[发明专利]一种旋转机械转静间隙场的测试系统及测试方法

摘要

本发明公开一种旋转机械转静间隙场的测试方法，通过在旋转机械转子的键槽上设置键相信号点，在转子系统和静子系统的各测试面周向外侧水平和垂直位置分别设置一个电涡流位移传感器，获取转子测试面和静子测试面的水平和垂直方向的位移量。转速检测装置用于检测转子的速度。将电涡流位移传感器以及转速检测装置测得的信号接入数据采集器并发送至计算机处理，合成转子和静子的实时运行轨迹，进而拟合得到整机的转静间隙场，并进行三维动画显示，计算各测试面碰摩危险程度，判断碰摩危险截面，并输出各测试面的转静间隙。该测试方法可靠性高，结果直观形象，易于观察。

主权项

1.一种旋转机械转静间隙场的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：以转子轴端面轴心为坐标原点，以该端面的水平方向为z轴，以该端面的垂直方向为y轴，以转子轴向方向为x轴建立坐标系；沿x轴方向，在转子、静子上分别选取若干径向截面作为测试面，并记录各测试面中心的坐标值；步骤2：在各个测试面的z向坐标轴和y向坐标轴方向分别设置一个电涡流位移传感器；步骤3：将各个电涡流位移传感器获取的信号经由前置放大器进行放大，放大后的信号接入到数据采集器，然后发送至计算机；步骤4：在转子的键槽处设置键相信号点，标定该键相信号点为起始位置；将感光片固定设置于键相信号点，跟随转子同步旋转，光电转速传感器通过固定支架设置于转子键槽外侧，正对感光片，用于当检测到感光片的时候产生一个脉冲信号，然后传输至数据采集器；步骤5：启动电机带动转子匀速旋转，获取转子的当前转速，各测试面处电涡流位移传感器测试所处测试面沿z向坐标轴和y向坐标轴方向的位移量；步骤6：数据采集器将采集的数据传输至计算机；通过计算机对电涡流位移传感器读入的每个时刻的转子和静子各测试面水平和垂直方向的实时位移值，合成各个测试面的形心运动轨迹；将各个测试面上对应时刻的轨迹点进行连接，即构成弹性线；通过若干次样条函数差值，使弹性线更为光滑；利用计算机图形学对弹性线进行可视化建模和显示，实现弹性线的动态显示；步骤7：计算转静碰摩危险系数，判断可能发生碰摩的危险测试面，并输出各测试面的转静间隙；计算转静碰摩危险系数采用下述公式：其中，和分别表示t时刻测试面a静子和转子形心的运动情况，a为静止状态下，该截面处叶片叶尖与机匣内壁的最近距离；T_a为转静碰摩危险系数；Ta≥1时，该截面发生碰摩，且Ta越大，碰摩的危险性越大，碰摩程度越剧烈；通过比较各截面转静碰摩危险系数大小，判断转静碰摩危险截面，该系数越大的截面，发生碰摩的危险程度越高。