[发明专利]一种具有围带阻尼块和叶根楔形阻尼块的汽轮机叶片振动特性试验测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机叶片测量装置，具体涉及一种具有围带阻尼块和叶根楔形阻尼块的汽轮机叶片振动特性试验测量装置。

背景技术

汽轮机在国民经济生产中被广泛的应用于发电、工业动力和船舶等重要方面，而其关键设备叶片的安全可靠性是汽轮机组安全运行的重要保证。叶片在工作中受到脉动气流力的作用而产生振动，运行实践经验表明，叶片的损坏大多是由叶片振动疲劳引起。干摩擦阻尼结构由于结构简单、不受温度限制而被广泛的应用于汽轮机叶片设计中来降低其振动应力。由于干摩擦阻尼的强非线性特性，很难用一种通用的模型来描述，需要通过试验来对其进行研究，因此有必要对干摩擦阻尼结构对实际汽轮机叶片减振特性的影响进行试验研究，以便为进一步有效利用和发展具有相应干摩擦阻尼结构的汽轮机叶片提供必要依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过测量可以获得阻尼块对叶片的阻尼减振特性，为进一步发展具有相应阻尼结构的汽轮机叶片奠定基础的具有围带阻尼块和叶根楔形阻尼块的汽轮机叶片振动特性试验测量装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括由试验台底板和试验台侧板组成的试验基础台架，试验基础台架固定在基础平台上，试验台侧板内侧设置有凸台，在试验台底板上放置有液压千斤顶，液压千斤顶上设置有用于测量压力载荷的贴有应变片的标准试件，对叶根施加压力载荷的叶根顶块放置在标准试件的上表面，轮槽放置在叶根顶块的上端，通过在轮槽下表面左右两侧各放置一个液压千斤顶将轮槽向上顶起从而固定在试验台侧板内的凸台上，叶片插入到轮槽中，顶杆插入轮槽与叶根底部的空隙中，顶杆两侧通过钢丝绳牵拉经钢丝滑轮和安装在试验台侧板外侧前、后的螺杆结构对叶根楔形阻尼块施加径向拉力模拟其所受到的离心力，在围带阻尼块上打有通孔，钢丝绳穿过该通孔经钢丝滑轮和安装在试验台侧板外侧中间的螺杆结构对其施加径向拉力模拟围带阻尼块离心力，在钢丝绳上均安装有用于测量拉力值的静态力传感器，叶片经螺纹连杆与激振器相连，在螺纹连杆上靠近叶片表面处安装有对激振力进行测量的动态力传感器，叶片振动响应测量机构包括支架和位移传感器，支架固定在基础平台上保持静止，位移传感器安装在支架上，且位移传感器与叶片表面之间保持1mm的测量距离。

本发明的液压千斤顶与标准试件之间设置有垫块。

本发明在保证叶片及阻尼块的受力状况与实际状况较为一致的情况下，可以获得阻尼块对汽轮机叶片的阻尼减振特性，为进一步利用和发展相应阻尼结构汽轮机叶片提供了必要依据。

附图说明

图1是具有围带阻尼块和叶根楔形阻尼块的汽轮机叶片结构示意图；

图2是试验基础台架结构示意图；

图3是叶片根部接触面压力载荷施加和测量机构示意图；

图4是叶根楔形阻尼块和围带阻尼块离心力载荷施加和测量机构示意图；

图5是激振力施加和测量机构与叶片振动位移响应测量机构示意图；

图中代号含义：1-试验台底板；2-试验台侧板；3-液压千斤顶；4-两侧的液压千斤顶；5-垫块；6-贴有应变片的标准试件；7-叶根顶块；8-叶片；9-轮槽；10-顶杆；11-钢丝滑轮；12-静态力传感器；13-螺杆结构，14-支架，15-位移传感器，16-螺纹连杆；17-动态力传感器，18-激振器，19-围带部分，20-叶身部分，21-叶根部分，22-围带阻尼块，23-叶根楔形阻尼块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，首先对试验中阻尼叶片8的结构进行介绍。叶片8由叶根部分21、叶身部分20和围带部分19组成，还包括叶根楔形阻尼块23和围带阻尼块22，叶根楔形阻尼块23放置在相邻两个叶片的叶根平台侧面形成的空腔内，围带阻尼块22放置在相邻两个叶片围带侧面形成的空腔内，工作时，在离心力的作用下，叶根楔形阻尼块23和围带阻尼块22与叶根平台侧面和围带侧面紧紧贴住，在汽流激振力的作用下，叶片和阻尼块之间产生微观或宏观的相对滑移，从而耗散振动能量，产生阻尼减振效果。

本发明旨在对具有阻尼块结构的汽轮机叶片的阻尼振动特性进行试验测试，获得阻尼块对叶片的阻尼振动特性。基于这个目的，设计了一套试验测试装置，该装置包括试验基础台架、叶片根部接触面载荷施加和测量机构、叶根楔形阻尼块和围带阻尼块离心力施加和测量机构，激振力施加、测量机构与叶片振动位移响应测量机构。