一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置，属于航空发动机领域。本实用新型专利技术解决了目前对于叶片飞脱突加不平衡导致转子系统破坏试验成本高、操作复杂且浪费人力资源的问题。本实用新型专利技术包括电机、第一联轴器、轴承座、转轴、线圈、轮盘试验件、导电环、绝缘片、电刷和振动传感器，电机通过第一联轴器与转轴连接，轮盘试验件固定在转轴上，转轴上套装有线圈，线圈的两端与导电环连接，绝缘片与转轴固定连接，电刷与绝缘片固定连接，转轴上套装有轴承，转轴安装在轴承座上，振动传感器用于采集转轴动力端以及轴承座的振动信号，振动传感器通过信号放大器与工控机电性连接。本实用新型专利技术结构装置成本低、操作简单，有效的模拟叶片飞脱导致的转子系统的破坏。子系统的破坏。子系统的破坏。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置
[0001]本技术涉及一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置，属于航空发动机领域。
技术介绍
[0002]外物撞击或疲劳断裂损伤导致的叶片飞脱是航空发动机可能遭遇的一种典型恶劣载荷工况。叶片飞脱引起的瞬态振动不仅给发动机机匣带来极大的冲击载荷，还会由于突加大不平衡载荷导致转子系统的破坏，由此造成的重大事故，因此，研究突加不平衡引起的转子瞬态动力学特性和振动响应应具有重要意义。
[0003]美国联邦航空管理局指定的适航规章33.94条款要求发动机结构能够承受叶片飞失载荷，并保证叶片飞失产生的碎片能包容，在不引起失火和安装系统失效的情况下发动机仍能至少运转15秒，以确保飞行安全，欧洲航空安全局EASA指定的CS-25适航规章里面的25.362条款要求发动机安装系统、吊架及相邻的飞机支承结构能够承受发动机结构失效导致的动态载荷，使飞机在发动机结构失效后依然能够持续安全运行和降落；
[0004]目前的对于叶片飞脱突加不平衡载荷导致的转子系统破坏试验成本极高，且操作步骤复杂，浪费大量的人力和资源。
[0005]综上所述，亟需一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置用以解决上述问题。
技术实现思路
[0006]本技术解决了目前对于叶片飞脱突加不平衡载荷导致的转子系统破坏试验成本高、操作复杂且浪费人力和资源的问题，针对现有技术的不足，本技术公开了“一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置”。在下文中给出了关于本技术的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本技术的穷举性概述。它并不是意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。
[0007]本技术的技术方案：
[0008]一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置，包括电机、第一联轴器、轴承座、转轴、线圈、轮盘试验件、导电环、绝缘片、电刷和振动传感器，电机通过第一联轴器与转轴连接，轮盘试验件固定在转轴上，转轴上套装有线圈，线圈的两端与导电环连接，绝缘片与转轴固定连接，电刷与绝缘片固定连接，转轴安装在轴承座上，振动传感器用于采集转轴动力端以及轴承座的振动信号，振动传感器通过信号放大器与工控机电性连接。
[0009]进一步的，所述轮盘试验件包括平衡铁块和轮盘，轮盘上开有与平衡铁块相同大小的凹槽，平衡铁块插入轮盘的凹槽中。
[0010]进一步的，所述电机的输出端通过第一联轴器与齿轮箱连接，齿轮箱的另一端通过第二联轴器与转轴连接。
[0011]进一步的，所述电刷通过粘接固定在绝缘片上，绝缘片通过粘接固定在转轴上。
[0012]本技术的有益效果：
[0013]1.本技术的一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置成本低、操作简单，节省了大量的人力和资源用于模拟叶片飞脱突加不平衡试验；
[0014]2.本技术的一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置的轮盘试验件制作方便，且在试验过程中便于拆卸和安装，对于模拟叶片飞脱导致的转子系统的破坏具有较好的模拟效果。
附图说明
