CN109781568A - 一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损的试验台，轮盘和左右夹具通过均布在周围的周向拉杆可拆卸的连接到一起构成转子系统，放置在左右支架的V型凹槽上，轮盘之间的连接面可按要求加工成环形平面或者端面齿连接，其中左夹具和左轮盘通过圆柱销限制其周向运动，右夹具不做固定。右轮盘和右夹具都在处于中心轴外侧表面设有切平面，切平面用来安装连接件，连接件再依次与激振器顶杆和激振器II连接。激振器II可垂直移动的安装在激振器II机架上，水平轴向移动激振器II机架可以实现切换到连接件与之安装的切面位置。本发明结构简单，实现转子在工作中不同轴向位置发生横向振动载荷工况，对连接界面微动磨损规律进行测定。
Description
技术领域
本发明属于摩擦磨损技术研究领域，具体来说，属于测定转子轮盘横向振动位移载荷微动摩擦磨损的试验台。
背景技术
由于受转子工作温度的差异和制造装配技术水平的限制，在燃气轮机中常采用组合转子来传递动力，而装配问题、气动问题，转子动平衡、对中和配合等问题都极有可能引起组合转子轮盘之间发生微小位移的振动。这样长期的服役不可避免的会导致转子轮盘接触面发生磨损，会改变连接结构的刚度和阻尼特性甚至诱发结合面发生裂纹，因此需要研究转子在振动工况下轮盘接触界面的微动摩擦磨损规律，为有效地提高转子轮盘接触面的抗微动磨损能力，进一步研究轮盘接触面修形，提高连接寿命具有重要的参考意义。
微动损伤是存在于近似“静止”配合的机械零件中的一种损伤方式。微动损伤的定义为:两个相互接触表面在一定的法向载荷作用下,若表面间存在小幅的相对振动运动(一般认为相对振动幅<300μm),接触表面上所出现的损伤现象。在各种装备系统中,只要接触件作微幅相对运动,就会出现微动损伤，广泛的发生在航天航空，机械装备，桥梁工程，汽车行业等领域，可以说微动损伤是工程中最为常见、最普遍的一种损伤形式。微动损伤可能引起很大的不良后果甚至酿成灾难性事故，鉴于微动损伤对各种装置的巨大危害,因而对微动损伤的研究是一件极有意义的事情。
发明内容
鉴于查看已有相关专利还没有解决转子轮盘振动位移载荷微动摩擦磨损试验台，所以本发明公开一种测定转子轮盘不同横向位置振动位移载荷微动磨损的试验台。
本发明实现上述目的的技术方案是：
一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损试验台，该试验台由左支座，左夹具，左轮盘，位移传感器，传感器支架，激振器I，转臂，右支座，右夹具，连接件，周向拉杆，右轮盘，激振器顶杆，激振器II，机架导轨，圆柱销，激振器II机架，激振器支撑件等组成。所述位移传感器安装在所述传感器支架上，所述传感器支架通过螺钉安装在右支座上，所述右夹具或右轮盘通过所述连接件与所述激振器顶杆连接，所述激振器顶杆与所述激振器II连接，所述激振器II安装在所述激振器II机架上，所述激振器II机架安装在所述机架导轨上。
右轮盘和右夹具都在处于中心轴外侧表面加工有深度为2-4mm的切平面，切平面设有两个深度为8-10mm螺纹沉孔。
所述连接件凸块的中心设有一级螺纹轴，凸块的两侧周围各设有一个螺纹通孔。
所述激振器II机架底面设有两个槽形孔，方向为水平径向，两侧立板各自设有两个螺纹通孔，两侧立板和底面的连接方式为焊接，所述激振器支撑件两侧立板各设有两个槽形通孔，方向为竖直方向，其顶面设有五个螺纹通孔。
所述机架导轨与左支座和右支座处于同一水平线，所述机架导轨的顶面设有一个水平长贯通槽。
本发明有益效果：
本发明提出的一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损的试验台，在机架上可垂直方向移动的安装有激振器，且机架可以随着在转子装置平行侧面的机架导轨水平径向和水平轴向移动，便于安装和调整，能简明直接的模拟转子轮盘不同横向位置发生振动位移载荷微动磨损行为，结构简单，成本低。试验台右端安装有扭矩施加装置，可使轮盘之间差生微小角度的相对扭动来模拟转子工作传递转矩，结合此装置，本发明也可以测定转子在传扭工作中不同位置发生振动位移的微动磨损规律。并且本发明结构简单，轮盘可以随时重复安装和拆卸以测定磨损特性，效率高，不需要较长的时间周期。
附图说明：
图1是本发明实施例试验台的结构俯视图。
图2是本发明实施例试验台的结构左视图。
图3是本发明实施例试验台连接件的结构三维示意图。
图4是本发明实施例试验台右轮盘的结构示意图。
图5是本发明实施例试验台激振器机架和激振器支撑件的三维结构示意图。
图6是本发明实施例试验台导轨的结构示意图。
具体实施方式
