[发明专利]一种垫升轴系振动模拟试验装置及其试验台

说明书

本发明涉及轴系振动模拟试验装置技术领域内的一种垫升轴系振动模拟试验装置及其试验台，包括基座、浮动式框架基座、第一调节气囊、刚性支撑块、驱动电机、水平分支转子以及第一负载；浮动式框架基座位于基座上方，多个第一调节气囊均布于浮动式框架基座与基座之间，刚性支撑块可拆卸的安装于浮动式框架基座与基座之间；驱动电机、水平分支转子以及第一负载依次传动连接，驱动电机、水平分支转子以及第一负载连接于背离基座一面的浮动式框架基座上。本发明通过机构设计可有效模拟气垫船静止在陆地时与在水面航行时的工作状态，为开展刚性与浮动工况下气垫船垫升轴系转子动力学特性对比试验以及垂直转子与水平转子间的振动影响试验研究奠定基础。

技术领域

本发明涉及轴系振动模拟试验装置技术领域，具体地，涉及一种垫升轴系振动模拟试验装置及其试验台。

背景技术

气垫船是一种在船体与支撑面(水面或地面)间充气产生气垫，使船体全部或部分脱离支撑面航行的高速船舶。气垫船传动装置中，用于产生高压空气促使船体垫升的轴系称为垫升轴系，在气垫船航行中起到至关重要的作用。在大部分气垫船的垫升轴系中，用来产生气垫的鼓风机和动力源(如燃气轮机)为同轴布置，即鼓风机的轴线水平。因此由于总体积的限制，导致鼓风机的结构尺寸不可过大，影响了充气效率和气垫船的载重量。

在新式的气垫船设计中，其垫升风机轴竖直布置，即船体的动力源将功率通过锥齿轮箱传递给垫升风机。这种带有垂直分支的垫升轴系在充分利用空间的同时提高了垫升效率与船体载重量，成为未来新式大型气垫船的首选轴系布置形式。

更改结构后气垫船垫升轴系的转子动力学特性发生了变化，其振动情况与以往同轴布置时不同，需要相应的试验进行验证与评估。但是其造价不菲，不可能频繁利用实际尺寸的垫升轴系进行水上试验，而是依赖于结构形式相近的转子试验台进行模拟。当前，研究人员针对该类带有垂直分支轴系的转子动力学研究不足，科研机构内大部分转子试验台的轴系均为水平布置，负载与激励形式单一，不能反映多负载多激励情况下此类气垫船垫升轴系的工作状态与动力学特性；且多数转子试验台的基座刚度一般都较大，不能实现对于大型气垫船在浮于水面上时柔性船体中垂、中拱状态的模拟。可见采用上述现有的试验装置，已不适用于对带有垂直分支的大型气垫船垫升轴系的研究需要。鉴于此，有必要设计一种能模拟多种载荷与激励情况下，带垂直分支转子轴系的振动情况的试验台。

经现有技术检索发现，中国发明专利公开号为CN106257256B，提供了一种具有支点不同心调整装置的转子系统，该转子系统至少具有一个支点不同心调整装置，其中，支点一为支点不同心调整装置，支点二中部贯通孔表面与滚动轴承配合，支点一和支点二并排安装在底座上，支点一和支点二通过滚动轴承与转轴连接，支撑转轴旋转。驱动电机安装在支点二一侧，通过联轴器与转轴连接，带动转轴旋转。支点一的外调整环和内调整环为调整环，二者通过相对旋转能够产生滚动轴承中心高度的偏差，使支点一和支点二的滚动轴承的中心高度产生偏差，导致转子系统不同心。该发明能够实现转子系统的在偏心范围H内的偏心调整，操作简单、安装拆卸方便且适用于试验室原理性支点不同心调整的转子振动试验装置。该试验装置就存在上述相关问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种垫升轴系振动模拟试验装置及其试验台。

根据本发明提供的一种垫升轴系振动模拟试验装置，包括基座、浮动式框架基座、第一调节气囊、刚性支撑块、驱动电机、水平分支转子以及第一负载；

所述浮动式框架基座位于所述基座上方，多个所述第一调节气囊均布于所述浮动式框架基座与所述基座之间，所述刚性支撑块以可拆卸方式安装于所述浮动式框架基座与所述基座之间；

所述驱动电机、所述水平分支转子以及所述第一负载依次传动连接，所述驱动电机、所述水平分支转子以及所述第一负载连接于背离所述基座一面的所述浮动式框架基座上；

所述水平分支转子为一段式结构或多段式结构。