[0015]图1是一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置的整体结构示意图；
[0016]图2是轮盘结构示意图；
[0017]图3是平衡铁块结构示意图；
[0018]图4是图1的局部示意图。
[0019]图中1-电机，2-第一联轴器，3-齿轮箱，4-轴承座，5-转轴，6-线圈，7-轮盘试验件，8-导电环，9-绝缘片，10-电刷，11-振动传感器，12-信号放大器，13-工控机，31-第二联轴器，71-平衡铁块，72-轮盘。
具体实施方式
[0020]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本技术的概念。
[0021]具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置，包括电机1、第一联轴器2、轴承座4、转轴5、线圈6、轮盘试验件7、导电环8、绝缘片9、电刷10和振动传感器11，电机1通过第一联轴器2与转轴5连接，轮盘试验件7固定在转轴5上，转轴5上套装有线圈6，线圈6的两端与导电环8连接，绝缘片9与转轴5固定连接，电刷10与绝缘片9固定连接，转轴5安装在轴承座4上，振动传感器11用于采集转轴5动力端以及轴承座4的振动信号，振动传感器11通过信号放大器12与工控机13电性连接，安装在线圈6两端的导电环8分别与外电源连接，线圈6产生电流，轮盘试验件7产生磁性，平衡铁块71吸附在轮盘72上形成整体，电机1工作通过第一联轴器2带动转轴5转动，转轴5带动轮盘试验件7转动，转轴5同时带动电刷10转动，电刷10在导电环8内做圆周运动，通过振动传感器11收集振动数据，可收集到转子系统正常状态下的振动信号，振动传感器11可通过传感器支架安装，电刷10的主要作用是用来在旋转部件与静止部件之间传导电流，即线圈6在随着转轴5旋转过程中，用来与静止的导电环8进行传导电流，绝缘片9的作用用来绝缘电刷10与转轴5通电，当转轴5正常运转以后，切断两个导电环8的连接电源，则此时线圈6电流变为零，此时轮盘试验件7结构也随之失去磁性，由于磁性的消失，此时平衡铁块71由于离心力的作用，将从轮盘72上飞脱，此时转子发生突加不平衡故障，通过振动传感器11收集振动信号，可获取转子系统突加不平衡故障的振动信号，振动传感器11收集的信号传输到信号放大器12，信号放大器12将信号传送给工控机13。
[0022]具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置，所述轮盘试验件7包括平衡铁块71和轮盘72，轮盘72上开有与平衡铁
块71相同大小的凹槽，平衡铁块71插入轮盘72的凹槽中。
[0023]具体实施方式三：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置，所述电机1的输出端通过第一联轴器2与齿轮箱3连接，齿轮箱3的另一端通过第二联轴器31与转轴5连接，齿轮箱3用于调节转轴5的转速以及转动力矩。
[0024]具体实施方式四：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置，所述电刷10通过粘接固定在绝缘片9上，绝缘片9通过粘接固定在转轴5上。
[0025]本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电磁吸力的转子故障模拟装置，其特征在于：包括电机(1)、第一联轴器(2)、轴承座(4)、转轴(5)、线圈(6)、轮盘试验件(7)、导电环(8)、绝缘片(9)、电刷(10)和振动传感器(11)，电机(1)通过第一联轴器(2)与转轴(5)连接，轮盘试验件(7)固定在转轴(5)上，转轴(5)上套装有线圈(6)，线圈(6)的两端与导电环(8)连接，绝缘片(9)与转轴(5)固定连接，电刷(10)与绝缘片(9)固定连接，转轴(5)安装在轴承座(4)上，振动传感器(11)用于采集转轴(5)动力端以及轴承座(4)的振动信号，振动传感器(11)通过信号放大器(12)与工控机(13)电性连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡刚，冯永志，于宁，赵俊明，马胜远，由岫，王辉，陈奕嘉，孙涛，郭祖光，戴博林，丁继伟，陈洪港，刘勇，卜一凡，刘占生，
申请(专利权)人：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：
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