用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台技术方案

一种用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台，属于燃气轮机动力学测试领域，包括试验安装平台、动力装置、联轴器、多盘拉杆转子装配结构、滑动轴承及支撑装置、止推轴承及支撑装置、传感器架和信号采集装置，多盘拉杆转子装配结构、滑动轴承及支撑装置、止推轴承及支撑装置、联轴器、动力装置和传感器架均安装于试验安装平台上，多盘拉杆转子装配结构、滑动轴承及支撑装置、止推轴承及支撑装置、联轴器和动力装置顺次连接，多盘拉杆转子装配结构一侧上方安装传感器架，滑动轴承及支撑装置、止推轴承及支撑装置和传感器架上均安装传感器，传感器与信号采集装置连接，能够快速准确的实现对各型号燃气轮机进行动力学特性测试和分析。性测试和分析。性测试和分析。

【技术实现步骤摘要】
用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台

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[0001]本专利技术属于燃气轮机动力学测试领域，具体涉及一种用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台。

技术介绍
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[0002]重型燃气轮机在工业发电领域有着无可替代的作用，开展相应的实验研究对完善转子动力学理论、提升我国燃气轮机设计水平具有重要意义。现代重型燃气轮机转子结构主要采用拉杆式多盘装配或整体式焊接结构设计方案，包括压气机段、燃烧室和透平段，轴系结构复杂且庞大，由于安全性、可实施性、经济成本等因素，在运行中实际机组运行过程中很难对原型机直接进行实验测试和结构调整验证。
[0003]不同机型的燃气轮机具有不同的动力学特性，即便对于同一机型的不同改型设计，动力学特性也会发生较大的变化，若只针对某型机组进行缩比设计加工，势必会存在研究的局限性。因此，设计一套能够准确反映燃气轮机转子动力学特性的轴系缩比试验台，用于不同型号燃机机组的响应预测、故障分析及结构优化设计等工作，对推动我国燃气轮机行业设计水平的提高、早日实现燃气轮机轴系结构自主化设计具有重要的战略意义。

