汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括汽輪機(jī)模擬葉輪、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大器、激振器、電磁拾振器、示波器，其特征在于，信號(hào)發(fā)生器2的功率輸出端經(jīng)屏蔽線與信號(hào)放大器3直接相連，信號(hào)發(fā)生器的輸出端與激振器4相連，激振器與汽輪機(jī)模擬葉輪相安裝一起，在汽輪機(jī)模擬葉輪的上面安裝有電磁拾振器5，電磁拾振器的信號(hào)與示波器6的X通道相連，示波器的Y通道與信號(hào)發(fā)生器的頻率輸出端相連接；本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)今火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組葉輪振動(dòng)情況，用模擬葉輪的方法測(cè)量汽輪機(jī)葉輪的固有頻率和振型的變現(xiàn)形式。進(jìn)而可以利用實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量的葉輪振型分析火力發(fā)電廠汽輪機(jī)中葉輪振動(dòng)的特性。
【專利說明】汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，特別是涉及一種汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)期以來，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)問題一直影響機(jī)組的安全運(yùn)行，葉輪對(duì)整個(gè)機(jī)組來說非常重要，對(duì)于一些剛性不足的葉輪，常因激振力頻率與葉輪固有頻率相等或接近時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈地共振而引起葉輪的損壞。在葉輪振動(dòng)的同時(shí)，往往會(huì)引起鑲嵌在葉輪外緣的葉片振動(dòng)，這對(duì)葉片又是極大的威脅。因此，對(duì)葉輪振動(dòng)特性的研究不容忽視，對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行葉輪的固有頻率及振型測(cè)試是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置用模擬葉輪的方法測(cè)量汽輪機(jī)葉輪的固有頻率和振型的變現(xiàn)形式，利用實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量的葉輪振型分析火力發(fā)電廠汽輪機(jī)中葉輪振動(dòng)的特性。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括汽輪機(jī)模擬葉輪、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大器、激振器、電磁拾振器、示波器，信號(hào)發(fā)生器的功率輸出端經(jīng)屏蔽線與信號(hào)放大器直接相連，信號(hào)發(fā)生器的輸出端與激振器相連，激振器與汽輪機(jī)模擬葉輪相安裝一起，在汽輪機(jī)模擬葉輪的上面安裝有電磁拾振器，電磁拾振器的信號(hào)與示波器的X通道相連，示波器的Y通道與信號(hào)發(fā)生器的頻率輸出端相連接；汽輪機(jī)模擬葉輪外徑550mm，內(nèi)徑150mm，厚度10mm，信號(hào)發(fā)生器最大輸出功率5麗，頻率測(cè)量范圍0.3HZ?3MHZ ;信號(hào)放大器3的放大功率為300W。
[0006]所述的汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，所述汽輪機(jī)模擬葉輪通過臺(tái)架直接固定在地面上。
[0007]所述的汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，所述激振器與葉輪的距離為2-5_的間隙，并且布置在葉輪的外緣。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
[0009]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)今火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組葉輪振動(dòng)情況，用模擬葉輪的方法測(cè)量汽輪機(jī)葉輪的固有頻率和振型的變現(xiàn)形式。實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果與ANSYS軟件分析結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與軟件結(jié)果完全吻合，進(jìn)而可以利用實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量的葉輪振型分析火力發(fā)電廠汽輪機(jī)中葉輪振動(dòng)的特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0012]圖中標(biāo)號(hào)為:1.汽輪機(jī)模擬葉輪 2.信號(hào)發(fā)生器 3.信號(hào)放大器 4.激振器
5.電磁拾振器6.不波器。
[0013]汽輪機(jī)模擬葉輪I通過臺(tái)架直接固定在地面上，信號(hào)發(fā)生器2的功率輸出端用屏蔽線與信號(hào)放大器3直接相連，信號(hào)發(fā)生器的輸出端與激振器4相連，激振器與汽輪機(jī)模擬葉輪，采用非接觸方式安裝，在汽輪機(jī)模擬葉輪的上面采用非接觸式安裝有電磁拾振器5，電磁拾振器接收到的信號(hào)與示波器6的X通道相連，示波器的Y通道與信號(hào)發(fā)生器的頻率輸出端相連接。
