一種高速旋轉葉輪的電磁諧波激振裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種高速旋轉葉輪振動試驗裝置，特別涉及一種高速旋轉葉輪的電磁諧波激振裝置。
【背景技術】
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[0002]旋轉葉輪振動試驗技術為汽輪機、燃氣輪機等葉輪機械設計提供重要的試驗數(shù)據(jù)依據(jù)，是葉輪設計及試驗技術領域的關鍵技術之一。隨著葉輪振動與結構強度設計技術的發(fā)展及對葉輪振動安全性研究的不斷深入，對旋轉葉輪振動測試系統(tǒng)工作的安全性、可靠性和準確性提出了更高要求。
[0003]旋轉葉輪振動測量分為接觸式和非接觸式兩類。接觸式測量方法指在旋轉葉輪上黏貼拾振應變計直接獲取葉輪的振動信息，該方法具有成熟可靠、精確、抗干擾能力強等優(yōu)點。非接觸式測量指通過電渦流傳感器或者激光傳感器間接分析旋轉葉輪的振動信息，非接觸測量方法具有安裝方便、不影響氣動性能等優(yōu)點。
[0004]隨著葉輪機械不斷向大功率、高效率方向發(fā)展，對高速旋轉狀態(tài)下葉輪振動測試技術的要求也不斷提高，無論采用接觸式或者非接觸式的旋轉葉輪振動測量方法，都需要對旋轉葉輪進行激振，而傳統(tǒng)向旋轉葉輪噴射氮氣的激振方式，只能提供恒定激振力，不能對旋轉葉輪施加正弦激振力，并且試驗過程中氮氣激振會影響測試環(huán)境的真空度，隨著激振氣流的不斷增加，葉輪對氣流做功，使得氣溫升高，引起試驗設備超溫等不利因素。
[0005]目前，旋轉葉輪振動測試系統(tǒng)利用氮氣噴射激振的方式，這種方式存在如下問題:1、氮氣激振會影響試驗真空筒體內的真空度；2、會造成試驗筒體內溫度升高；3、每次試驗需要提前儲備氮氣，成本較高；4、氮氣壓力有損失，激振力減?。?、試驗中需要人工多次開關氮氣罐閥門，不方便。

【發(fā)明內容】

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[0006]本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種高速旋轉葉輪的電磁諧波激振裝置。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案:
[0008]—種高速旋轉葉輪的電磁諧波激振裝置，包括真空筒體，以及安裝在真空筒體內的前置擺架和后置擺架，兩個擺架上設置有轉軸，該轉軸的一端伸出至前置擺架外并與設置在真空筒體外的驅動電機輸出軸相連，兩個擺架之間的轉軸上設置有葉輪；
[0009]真空筒體內還包括對稱設置在葉輪兩側的電磁激振器支架，電磁激振器支架在靠近葉輪的兩個端面上均設置有上半圓環(huán)和下半圓環(huán)，若干組電磁激振器周向均勻布置在葉輪兩側的上半圓環(huán)和下半圓環(huán)上，其中相對于葉輪對稱設置的兩個電磁激振器為一組；
[0010]真空筒體外設置有信號發(fā)生器，信號發(fā)生器輸出端分別與若干并聯(lián)設置的功率放大器輸入端相連，每個功率放大器輸出端通過引線與對應的一組電磁激振器相連。
[0011]本發(fā)明進一步的改進在于:轉軸的一端通過聯(lián)軸器與設置在真空筒體外的驅動電機輸出軸相連。
[0012]本發(fā)明進一步的改進在于:真空筒體的側壁上開設有真空筒體引線孔，每條引線均通過真空筒體引線孔引入真空筒體內。
[0013]本發(fā)明進一步的改進在于:信號發(fā)生器輸出端與對應一個功率放大器輸入端之間還設置有一個移相器。
[0014]本發(fā)明進一步的改進在于:每個電磁激振器均包括電磁鐵安裝盒，設置在電磁鐵安裝盒內的U型電磁鐵，纏繞在U型電磁鐵上的繞線，以及用于封閉電磁鐵安裝盒的電磁鐵固定蓋板，U型電磁鐵上的繞線通過二極管與對應的功率放大器相連。
[0015]本發(fā)明進一步的改進在于:真空筒體內安裝有兩個平行設置的擺架軌道，前置擺架和后置擺架分別安裝在該兩個擺架軌道上。
[0016]本發(fā)明進一步的改進在于:電磁激振器支架包括固定在擺架軌道上的支架底座，以及相對于葉輪由高至低對稱固定在支架底座上第一級支架、第二級支架以及第三級支架，三級支架之間通過斜拉固定桿和橫向固定桿加強緊固，上半圓環(huán)和下半圓環(huán)分別通過頂部縱向固定桿和底部縱向固定桿安裝在對應電磁激振器支架的第一級支架上。