如图1，一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损的试验台，包括左支座1，左夹具2，左轮盘3，位移传感器4，传感器支架5，激振器I6，转臂7，右支座8，右夹具9，连接件10，周向拉杆11，右轮盘12，激振器顶杆13，激振器II14，机架导轨15，圆柱销16，激振器II机架17，激振器II支撑件18。
左夹具2，左轮盘3，右轮盘4和右夹具5通过均布在周围的周向拉杆11可拆卸的连接到一起构成组合转子系统，放置在左右支架的V型凹槽上，其中轮盘之间的连接面可按要求加工成环形平面或者端面齿连接，圆柱销16限制左夹具2和左轮盘3的周向运动。
拉杆孔和拉杆之间留有40微米的间隙，轮盘与夹具中心都设有定位结构以便对中定位。右夹具9和右轮盘12都在处于中心轴外侧表面加工有深度为4mm的切平面，切平面用来安装所述连接件10，水平轴向移动所述激振器II机架17就可以实现切换到所述连接件10与之安装的切面位置，激振器II14通过所述激振器顶杆13与连接件10连接，利用激振器II14就可施加给组合转子预设频率和大小的振动载荷。
激振器II14用5根螺栓固定安装在激振器支撑件18上，激振器支撑件18通过四根螺栓和激振器II机架17连接，螺栓松弛状态下可使激振器支撑件18沿着激振器II机架17的两侧立板垂直方向移动。
机架导轨16与转子平行安装在转子留有切平面的一侧，且与左支座1和右支座8处于同一水平线，激振器II机架17通过两根螺栓安装在机架导轨16上，螺栓松弛状态下可使激振器II机架17沿着机架导轨16的水平槽水平轴向移动，也可以水平径向移动，便于安装调整激振器相对于转子的位置。
转臂7的大端部用四根螺钉与右夹具9最右端的阶梯轴连接，小端部用一根螺钉和激振器I连接到一起。
各装置与组合转子安装完毕后，激振器II正常工作即可模拟轮盘发生横向振动位移载荷的工况，通过调整激振器II机架的水平轴向位置，可模拟转子不同轴向位置发生横向振动位移载荷的工况。左轮盘和左夹具相对于右轮盘和右夹具是周向固定不动的，因此本试验台可利用激振器I使转臂产生已定角度的往复圆弧运动，从而使左右轮盘之间差生微小角度的相对扭动，结合此功能，本试验台也可模拟转子在传扭工作过程中转子不同轴向位置发生横向振动位移载荷的工况，并且通过改变周向拉杆的预紧力，本试验台也可模拟不同预紧状况下，转子发生横向振动位移载荷的微动磨损工况。
Claims (5)
1.一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损试验台，其特征在于，该试验台包括左支座(1)，左夹具(2)，左轮盘(3)，位移传感器(4)，传感器支架(5)，激振器I(6)，转臂(7)，右支座(8)，右夹具(9)，连接件(10)，周向拉杆(11)，右轮盘(12)，激振器顶杆(13)，激振器II(14)，机架导轨(15)，圆柱销(16)，激振器II机架(17)，激振器支撑件(18)，所述位移传感器(4)安装在所述传感器支架(5)上，所述传感器支架(5)通过螺钉安装在右支座(8)上，所述右夹具(9)或右轮盘(12)通过所述连接件(10)与所述激振器顶杆(13)连接，所述激振器顶杆(13)与所述激振器II(14)连接，所述激振器II(14)安装在所述激振器II机架(17)上，所述激振器II机架(17)安装在所述机架导轨(15)上。
2.根据权利要求1所述的一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损试验台，其特征在于，右轮盘(3)和右夹具(2)都在处于中心轴外侧表面加工有深度为2-4mm的切平面，切平面设有两个深度为8-10mm螺纹沉孔。
3.根据权利要求1所述的一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损试验台，其特征在于，所述连接件(10)凸块的中心设有一级螺纹轴，凸块的两侧周围各设有一个螺纹通孔。
4.根据权利要求1所述的一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损试验台，其特征在于，所述激振器II机架(17)底面设有两个槽形孔，方向为水平径向，两侧立板各自设有两个螺纹通孔，两侧立板和底面的连接方式为焊接，所述激振器支撑件(18)两侧立板各设有两个槽形通孔，方向为竖直方向，其顶面设有五个螺纹通孔。
5.根据权利要求1所述的一种测定组合转子连接界面振动位移载荷微动磨损试验台，其特征在于，所述机架导轨(15)与左支座(1)和右支座(8)处于同一水平线，所述机架导轨(15)的顶面设有一个水平长贯通槽。
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