适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置，包括：圆盘部件101、电机部件、上固定支架部件106、圆盘轴部件107、安装台部件108、下固定支架部件109、电机部件及测试段部件；所述圆盘轴部件107贯穿圆盘部件101、安装台部件108及上固定支架部件106；所述电机部件与下固定支架部件109相连接；所述圆盘轴部件107下端与电机部件相连；所述测试段部件设置于圆盘部件101与安装台部件108之间；所述测试段部件包括：转子叶片部件102、转子叶片安装板部件111、转子叶片调整板部件112、转子叶片支撑柱113、转子叶片安装底板114及进气道部件103。本实用新型专利技术中适用于各类高速旋转机械转子叶片，具有广泛应用前景。

【技术实现步骤摘要】
适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置
本技术涉及热分析及冷却效应的实验研究领域，具体地，涉及一种适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置，尤其涉及一种可视化高速旋转机匣模拟实验器。
技术介绍
高速旋转机械的相关旋转实验器分两大类：1、实际转子叶片高速旋转。此类试验器耗资巨大(千万及亿元级别)，运行成本极高，技术维护难度大，只能做整机性能测试，实际可测数据量相当有限，不能实现完全光学可视化。2、叶片不转，转动履带模拟机匣旋转。此类试验器为当前常规做法，但只能在低速条件下使用。已有高速旋转研究中的试验器虽然可以模拟实际运行工况，但造价昂贵(高速全尺寸旋转转子风扇及压气机造价至少在千万级)。更重要的是只能做整机性能测试，测试叶片于机匣间的气动换热特性难度极高。目前国际上公开有测试结果的试验器仅仅局限于低速。而大转盘设计能准确模拟机匣与转子叶片在实际操作工况下的极高速旋转效应，并有效实现光学可视化测试，填补这一块试验器测试技术空白。大幅节省成本，在高速旋转机械行业具有极大的应用空间。专利文献CN109655097A公开了一种旋转环境中多稳态能量俘获试验装置，其包括：试验装置台架、运动组件、俘能器、信号采集与传输组件、控制组件和辅助组件。采用伺服电机作为旋转运动的驱动动力源，电机输出端通过联轴器与转动轴连接，转动轴通过中间法兰设计与旋转平面连接，为旋转平面提供动力，实现了试验装置不同转速的运动。同时上部旋转部件通过连接板与振动台连接，振动台提供不同外界激励。该技术装置可以设定不同转速的旋转运动，以及不同形式的外界激励，模拟旋转环境中不同激励工况，以研究多稳态俘能器在不同工况下能量俘获特性及其动力学性能分析。该专利并不能很好地适用于适用于高速旋转机匣的模拟实验中。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置。根据本技术提供的一种适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置，包括：圆盘部件101、电机部件、上固定支架部件106、圆盘轴部件107、安装台部件108、下固定支架部件109、电机部件及测试段部件；所述圆盘轴部件107贯穿圆盘部件101、安装台部件108及上固定支架部件106；所述下固定支架部件109与安装台部件108相连；所述电机部件与下固定支架部件109相连接；所述圆盘轴部件107下端与电机部件相连；所述测试段部件设置于圆盘部件101与安装台部件108之间；测试段部件设置于圆盘部件101下表面正下方，且与圆盘部件101下表面保持设定距离；从而模拟实际发动机机匣与转子之间的间隙，进而产生叶尖泄漏流。一方面，在静止状态下，高速旋转机匣实验器可以实现常规非旋转实验器的功能；另一方面，当圆盘在电机的驱动下旋转时，圆盘与测试段转子叶片的相对旋转运动，可模拟实际工况高速转子旋转效应；所述测试段部件包括：转子叶片部件102、转子叶片安装板111、转子叶片调整板112、转子叶片支撑柱113、转子叶片安装底板114及进气道部件103；所述转子叶片部件102与圆盘部件101平行；所述转子叶片安装板111、转子叶片调整板112、转子叶片支撑柱113、转子叶片安装底板114、进气道部件103与转子叶片部件102相连。优选地，所述电机部件包括：电机轴部件104、电机本体构件105、电机固定板部件117；所述电机固定板部件117与下固定支架部件109相连接；所述电机轴部件104贯穿电机固定板部件117；所述电机轴部件104与电机本体构件105相连。优选地，所述圆盘轴部件107通过轴承部件与上固定支架部件106、下固定支架部件109配合实现圆周方向定位；所述圆盘轴部件107下轴端与电机轴部件104通过联轴器部件相连。优选地，所述测试段部件通过转子叶片安装底板114与安装台部件108紧固连接；所述转子叶片支撑柱113的数量为4个；可调式转子叶片部件通过4个转子叶片支撑柱113固定在转子叶片安装底板114上。优选地，还包括：轴端盖部件115；所述圆盘轴部件107上轴端面采用轴端盖部件115进行轴向定位，同时起到防尘及密封作用。优选地，所述圆盘部件101采用碳纤维圆盘部件，圆盘部件101上下表面采用平面结构；所述圆盘部件101下表面与转子叶片部件102的叶尖平面之间间隙为设定值。该设定值可通过测试段转子叶片部件102的安装高度进行改变，以满足不同叶尖间隙的测试需求。优选地，还包括：观测窗口部件116；所述观测窗口部件116均匀设置于圆盘部件101圆周方向的外边缘处。所述观测窗口部件116的数量为4个。优选地，所述转子叶片调整板112与转子叶片安装板111采用螺纹连接；所述转子叶片部件102采用高度可调结构。