本技術(shù)屬于測試，具體地說，涉及一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置。

背景技術(shù)：

1、如今，近年來航空發(fā)動機日益向高負荷、高效率和高可靠性的趨勢發(fā)展。高負荷導(dǎo)致使得發(fā)動機葉片在工作中承受著很高的離心負荷、氣動負荷及振動交變負荷，極易發(fā)生故障。顫振是葉片振動的一種形式，很多葉片斷裂事故都是由于顫振造成的。顫振是航空發(fā)動機和燃氣輪機等葉輪機械在運行過程中需要避免的異常狀態(tài)，這種現(xiàn)象會引起葉片的高頻振動，甚至在短時間內(nèi)造成葉片斷裂。葉片顫振一旦發(fā)作，大幅劇烈振動會使葉片在短時間內(nèi)斷裂，破壞性極大。隨著發(fā)動機向著高性能發(fā)展，葉片變薄、級壓比增加、非定常氣動負荷加大，導(dǎo)致葉片振動和顫振問題更加突出嚴重威脅設(shè)備的運行安全和可靠性。利用模擬測試裝置檢測振動信號是最常用的研究分析方法。因此，開發(fā)高效、科學(xué)、智能的機械系統(tǒng)對早期航空發(fā)動機葉片振動故障監(jiān)測與診斷技術(shù)具有重要的工程和現(xiàn)實意義。

2、盡管已經(jīng)出現(xiàn)了一些航空發(fā)動機葉片振動的測試裝置，但現(xiàn)有的航空發(fā)動機葉片振動的測試裝置還存在一些不足，一方面，不能很好的模擬航空發(fā)動機的葉片缺陷、葉片尺寸對于振動的影響，另一方面，航空發(fā)動機葉片的運動狀態(tài)未能很好模擬，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、對于不同形狀的航空發(fā)動機葉片振動情況；2、不同轉(zhuǎn)速下的航空發(fā)動機葉片的形變以及振動；3、單一傳感對于葉片振動狀態(tài)的測量不夠準確；4、由于實際的航空發(fā)動機內(nèi)部情況負載復(fù)雜而且成本高昂，因此如何進行優(yōu)化航空發(fā)動機葉片振動測試裝置是本申請項目即將解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

3、有鑒于此，實有必要開發(fā)一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，用以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，用以解決模擬航空發(fā)動機葉片振動測試單一且測量數(shù)據(jù)不準確的問題。

2、為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

3、一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，包括

4、板組，其包括光學(xué)鋁制面包底板、與底板垂直的亞格力擋板、頂部亞格力蓋板以及用于底板和擋板連接加固的鋁型材方管機架；

5、電機組件，其包括伺服電機、電機方管機架、電機支撐橫板，電機橫板支撐架，其中伺服電機緊固連接在至少包括兩個對稱的電機方管機架之間，電機方管機架通過角件緊固在光學(xué)鋁制面包底板上，電機支撐橫板通過電機橫板支撐架與電機方管機架緊固；

6、葉片組件，其設(shè)置安裝在電機的上方，包括的渦輪葉片通過法蘭以及螺栓螺母緊固，法蘭通過緊定螺絲與伺服電機的旋轉(zhuǎn)軸緊固；便于更換不同葉片形貌的渦輪葉片；

7、位移組件，其包括電控位移平臺，通過螺絲緊固在光學(xué)鋁制面包底板上，由電機控制器控制，三軸位移平臺緊固在電控位移平臺上；

8、能源組件，其包括實驗電源箱；

9、傳感組件，其包括微波傳感器、激光傳感器以及光電傳感器，微波傳感器通過微波傳感器支架緊固在三軸位移平臺上，激光傳感器緊固在激光傳感器支架上，激光傳感器支架通過螺絲緊固在光學(xué)鋁制面板底板上；所述光電傳感器固定在三軸四連桿支撐架的末端連桿上，角度可以通過旋鈕軸調(diào)節(jié)；

10、其中，調(diào)整三軸位移平臺，使得微波傳感器位置細調(diào)，使用電機控制器控制電控位移平臺平穩(wěn)精準的移動，調(diào)節(jié)激光傳感器支架高度以及連接的角度背板來保證激光傳感器工作在可靠的工作范圍內(nèi)。

11、進一步，所述三軸位移平臺，其固接在所述電控位移平臺的一端移動座上，所述三軸位移平臺調(diào)節(jié)通過旋轉(zhuǎn)軸包括上下、前后以及左右的微小位移；

12、所述激光傳感器支架豎直方向上有滑槽，能夠?qū)崿F(xiàn)上下的移動，三軸四連桿支撐架能在一定空間范圍內(nèi)實現(xiàn)自由移動。

13、進一步，所述微波傳感器支架與微波傳感器通過螺栓和螺母緊固，并有多種高度選擇調(diào)整，其支架通過螺絲與三軸位移平臺緊固。

14、進一步，所述激光傳感器通過角度背板與激光傳感器支架相連接，所述的角度背板可以調(diào)整激光傳感器測量的角度，使其工作在穩(wěn)定的測試區(qū)間。