[0017]本發(fā)明進一步的改進在于:第一級支架包括上下平行設置的第一級支架橫梁、第一級支架底座橫梁以及對稱設置在兩個橫梁左右兩端的第一級支架立柱。
[0018]本發(fā)明進一步的改進在于:第一級支架還包括固定在第一級支架底座橫梁上用于加強下半圓環(huán)的第一級支架底部縱向固定桿支撐腿，固定在第一級支架立柱上用于加強第一級支架底部縱向固定桿支撐腿的第一級支架底部橫向固定桿，以及固定在第一級支架立柱上用于加強上半圓環(huán)的第一級支架橫向固定桿。
[0019]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下的技術效果:
[0020]本發(fā)明一種高速旋轉葉輪的電磁諧波激振裝置，適用于高速旋轉葉輪的振動測試。電磁諧波激振器可根據(jù)葉輪大小、激振力大小，選擇不同型號的電磁諧波激振器，能夠對高速旋轉葉輪產生諧波激振力磁力，不會衰減，不會給真空筒體內引入氣體，不會影響真空筒體的真空度。采用電磁諧波激振器，無需測試前準備大量高壓氮氣，測試過程中不需要人工操作，安全性高，無污染，成本低，可重復利用。
[0021]采用功率放大器可以調整電磁諧波激振力的大小，便于葉輪振動測試過程中激振力大小的改變和控制。采用移相器可以改變沿葉輪整圈的諧波激振力之間的相位，便于根據(jù)高速旋轉葉輪各階振動型式，控制調整各個激振位置的諧波激振力之間的相位差。采用2個二極管完成電磁諧波激振器的電路連接，簡單方便。
[0022]沿葉輪周圈多個電磁諧波激振器采用上下半圓環(huán)定位安裝，能夠保證多個電磁諧波激振器保持周期對稱，減少多個電磁諧波激振器的安裝誤差。電磁諧波激振器采用三級固定支架，能夠保證電磁諧波激振器的基礎的牢固性，盡可能的減小激振過程中反作用力對基礎的影響，提高了電磁諧波激振力的穩(wěn)定性。
[0023]綜上所述，本發(fā)明一種高速旋轉葉輪的電磁諧波激振裝置，解決了傳統(tǒng)旋轉葉輪采用氮氣激振方式會引起設備超溫以及氮氣激振力不足的問題，提供了一種高速旋轉狀態(tài)下葉輪振動測試的激振方法，適用于各種高速旋轉葉輪振動測試，能夠為葉輪設計定型、安全運行提供技術支撐?？蓮V泛應用于葉輪振動測試中，以提高葉輪的安全性，增加葉輪的服役時間?！靖綀D說明】:
[0024]圖1為高速旋轉葉輪的電磁諧波激振裝置的整體示意圖；
[0025]圖2為電磁激振器、上下半圓環(huán)、第一級支架的安裝示意圖；
[0026]圖3為一組電磁激振器線路連接圖；
[0027]圖4為U型電磁激振器正視圖；
[0028]圖5為U型電磁激振器側視圖。
[0029]其中:1、葉輪；2、轉軸；3、前置擺架；4、后置擺架；5、擺架軌道；6、真空筒體；7、聯(lián)軸器；8、驅動電機；9、電磁激振器；10、上半圓環(huán)；11、下半圓環(huán)；12、第一級支架；13、第二級支架；14、第三級支架；15、支架底座；16、頂部縱向固定桿；17、底部縱向固定桿；18、斜拉固定桿；19、橫向固定桿；20、真空筒體引線孔；21、引線；22、信號發(fā)生器；23、功率放大器；
24、移相器；25、第一級支架橫梁；26、第一級支架立柱；27、第一級支架底座橫梁；28、第一級支架底部橫向固定桿；29、第一級支架橫向固定桿；30、第一級支架底部縱向固定桿支撐腿、31、U型電磁鐵；32、繞線；33、二極管；34、電磁鐵安裝盒；35、電磁鐵固定蓋板。
【具體實施方式】
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[0030]以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0031]參見圖1，本發(fā)明一種高速旋轉葉輪的電磁力激振方法，包括真空筒體6，以及安裝在真空筒體6內的前置擺架3和后置擺架4，被測葉輪I連同軸2安裝在前置擺架3和后置擺架4上，固定于真空筒體6內擺架軌道5上，軸2前段用聯(lián)軸器7與筒體外的驅動電機8相連接。
[0032]選取一個或者多組電磁激振器9沿葉輪I周向布置，電磁激振器支架固定在筒體內擺架軌道5上。在一個激振位置葉輪前后兩側對稱布置一對電磁激振器9，葉輪I兩側周向布置的電磁激振器分別采用上半環(huán)10、下半圓環(huán)11安裝，兩組上下半圓環(huán)采用頂部縱向固定桿16、底部縱