技术实现思路
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[0004]本专利技术为了解决重型燃气轮机轴系动力学特性的响应验证、故障分析、结构优化设计等问题，设计了一种用于燃气轮机轴系动力学特性验证的多功能缩比试验台，该实验台能够方便快速地对不同机型的燃气轮机系统进行动态响应测试分析。
[0005]基于上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台，包括试验安装平台、动力装置、联轴器、多盘拉杆转子装配结构、滑动轴承及支撑装置、止推轴承及支撑装置、传感器架和信号采集装置，多盘拉杆转子装配结构、滑动轴承及支撑装置、止推轴承及支撑装置、联轴器、动力装置和传感器架均安装于试验安装平台上，多盘拉杆转子装配结构、滑动轴承及支撑装置、止推轴承及支撑装置、联轴器和动力装置顺次连接，多盘拉杆转子装配结构一侧上方安装传感器架，滑动轴承及支撑装置、止推轴承及支撑装置和传感器架上均安装传感器，传感器与信号采集装置连接。
[0007]所述多盘拉杆转子装配结构本体采用模块化设计，整体分为压气机段端轴、轮盘、中间过渡轴、透平段端轴和预紧螺栓，压气机段端轴、轮盘、中间过渡轴、预紧螺栓和透平段端轴顺次连接，透平段端轴上设有滑动轴承及支撑装置。
[0008]所述滑动轴承及支撑装置由滑动轴承上座、滑动轴承底座、滑动轴承、滑动轴承挡板和吊环螺钉组成，滑动轴承上部和下部分别设有滑动轴承上座和滑动轴承底座，滑动轴承上座顶部安装吊环螺钉和通气帽，滑动轴承底座底部开设滑动轴承装配定位槽；滑动轴承两侧面分别设有滑动轴承挡板。
[0009]所述止推轴承及支撑装置主要由止推轴承挡板、止推轴承挡圈、四点止推轴承和
止推轴承底座组成，四点止推轴承外圈通过止推轴承挡板与止推轴承底座连接，四点止推轴承与止推轴承挡板之间设有止推轴承挡圈，止推轴承挡板通过锁紧螺母与止推轴承底座连接，止推轴承底座上部开设油路接头和装配沉孔，止推轴承底座底部开设止推轴承装配定位槽。
[0010]所述联轴器用于传递转矩，联轴器分别与多盘拉杆转子装配结构的透平段端轴和动力装置的输出轴通过键连接。
[0011]所述动力装置由电机压盖、电机支座和高压转子电主轴组成，高压转子电主轴上部和下部分别安装电机压盖和电机支座，电机支座底部开设电机座装配定位槽。
[0012]所述传感器架主要用于多盘拉杆转子装配结构的运行过程中的径向振动量的非接触测量，采用45钢机加工制造，传感器架在0
°
、45
°
、90
°
、135
°
以及180
°
方向均预留传感器安装孔。
[0013]所述试验安装平台由主基台、防护罩滑轨和防护罩组成，主基台上设有防护罩滑轨，防护罩滑轨上滑动连接防护罩，主基台上开设装置安装孔、装配定位槽和基座回油槽，装配定位槽个数为三个。
[0014]所述的传感器架沿试验安装平台上的装配定位槽轴向移动，实现对不同位置处轴、盘、联轴器振动量的测量。
[0015]采用上述技术方案后，本专利技术具有以下优点：
[0016]1.多盘拉杆转子采用模块化的设计结构，便于快速设计不同机型燃气轮机周向拉杆转子的结构，并有效的降低了加工难度和实验成本。
[0017]2.采用拉杆或螺栓连接装配各轮盘，各轮盘上销孔和止口结构的设计有效的保证了装配精度。
[0018]3.实验台可用于不同型号燃机机组的响应测试、拉杆失谐故障分析、不平衡故障分析、油膜涡动现象测试及结构优化设计等工作。
附图说明：
[0019]图1为实施例一用于燃气轮机轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台结构示意图；
[0020]图2为实施例一用于燃气轮机轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台的剖视图与俯视图，a是剖视图，b是俯视图；
[0021]图3为实施例一多盘拉杆转子结构装配图；
[0022]图4为实施例一轮盘的结构示意图，a是视图1方向，b是视图2方向；
[0023]图5为实施例一滑动轴承及支撑装置结构示意图；
[0024]图6为实施例一轴向止推轴承及支撑装置结构三维示意图与剖视图，a是三维结构示意图，b是剖视图；
[0025]图7为实施例一电动机及支撑架结构示意图；
[0026]图8为实施例一传感器架结构示意图；
[0027]图9为实施例一试验安装平台结构示意图；
[0028]图中各标号零件分别为：
[0029]1——多盘拉杆转子装配结构；1
‑
1——压气机段端轴；1
‑
2——轮盘；1
‑2‑
1——拉
杆通孔；1
‑2‑
2——轮盘定位销孔；1
‑2‑
3——不平衡量调节孔；1
‑2‑
4——轮盘装配凸口；1
‑2‑
5——轮盘装配凹口；1
‑
3——中间过渡轴；1
‑
4——透平段端轴；1
‑
5——预紧螺栓；1
‑
6——周向拉杆；2——滑动轴承及支撑装置；2
‑
1——吊环螺钉；2
‑
2——通气帽；2
‑
3——滑动轴承上座；2
‑
4——滑动轴承底座；2
‑
5——滑动轴承；2
‑
6——滑动轴承挡板；2
‑
7——滑动轴承装配定位槽；3——止推轴承及支撑装置；3
‑
1——油路接头；3
‑
2——装配沉孔；3
‑
3——止推轴承挡板；3
‑
4——止推轴承挡圈；3
‑
5——锁紧螺母；3
‑
6——四点止推轴承；3
‑
7——止推轴承底座；3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台，其特征在于：包括试验安装平台(7)、动力装置(5)、联轴器(4)、多盘拉杆转子装配结构(1)、滑动轴承及支撑装置(2)、止推轴承及支撑装置(3)、传感器架(6)和信号采集装置，多盘拉杆转子装配结构(1)、滑动轴承及支撑装置(2)、止推轴承及支撑装置(3)、联轴器(4)、动力装置(5)和传感器架(6)均安装于试验安装平台(7)上，多盘拉杆转子装配结构(1)、滑动轴承及支撑装置(2)、止推轴承及支撑装置(3)、联轴器(4)和动力装置(5)顺次连接，多盘拉杆转子装配结构(1)一侧上方安装传感器架(6)，滑动轴承及支撑装置(2)、止推轴承及支撑装置(3)和传感器架(6)上均安装传感器，传感器与信号采集装置连接。2.根据权利要求1所述的一种用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台，其特征在于：所述多盘拉杆转子装配结构(1)本体采用模块化设计，整体分为压气机段端轴(1
‑
1)、轮盘(1
‑
2)、中间过渡轴(1
‑
3)、透平段端轴(1
‑
4)和预紧螺栓(1
‑
5)，压气机段端轴(1
‑
1)、轮盘(1
‑
2)、中间过渡轴(1
‑
3)、预紧螺栓(1
‑
5)和透平段端轴(1
‑
4)顺次连接，透平段端轴(1
‑
4)上设有滑动轴承及支撑装置(2)。3.根据权利要求1所述的一种用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台，其特征在于：所述滑动轴承及支撑装置(2)由滑动轴承上座(2
‑
3)、滑动轴承底座(2
‑
4)、滑动轴承(2
‑
5)、滑动轴承挡板(2
‑
6)和吊环螺钉(2
‑
1)组成，滑动轴承(2
‑
5)上部和下部分别设有滑动轴承上座(2
‑
3)和滑动轴承底座(2
‑
4)，滑动轴承上座(2
‑
3)顶部安装吊环螺钉(2
‑
1)和通气帽(2
‑
2)，滑动轴承底座(2
‑
4)底部开设滑动轴承装配定位槽(2
‑
7)；滑动轴承(2
‑
5)两侧面分别设有滑动轴承挡板(2
‑
6)。4.根据权利要求1所述的一种用于转子系统轴系动力学特性测试的多功能缩比试验台，其特征在于：所述止推轴承及支撑装置(3)主要由止推轴承挡板(3
‑
3)、止推轴承挡圈(3
‑
4)、四点止推轴承(3
‑
6)和止推轴承底座(3
‑
7)组成，四点止推轴承(3
‑
6)外圈通过止推轴承挡板(3
‑
3)与止推轴承底座(3
‑
7)连接，四点止...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦映厚，赵润超，黄锴，曲秀全，张翔，魏斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：