[0014]汽輪機(jī)模擬葉輪為20號(hào)鋼制造,外徑550mm ,內(nèi)徑150mm,厚度10mm,采用內(nèi)圓緊固的安裝方法安裝。信號(hào)發(fā)生器2采用帶功率輸出的，最大輸出功率5麗，頻率測(cè)量范圍
0.3HZ?3MHZ。信號(hào)放大器3的放大功率為300W。激振器4可自制或選購，電磁拾振器5也可自制或選購。示波器6型號(hào)(M0S-620CH，20MHz)。屏蔽信號(hào)線若干。
[0015]本實(shí)用新型的原理:由于現(xiàn)場(chǎng)汽輪機(jī)葉輪直徑比較大，故沿圓周方向剛度較大，所以葉輪不會(huì)產(chǎn)生切向振動(dòng)，但葉輪的厚度相對(duì)葉輪半徑而言要小，故葉輪(或輪系)振動(dòng)只能發(fā)生在軸線方向上。
[0016]本實(shí)用新型采用模擬靜止不動(dòng)的葉輪。主要利用共振法的原理，通過信號(hào)發(fā)生器的輸出功率經(jīng)功率放大器的放大處理，通過安裝在葉輪上的激振器對(duì)葉輪進(jìn)行激振，信號(hào)發(fā)生器的輸出功率可調(diào)節(jié)，從而能夠控制對(duì)葉輪激勵(lì)的大小，葉輪的振動(dòng)情況可以通過安裝在葉輪附近的拾振器通過示波器來顯示。用激振器以一定的頻率激發(fā)葉輪振動(dòng)，這時(shí)葉輪的振動(dòng)波由激振力作用點(diǎn)沿圓周向反向傳播，兩波傳到激振點(diǎn)對(duì)徑處相遇，若激振力頻率不同于葉輪自振頻率時(shí)，則兩波在相遇時(shí)相位不等，其振幅不會(huì)變大，也就不會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象，不會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定不振的節(jié)徑(線)。當(dāng)激振力頻率等于葉輪自振頻率，兩波在激振點(diǎn)對(duì)經(jīng)處相遇時(shí)，兩波相位相同，各自再繼續(xù)傳播時(shí)，均與原振動(dòng)同相，使各處振幅相互疊加達(dá)最大值，這時(shí)葉輪沿圓周方向上各處振幅相等，最大振幅處恒為最大、不振處亦然一直基本不振，即形成節(jié)徑(線)。葉輪同樣是彈性體，具有多個(gè)自由度，即對(duì)應(yīng)多個(gè)自振頻率。隨著激振力頻率的增加葉輪節(jié)徑(線)增加、其對(duì)應(yīng)自振頻率升高。利用共振原理，即可測(cè)出葉輪不同振型及對(duì)應(yīng)自振頻率。節(jié)徑(線)在葉輪上的表現(xiàn)可以通過細(xì)沙的運(yùn)動(dòng)來體現(xiàn)。
[0017]使用時(shí)，應(yīng)熟悉各種儀器的正確使用方法，按圖接好線路，經(jīng)檢查后方可接通電源，將信號(hào)發(fā)生器輸出細(xì)調(diào)放在最小位置，功率放大器調(diào)節(jié)旋鈕旋至最小位置。合上總電源，細(xì)聽激振力功率放大器的風(fēng)扇(冷卻用)轉(zhuǎn)動(dòng)是否有異常，若有異常聲音、或有摩擦聲應(yīng)立即拉斷總電源查明原因。檢查激振器與葉輪的距離，保持在2-5mm左右的間隙，并且保持布置在葉輪的外緣，然后在葉輪平面鋪上均勻細(xì)沙。以上準(zhǔn)備工作做完，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將信號(hào)發(fā)生器的輸出細(xì)調(diào)旋鈕逐漸開大，電流表的指示不要超過2A，直至葉輪上細(xì)沙有明顯的振動(dòng)，逐漸形成節(jié)徑(線)為止。逐漸增加激振頻率，使葉輪出現(xiàn)m=l, m=2, m=3, m=3, m=4, m=5, m=6六種振型,記錄其振動(dòng)頻率。測(cè)試完畢，應(yīng)首先將功率放大器輸出細(xì)調(diào)旋至最小(電壓為0)，關(guān)閉所有電源開關(guān)即可。
【權(quán)利要求】
1.汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，所述裝置包括汽輪機(jī)模擬葉輪、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大器、激振器、電磁拾振器、示波器，其特征在于，信號(hào)發(fā)生器(2)的功率輸出端經(jīng)屏蔽線與信號(hào)放大器(3)直接相連，信號(hào)發(fā)生器的輸出端與激振器(4)相連，激振器與汽輪機(jī)模擬葉輪相安裝一起，在汽輪機(jī)模擬葉輪的上面安裝有電磁拾振器(5),電磁拾振器的信號(hào)與示波器(6)的X通道相連，示波器的Y通道與信號(hào)發(fā)生器的頻率輸出端相連接；汽輪機(jī)模擬葉輪外徑550mm，內(nèi)徑150mm，厚度10mm，信號(hào)發(fā)生器(2)最大輸出功率5麗，頻率測(cè)量范圍0.3HZ?3MHZ ;信號(hào)放大器(3)的放大功率為300W。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述汽輪機(jī)模擬葉輪(I)通過臺(tái)架直接固定在地面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)模擬葉輪振型測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述激振器與葉輪的距離為2-5mm的間隙，并且布置在葉輪的外緣。
【文檔編號(hào)】G01M7/02GK203479487SQ201320461158
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】潘宏剛, 徐有寧 申請(qǐng)人:沈陽工程學(xué)院