模拟叶片可旋转地设置于所述模拟机匣内；驱动装置，所述驱动装置驱动所述模拟叶片旋转；以及起振装置，所述起振装置设置于所述模拟机匣上以驱动所述模拟叶片产生振动。2.如权利要求1所述的叶片振动模拟装置，其特征在于，所述起振装置包括永久磁铁或电磁铁，所述模拟叶片为铁磁性叶片。3.如权利要求1所述的叶片振动模拟装置，其特征在于，所述模拟机匣的中心轴线与所述模拟叶片的转轴重合。4.如权利要求1所述叶片振动模拟装置，其特征在于，所述模拟机匣的外周面上设置有第一通孔，所述第一通孔沿所述模拟机匣的径向方向延伸，所述起振装置固定设置于所述第一通孔内。5.如权利要求4所述的叶片振动模拟装置，其特征在于，所述第一通孔为阶梯孔，所述第一通孔的靠近所述模拟叶片侧的截面尺寸小于所述第一通孔的远离所述模拟叶片侧的截面尺寸。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：边杰，
申请(专利权)人：中国航空动力机械研究所，
类型：新型
国别省市：湖南;43