CN108144834B - 一种压缩空气驱动的高速旋转激振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋转激振器技术领域，尤其是一种压缩空气驱动的高速旋转激振器，包括激振器壳体，所述激振器转子与不平衡配重盘为一体式结构，所述不平衡配重盘上开有不平衡配重孔，所述涡轮喷嘴环位于压缩空气涡轮和压缩空气导入孔之间，且所述涡轮喷嘴环的左右两侧分别通过激振器左端盖和垫环挤压，所述垫环位于压缩空气涡轮和激振器左轴承之间。本发明具有不依赖电源、避免了使用传动装置、加工简单、安装方便、应用场合广泛的特点，降低了加工及装配难度，提高了旋转激振器的可靠性，提高旋转激振器寿命及可靠性的特点，还采用了不平衡配重盘轴承之间布置、压缩空气涡轮悬臂的结构形式，具有轴承动载荷相对均匀，寿命及可靠性高的特点。

Description

一种压缩空气驱动的高速旋转激振器

技术领域

本发明涉及旋转激振器技术领域，尤其涉及一种压缩空气驱动的高速旋转激振器。

背景技术

旋转激振器通过激振器转子旋转产生周期性的旋转激励力，能够实现在不安装旋转机械设备转子的条件下，模拟旋转机械设备在工作过程中转子运动所产生的动态激励力。在液体火箭发动机、航空发动机、燃气轮机等领域，需要模拟高转速的转子运转产生的旋转激励力，进而对旋转激励力的高频激励能力提出了要求。旋转激振器解决了如下问题：目前常规液压式激振器或者电磁式激振器无法有效模拟旋转机械转子工作过程中所产生的多方向周期动态激振器。通常旋转激振器通过电机驱动激振器转子旋转，其需要电源、变频器等附属设备支持，无法在旋转机械设备现场及野外条件使用；电机驱动的机械式旋转激振器，通常采用传动装置如联轴器等，使得无法工作在高转速范围下；同时电机的工作转速受到材料、结构形式及运行温度等影响，不能运行至超高转速(大于10万转/分)，无法输出更高转速旋转激励力；在液体火箭发动机、航空发动机、燃气轮机等领域，轴承直径通常较小(30毫米～200毫米)，使得旋转激振器的外安装尺寸需要匹配上述发动机装置，传统的机械式激振器无法在尺寸上满足需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，通常旋转激振器通过电机驱动激振器转子旋转，其需要电源、变频器等附属设备支持，无法在旋转机械设备现场及野外条件使用；同时电机的工作转速受到材料、结构形式及运行温度等影响，不能运行至超高转速(大于10万转/分)，无法输出更高转速旋转激励力。而提出的一种压缩空气驱动的高速旋转激振器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种压缩空气驱动的高速旋转激振器，包括激振器壳体，所述激振器壳体的内腔设有激振器转子，所述激振器转子的两侧分别通过螺栓与激振器左端盖和激振器右端盖连接，所述激振器转子的左侧套接有激振器左轴承，所述激振器转子远离激振器左轴承的一侧套接有激振器右轴承，所述激振器转子外侧设有不平衡配重盘，所述激振器转子与不平衡配重盘为一体式结构，所述不平衡配重盘上开有不平衡配重孔，所述激振器转子远离激振器右轴承的一端通过压紧螺母固定安装有压缩空气涡轮，所述压缩空气涡轮的上端通过涡轮喷嘴环连接有压缩空气导入孔，所述涡轮喷嘴环位于压缩空气涡轮和压缩空气导入孔之间，且所述涡轮喷嘴环的左右两侧分别通过激振器左端盖和垫环挤压，所述垫环位于压缩空气涡轮和激振器左轴承之间。

优选的，所述压紧螺母和压缩空气涡轮之间设有垫片和密封圈，所述垫片位于密封圈的左侧。

优选的，所述压紧螺母上设有环形槽，环形槽内套接有垫圈。

本发明提出的一种压缩空气驱动的高速旋转激振器，有益效果在于：本发明通过对空气压缩同时通过压缩空气导入孔进入涡轮喷嘴环，气体在压缩空气涡轮中膨胀做功，推动旋转激振器转子高速旋转，同时结合不平衡配重盘上的不平衡配重孔不平衡质量，使得旋转激振器产生动态旋转激励力，通过激振器左轴承和激振器右轴承将动态旋转激励力输出至旋转激振器壳体，并作用于被测试件上，本发明具有不依赖电源、避免了使用传动装置、加工简单、安装方便、应用场合广泛的特点，减少了电机驱动方式中转子需要安装磁钢的麻烦，降低了加工及装配难度，提高了旋转激振器的可靠性，提高旋转激振器寿命及可靠性的特点，还采用了不平衡配重盘轴承之间布置、压缩空气涡轮悬臂的结构形式，具有轴承动载荷相对均匀，寿命及可靠性高的特点。

