[发明专利]一种整体叶盘动力学相似测试试验台

说明书

本发明公开一种整体叶盘动力学相似测试实验台及测试方法，包括基座、测试部分及数据采集部分。测试主要分为压气机系统下的整体叶盘结构件以及单一整体叶盘结构件静态及动态固有频率测试两部分。压气机系统测试部分由转子驱动部分，锥筒、鼓筒、轮盘、篦齿和整体叶盘构成，并通过胀紧套固定在主轴上；数据采集部分由传感器连接导电滑环，导电滑环通过导电滑环支座固定在基座上，再连接LMS测试系统，如果是静态测试，可以直接将加速度传感器连接在LMS测试系统上。本发明满足低压压气机实验系统下整体叶盘的静态振动测试和动态振动测试，降低实验成本，缩短实验周期。

技术领域

本发明属于一种整体叶盘动力学相似测试试验台技术领域，特别是涉及一种基于动力学相似理论的带整体叶盘的转子系统试验台。

背景技术

国外在航空发动机压气机的结构设计中，采用了整体叶盘这种先进结构，大大减轻了压气机转子的重量，减少了压气机转子的重量，减少了零件数目，并且还提高了发动机的工作效率。另一方面，先进的优化技术在航空发动机结构设计中的广泛应用使得结构设计更趋合理，对研制高性能的发动机起着重要作用。整体叶盘不仅应用在研制中和改进中的发动机上，而且还将用在未来推重比15—20的发动机上。

伴随着对航空发动机性能的要求越来越严格，高推重比的大型航空发动机的研发逐渐成为一个热点，对大尺寸的整体叶盘，不仅其固有频率高，物理尺寸大，且常扭型、振型非常不规则，在研发过程中对其直接进行实验，不仅花费的时间长，而且成本也非常大。

目前来看，对整体叶盘测试的实验装置大多为结构件的静态振动测试或低阶旋转振动测试，测试内容非常单一，测试能达到的频率也很低，而针对高速旋转整体叶盘的振动特性测试、模拟整体叶盘在压气机系统上的动力学特性测试及具备静态测试和旋转高阶测试功能的实验台不多见。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种整体叶盘的动力学相似测试实验台及测试方法，本发明能够满足结构件及压气机系统下的整体叶盘静态振动测试和动态振动测试，在基于动力学相似理论的条件下，对动力学相似模型整体叶盘进行试验，从而来预测原型整体叶盘的振动特性和故障特性，大大的缩短了实验周期，降低了实验成本。

为了实现上述功能，本发明采用如下技术方案：

一种整体叶盘动力学相似测试实验台，包括底座、转子驱动部分及数据采集部分，压气机系统下整体叶盘的测试中转子驱动部分包括电机、主轴、鼓筒、锥筒、篦齿、轮盘及整体叶盘，整体叶盘结构件测试时转子驱动部分包括电机、主轴、夹具及整体叶盘，所述电机的动力输出端与主轴的一端通过联轴器相固接，电机通过电机座固装在基座上，在主轴上的锥筒、鼓筒、轮盘及整体叶盘构成低压压气机系统，通过胀紧套固定在主轴上，主轴通过鼠笼、轴承座连接在基座上；

所述数据采集部分通过导电滑环支座将导电滑环穿过主轴固定在整体叶盘的右侧，将加速度传感器连在导电滑环内圈的线上，外圈的线连在LMS测试系统上。如果是静态测试，直接将加速度传感器连接在LMS测试系统上。

在所述基座上端面设置有T型槽，电机座、轴承座、导电滑环支座均通过T型槽固装在底座上。

采用所述的整体叶盘动力学相似测试试验台的能实现的功能如下

1)整体叶盘结构件的静态振动测试

2)低压压气机实验系统中整体叶盘的静态振动测试

3)整体叶盘结构件的旋转振动测试

4)低压压气机实验系统中整体叶盘的旋转振动测试

整体叶盘动力学相似测试试验台的测试方法，包括以下步骤：

步骤一：选定研究用的原型整体叶盘，同时记录下原型整体叶盘的相关参数；