CN218801705U - 一种测定风机桨叶固有频率的约束工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，包括：机架、承力板约束机构以及销轴孔约束机构，上压板与下压板之间夹持有承力板；下压板与机架固定；销轴孔与两个限位孔共同穿设有芯轴；芯轴包括锥形段和圆柱段，限位孔与锥形段位置对应；锥形段上套装有胀紧套一和胀紧套二；胀紧套一的内侧面和胀紧套二的内侧面均与锥形段的外侧面紧贴，胀紧套一的外侧面与销轴孔的孔内壁抵接，胀紧套二的外侧面与限位孔的孔内壁抵接。本实用新型通过设置上压板和下压板，上压板与下压板能够可靠地对承力板进行夹紧限位；通过设置胀紧套一，确保芯轴与销轴孔实现可靠的固定约束；通过设置胀紧套二，确保芯轴与限位孔实现可靠的固定约束。

Description

一种测定风机桨叶固有频率的约束工装

技术领域

本实用新型涉及风机领域，更具体地说是涉及一种测定风机桨叶固有频率的约束工装。

背景技术

在风机桨叶的设计过程中，为了保证叶轮能够正常且平稳的长期运行，除了需要保证叶轮系统的平衡精度的要求，同时还需要保证桨叶的固有频率满足设计指标要求，避免叶轮的运转频率与桨叶的固有频率相同或接近而产生共振，造成设备的损坏及人员伤害。因此对桨叶的频率测试，其结果的准确与否显得尤其重要。

影响桨叶频率测试结果的主要因素有：1)测试方法；2)桨叶在测试工装的约束；3)桨叶结构形式；4)测试工装的固有频率(测试工装频率不小于5倍桨叶频率)。

桨叶为复合材料一体成型的多腔空腹结构，频率测试采用敲击激振法，约束模拟桨叶真实的安装状态，需要对桨叶的承力板及销轴孔进行约束，销轴孔的约束既要做到其与销轴的固定约束，同时还需要销轴与工装孔的固定约束，只有这样才能保证桨叶频率测试结果的准确性。现有的约束工装不能够同时满足上述两种约束，容易造成桨叶的频率测试结果失真。

因此，如何提供一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，使其能够克服上述问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种测定风机桨叶固有频率的约束工装。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，对风机桨叶的承力板以及销轴孔进行约束，包括：

机架；

承力板约束机构，所述承力板约束机构包括上压板和下压板，所述下压板和所述上压板均安装在所述机架上，所述上压板和所述下压板之间可拆卸夹持有所述承力板；

销轴孔约束机构，所述销轴孔约束机构包括限位板、芯轴、胀紧套一以及胀紧套二，所述机架上固定有两个所述限位板，每个所述限位板上均开设有一个限位孔，所述销轴孔限位在两个所述限位板之间且其与两个所述限位孔同轴布置，所述销轴孔与两个所述限位孔共同穿设有所述芯轴；所述芯轴包括两个锥形段以及同轴布置在二者之间的圆柱段，两个所述限位孔各自与两个所述锥形段位置对应；每个所述锥形段上均依次套装有一个所述胀紧套一和一个所述胀紧套二，在所述胀紧套一的侧壁上开设有贯穿其两端的条状豁口一，在所述胀紧套二的侧壁上开设有贯穿其两端的条状豁口二，所述胀紧套一靠近所述圆柱段布置；所述胀紧套一的内侧面和所述胀紧套二的内侧面均为锥形面且二者均与所述锥形段的外侧面紧贴，所述胀紧套一的外侧面与所述销轴孔的孔内壁紧密抵接，所述胀紧套二的外侧面与所述限位孔的孔内壁紧密抵接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，本实用新型通过设置上压板和下压板，上压板与下压板能够可靠地对承力板进行夹紧限位；通过设置胀紧套一，该设置确保芯轴与销轴孔实现可靠的固定约束；通过设置胀紧套二，该设置确保芯轴与限位孔实现可靠的固定约束；胀紧套一的内侧面和胀紧套二的内侧面均为锥形面且二者均与锥形段的外侧面紧贴，即通过推动胀紧套一和胀紧套二，就能够实现胀紧的作用。