附图说明

图1为本发明提出的一种压缩空气驱动的高速旋转激振器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种压缩空气驱动的高速旋转激振器的部分侧面结构示意图。

图中：激振器左端盖1、压缩空气导入孔2、涡轮喷嘴环3、不平衡配重孔4、不平衡配重盘5、激振器右轴承6、激振器右端盖7、激振器左轴承8、垫环9、激振器转子10、压紧螺母11、压缩空气涡轮12、激振器壳体13。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，本发明提供一种压缩空气驱动的高速旋转激振器，包括激振器壳体13，所述激振器壳体13的内腔设有激振器转子10，所述激振器转子10的两侧分别通过螺栓与激振器左端盖1和激振器右端盖7连接，所述激振器转子10的左侧套接有激振器左轴承8，所述激振器转子10远离激振器左轴承8的一侧套接有激振器右轴承6，所述激振器转子10外侧设有不平衡配重盘5，所述激振器转子10与不平衡配重盘5为一体式结构，所述不平衡配重盘5上开有不平衡配重孔4，所述激振器转子10远离激振器右轴承6的一端通过压紧螺母11固定安装有压缩空气涡轮12，所述压紧螺母11上设有环形槽，环形槽内套接有垫圈，为了使效果更好，安装也更加稳定，同时不影响压缩空气涡轮12的使用，所述压紧螺母11和压缩空气涡轮12之间设有垫片和密封圈，所述垫片位于密封圈的左侧，为了装配更加稳定，且保证其密封性，所述压缩空气涡轮12的上端通过涡轮喷嘴环3连接有压缩空气导入孔2，所述涡轮喷嘴环3位于压缩空气涡轮12和压缩空气导入孔2之间，且所述涡轮喷嘴环3的左右两侧分别通过激振器左端盖1和垫环9挤压，所述垫环9位于压缩空气涡轮12和激振器左轴承8之间。

工作原理：本发明通过对空气压缩同时通过压缩空气导入孔2进入涡轮喷嘴环3，气体在压缩空气涡轮12中膨胀做功，推动旋转激振器转子10高速旋转，同时结合不平衡配重盘5上的不平衡配重孔4不平衡质量，使得旋转激振器产生动态旋转激励力，通过激振器左轴承8和激振器右轴承6将动态旋转激励力输出至旋转激振器壳体13，并作用于被测试件上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种压缩空气驱动的高速旋转激振器，包括激振器壳体(13)，其特征在于，所述激振器壳体(13)的内腔设有激振器转子(10)，所述激振器转子(10)的两侧分别通过螺栓与激振器左端盖(1)和激振器右端盖(7)连接，所述激振器转子(10)的左侧套接有激振器左轴承(8)，所述激振器转子(10)远离激振器左轴承(8)的一侧套接有激振器右轴承(6)，所述激振器转子(10)外侧设有不平衡配重盘(5)，所述激振器转子(10)与不平衡配重盘(5)为一体式结构，所述不平衡配重盘(5)上开有不平衡配重孔(4)，所述激振器转子(10)远离激振器右轴承(6)的一端通过压紧螺母(11)固定安装有压缩空气涡轮(12)，所述压缩空气涡轮(12)的上端通过涡轮喷嘴环(3)连接有压缩空气导入孔(2)，所述涡轮喷嘴环(3)位于压缩空气涡轮(12)和压缩空气导入孔(2)之间，且所述涡轮喷嘴环(3)的左右两侧分别通过激振器左端盖(1)和垫环(9)挤压，所述垫环(9)位于压缩空气涡轮(12)和激振器左轴承(8)之间。

2.根据权利要求1所述的一种压缩空气驱动的高速旋转激振器，其特征在于，所述压紧螺母(11)和压缩空气涡轮(12)之间设有垫片和密封圈，所述垫片位于密封圈的左侧。

3.根据权利要求1所述的一种压缩空气驱动的高速旋转激振器，其特征在于，所述压紧螺母(11)上设有环形槽，环形槽内套接有垫圈。