锁紧螺丝之前在二者之间增加垫片以调节转子叶片的安装高度。调整板112在垫片对应位置设有螺丝孔，通过拧进螺丝的松紧程度微调各转子叶片的安装高度，使各个转子叶片在同一平面内，从而保证各转子叶片有相同的叶尖间隙。优选地，所述转子叶片安装板111包括：叶型槽；所述转子叶片部件102包括：转子叶片；所述转子叶片插入安装板111的叶型槽内。优选地，观测窗口部件116包括：光学玻璃部件；所述光学玻璃部件嵌入观测窗口部件116；从而分别满足气动和传热的测试需求；还包括：相机部件110；所述相机部件110设置于圆盘部件101的上方。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：1、本技术通过圆盘与转子叶片之间产生高速相对运动的机构，有效模拟了实际旋转机械转子的旋转效应，解决了当前高速旋转机械领域试验器所不能实现的测试能力；2、本技术中适用于各类高速旋转机械转子叶片，具有广泛应用前景；3、本技术实现完全光学可视化，该结构能够实现准确评测叶片及机匣气动换热。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术的正面结构示意图。图2为本技术的立体结构示意图。图3为本技术的俯视结构示意图。图4为本技术实施例中的圆盘及进气道位置结构示意图。图中：101-圆盘部件110-相机部件102-转子叶片部件111-转子叶片安装板部件103-进气道部件112-转子叶片调整板部件104-电机轴部件113-转子叶片支撑柱部件105-电机部件114-转子叶片安装底板部件106-上固定支架部件115-轴端盖部件107-圆盘轴部件116-观测窗口部件108-安装台部件117-电机固定板部件109-下固定支架部件具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本技术的保护范围。如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置，其特征在于，包括：圆盘部件(101)、电机部件、上固定支架部件(106)、圆盘轴部件(107)、安装台部件(108)、下固定支架部件(109)、电机部件及测试段部件；/n所述圆盘轴部件(107)贯穿圆盘部件(101)、安装台部件(108)及上固定支架部件(106)；/n所述下固定支架部件(109)与安装台部件(108)相连；/n所述电机部件与下固定支架部件(109)相连接；/n所述圆盘轴部件(107)下端与电机部件相连；/n所述测试段部件设置于圆盘部件(101)与安装台部件(108)之间；/n测试段部件设置于圆盘部件(101)下表面正下方，且与圆盘部件(101)下表面保持设定距离；/n所述测试段部件包括：转子叶片部件(102)、转子叶片安装板(111)、转子叶片调整板(112)、转子叶片支撑柱(113)、转子叶片安装底板(114)及进气道部件(103)；/n所述转子叶片部件(102)与圆盘部件(101)平行；/n所述转子叶片安装板(111)、转子叶片调整板(112)、转子叶片支撑柱(113)、转子叶片安装底板(114)、进气道部件(103)与转子叶片部件(102)相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置，其特征在于，包括：圆盘部件(101)、电机部件、上固定支架部件(106)、圆盘轴部件(107)、安装台部件(108)、下固定支架部件(109)、电机部件及测试段部件；
所述圆盘轴部件(107)贯穿圆盘部件(101)、安装台部件(108)及上固定支架部件(106)；
所述下固定支架部件(109)与安装台部件(108)相连；
所述电机部件与下固定支架部件(109)相连接；
所述圆盘轴部件(107)下端与电机部件相连；
所述测试段部件设置于圆盘部件(101)与安装台部件(108)之间；
测试段部件设置于圆盘部件(101)下表面正下方，且与圆盘部件(101)下表面保持设定距离；
所述测试段部件包括：转子叶片部件(102)、转子叶片安装板(111)、转子叶片调整板(112)、转子叶片支撑柱(113)、转子叶片安装底板(114)及进气道部件(103)；
所述转子叶片部件(102)与圆盘部件(101)平行；
所述转子叶片安装板(111)、转子叶片调整板(112)、转子叶片支撑柱(113)、转子叶片安装底板(114)、进气道部件(103)与转子叶片部件(102)相连。


2.根据权利要求1所述的适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置，其特征在于，所述电机部件包括：电机轴部件(104)、电机本体构件(105)、电机固定板部件(117)；
所述电机固定板部件(117)与下固定支架部件(109)相连接；
所述电机轴部件(104)贯穿电机固定板部件(117)；
所述电机轴部件(104)与电机本体构件(105)相连。


3.根据权利要求2所述的适用于高速旋转机匣的模拟实验器装置，其特征在于，所述圆盘轴部件(107)通过轴承部件与上固定支架部件(106)、下固定支架部件(109)配合进行圆周方向定位；
所述圆盘轴部件(107)下轴端与电机轴部件(104)通过联轴器部件相连。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，卢少鹏，何力，蒋红梅，张予泽，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：新型
国别省市：上海;31