15、進一步，所述三軸四連桿支撐架通過鉸連接的方式，實現(xiàn)其空間位置自由調(diào)節(jié)。所述三軸四連桿支撐架底座有足夠質(zhì)量，所述的光電傳感器緊固在三軸四連桿一端，所述三軸有可以調(diào)節(jié)角度的旋鈕軸。

16、進一步，所述的伺服電機通過螺栓螺母與電機支撐橫板懸掛緊固。

17、進一步，所述實驗電源箱輸出多路互不干擾的穩(wěn)壓直流電源。

18、進一步的，所述角度背板使得激光傳感器與渦輪葉片水平中心存在有一定傾角，以便于更好的測試葉片振動數(shù)據(jù)。

19、進一步的，所述傳感組件包括微波傳感器，激光傳感器以及光電傳感器，三者信號發(fā)射端始終與渦輪葉片中心水平對齊。

20、進一步的，所述板組包括光學(xué)鋁制面包底板、鋁型材方管機架、前擋板、后擋板、側(cè)擋板以及底部蓋板，各擋板邊緣均有u型槽；鋁型材方管機架，機架與底板使用螺絲緊固，機架與擋板通過抽芯鉚釘緊固，蓋板與機架無連接。

21、進一步的，所述后擋板與前擋板各有一定直徑的通孔若干。

22、進一步的，所述側(cè)擋板與前后擋板垂直并有塑料角件相連接。

23、進一步的，所述蓋板尺寸略大于機架尺寸。

24、進一步的，所述伺服電機豎直懸掛并緊固在電機支撐橫板上，處于兩電機方管機架中心位置。

25、進一步的，所述電控位移平臺的絲桿軸線與電機支撐板的軸線垂直，垂足落在伺服電機軸中心。

26、進一步的，所述三軸位移平臺與電控位移平臺通過螺絲水平緊固，三軸位移平臺的地面平行于光學(xué)鋁制面包底板。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：1、本申請中的檢測傳感器使用的三種不同原理的傳感器，極大的提高了對渦輪葉片振動測試精度2、本申請采用的是可更換的航空發(fā)動機葉片模組，可以模擬不同形狀的渦輪葉片在運行過程中的振動情況；3、本申請中的伺服電機垂直懸掛在支撐板上的模式，有效的避免了葉片自重受重力對振動參數(shù)的影響；4、本申請中的電機采用的是伺服電機，可以模擬不同轉(zhuǎn)速下渦輪葉片振動故障，擴大了使用的范圍；5、本申請中的板組可以更換不同厚度、材質(zhì)的擋板，有效的保證實驗過程中的安全性，使得裝置安全可靠。

技術(shù)特征：

1.一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，其特征在于，包括

2.如權(quán)利要求1所述的一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，其特征在于，

3.如權(quán)利要求1所述的一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，其特征在于，所述微波傳感器支架(20)與微波傳感器(21)通過螺栓和螺母緊固，并有多種高度選擇調(diào)整，其支架通過螺絲與三軸位移平臺(19)緊固。

4.如權(quán)利要求2所述的一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，其特征在于，所述激光傳感器(10)通過角度背板(9)與激光傳感器支架(8)相連接，所述的角度背板(9)可以調(diào)整激光傳感器(10)測量的角度，使其工作在穩(wěn)定的測試區(qū)間。

5.如權(quán)利要求2所述的一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，其特征在于，所述三軸四連桿支撐架(18)通過鉸連接的方式，實現(xiàn)其空間位置自由調(diào)節(jié)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，其特征在于，所述的伺服電機(22)通過螺栓螺母與電機支撐橫板(14)懸掛緊固。

7.如權(quán)利要求1所述的一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，其特征在于，所述實驗電源箱(4)輸出多路互不干擾的穩(wěn)壓直流電源。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種多傳感器融合的航空發(fā)動機葉片振動測試裝置，包括板組，電機組件，其包括伺服電機、電機方管機架、電機支撐橫板，電機橫板支撐架，其中伺服電機緊固連接在至少包括兩個對稱的電機方管機架之間，電機方管機架通過角件緊固在光學(xué)鋁制面包底板上，電機支撐橫板通過電機橫板支撐架與電機方管機架緊固，伺服電機懸掛緊固安裝在支撐板上；葉片組件；位移組件；傳感組件，其包括微波傳感器、激光傳感器以及光電傳感器；能源組件，其包括實驗電源箱；本申請中的檢測傳感器使用的三種不同原理的傳感器，極大的提高了對渦輪葉片振動測試精度。

技術(shù)研發(fā)人員：樊薇,蔣旭中,陳賽賽,汪洋,周潼
受保護的技術(shù)使用者：江蘇大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240410
技術(shù)公布日：2024/12/23