[发明专利]弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及转子振动控制领域，具体而言，涉及一种弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度测量装置及其测量方法。

背景技术

弹性支撑挤压油膜阻尼器广泛应用于中小型航空发动机转子支承系统中，它能有效吸收转子由于残余不平衡量引起的振动能量，显著减小转子的振动位移和降低轴承的载荷，提高发动机的工作稳定性和可靠性以及延长轴承的工作寿命。弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度可有效表征挤压油膜阻尼器的减振特性，因此获取挤压油膜阻尼器的动刚度对于改进挤压油膜阻尼器的设计，使之能最大程度地降低转子的振动，有较大的工程价值。

弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度，可以通过有限元计算和试验测试的方式获得。通过有限元计算得到动刚度的具体数值，其基本方法通常可以包括完全法、缩减法、模态叠加法等。传统的动刚度试验，一般需要用到激振器来模拟转子的旋转力场，用力传感器测量激振力，用加速度传感器测量响应，通过公式可计算得到动刚度。这种动刚度的测量方式，实质上依赖于激振器产生的激振力来模拟转子旋转时由于不平衡量产生的对弹性支撑挤压油膜阻尼器周期性的激振力。这种通过使用激振器来产生激振力的方法，使得弹性支撑挤压油膜阻尼器的状态毕竟与其实际工作过程中的状态有所差别，因此采用激振器产生激振力，进而测量弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度的方法误差较大。从现有公开的资料来看，并无针对弹性支撑挤压油膜阻尼器在实际工作过程中动刚度测量方式及装置设计和应用的专门报道。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度测量装置，以提高测量精度。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度测量方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度测量装置，所述弹性支撑挤压油膜阻尼器的动刚度测量装置包括支撑座、弹性支撑、挤压油膜内环、挤压油膜外环、轴承、模拟转子、驱动马达以及传感器，所述支撑座具有弹性支撑安装腔，所述弹性支撑安装腔内设置有第一安装部；所述弹性支撑具有本体和由所述本体的一端向外延伸的弹性支撑轴承座，所述本体的另一端具有第二安装部，所述第二安装部与所述第一安装部匹配，以将所述弹性支撑固定于所述弹性支撑安装腔内；所述弹性支撑轴承座至少部分伸出于所述弹性支撑安装腔的外部；所述挤压油膜内环套设于所述弹性支撑轴承座的外周；所述挤压油膜外环套设于所述挤压油膜内环的外周，所述挤压油膜内环与所述挤压油膜外环之间存在间隙；所述挤压油膜外环固定于所述支撑座上；所述轴承的外圈套设于所述弹性支撑轴承座的内周，与所述弹性支撑轴承座过渡配合；所述模拟转子套设于所述轴承的内圈，所述模拟转子与所述内圈过盈配合，所述模拟转子具有由所述模拟转子的外周面向外突出形成的凸台，所述轴承的内圈轴向限位于所述凸台；所述驱动马达与所述模拟转子连接，以驱动所述模拟转子旋转；所述传感器包括力传感器和加速度传感器；所述传感器设置于所述挤压油膜内环，所述力传感器用于感测所述挤压油膜内环的激振力，所述加速度传感器用于感测所述挤压油膜内环的振动加速度。

根据本发明的一实施方式，其中所述挤压油膜外环内壁开有滑油槽和两个密封槽，两个所述密封槽分别位于所述滑油槽的两侧，滑油能够经由进油孔和所述滑油槽进入所述间隙内，两个所述密封槽内均设有密封圈，所述密封圈与所述挤压油膜内环的外壁紧密配合。

根据本发明的一实施方式，其中所述滑油槽沿所述的挤压油膜外环内壁周向布置，所述滑油槽与所述间隙连通。

根据本发明的一实施方式，其中所述力传感器包括第一力传感器和第二力传感器，所述第一力传感器用于测量第一方向的力，所述第二力传感器用于测量第二方向的力，所述第一方向与所述第二方向垂直；所述加速度传感器包括第一加速度传感器和第二加速度传感器，所述第一加速度传感器测量第三方向的加速度，所述第二加速度传感器测量第四方向的加速度，所述第三方向与所述第四方向垂直。

根据本发明的一实施方式，其中所述第一方向和/或所述第三方向为水平方向，所述第二方向和/或所述第四方向为竖直方向。