优选的，所述销轴孔约束机构还包括压紧螺栓和压紧板，所述胀紧套二远离所述胀紧套一的一端外翻形成一个限位圈，所述锥形段远离所述圆柱段的一端开设有螺纹孔，所述压紧螺栓的一端穿过所述压紧板后旋拧至所述螺纹孔内，所述压紧板与所述限位圈紧密抵接。压紧螺栓抵紧压紧板，压紧板推动胀紧套二沿锥形段的长度方向移动，进而实现胀紧套二的胀紧。

优选的，所述胀紧套一远离所述圆柱段的一端一体成型有多个连接杆，所述连接杆与所述胀紧套一的长度方向平行，所述压紧板布置在所述限位圈和所述连接杆远离所述胀紧套一的一端之间，在所述压紧板上开设有对所述连接杆进行让位的豁口一，在所述胀紧套二上开设有对所述连接杆进行让位的豁口二。沿锥形段的长度方向敲击连接杆，使得胀紧套一沿锥形段的长度方向移动，进而实现胀紧套一的胀紧。

优选的，所述连接杆设置有两个，两个所述连接杆的杆长方向上的中心线与所述胀紧套一的轴心线共面，所述条状豁口一限位在两个所述连接杆之间。该设置便于敲击连接杆，使得胀紧套一能够沿锥形段的轴向方向移动。

优选的，所述承力板约束机构还包括顶紧螺栓；所述上压板的下方平行布置有所述下压板，且二者之间布置有所述承力板；所述承力板的上下侧壁能够各自与所述上压板和所述下压板抵接；所述下压板与所述机架固定，所述顶紧螺栓与所述机架螺纹旋接，所述顶紧螺栓垂直于所述上压板的板面布置且其下端与所述上压板的上板面抵接。该设置确保上压板和下压板能够可靠地压紧承力板，并且，顶紧螺栓的设置，能够确保上压板与下压板对承力板的顶紧力度可调。

优选的，所述顶紧螺栓设置有多个，所述承力板的板面与所述下压板的板面垂直，所述承力板的长度方向与所述下压板的长度方向平行，多个所述顶紧螺栓沿所述下压板的长度方向依次等距布置。该设置确保顶紧螺栓能够可靠地抵紧上压板，从而确保上压板和下压板能够可靠地对承力板进行夹紧限位。

优选的，多个所述顶紧螺栓能够均等布置在所述承力板的两侧。该设置确保多个顶紧螺栓能够稳定地对承力板施加压力，承力板能均匀受压。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是一种测定风机桨叶固有频率的约束工装的轴测爆炸示意图；

图2是一种测定风机桨叶固有频率的约束工装的局部轴测爆炸示意图；

图3是一种测定风机桨叶固有频率的约束工装的主视图；

图4是图3中A-A方向上的剖视图；

图5是图4中B处的局部放大图；

图6是一种测定风机桨叶固有频率的约束工装的俯视图。

在图中：

1为风机桨叶、2为承力板、3为销轴孔、4为机架、5为上压板、6为下压板、7为顶紧螺栓、8为限位板、9为锥形段、10为圆柱段、11为胀紧套一、12为胀紧套二、13为压紧螺栓、14为压紧板。

具体实施方式

下面将对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，本实用新型通过设置上压板5和下压板6，上压板5与下压板6能够可靠地对承力板2进行夹紧限位；通过设置胀紧套一11，该设置确保芯轴与销轴孔3实现可靠的固定约束；通过设置胀紧套二12，该设置确保芯轴与限位孔实现可靠的固定约束；胀紧套一11的内侧面和胀紧套二12的内侧面均为锥形面且二者均与锥形段9的外侧面紧贴，即通过推动胀紧套一11和胀紧套二12，就能够实现胀紧的作用；通过设置连接杆，该设置确保胀紧套一11能够可靠地实现胀紧作用。

实施例

参见附图1-6为本实用新型的一种实施方式的整体和部分结构示意图，本实用新型具体公开了一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，对风机桨叶1的承力板2以及销轴孔3进行约束，该约束工装包括：

机架4；

承力板约束机构，承力板约束机构包括上压板5、下压板6以及顶紧螺栓7；上压板5的下方平行布置有下压板6，且二者之间布置有承力板2；承力板2的上下侧壁能够各自与上压板5和下压板6抵接，承力板2的板面与下压板6的板面垂直，机架4上一体成型有两块挡板，上压板5、下压板6以及两块挡板共同限定出一个对承力板2进行限位的开口腔体；

下压板6与机架4固定，机架4上旋设有多个互相平行的顶紧螺栓7，顶紧螺栓7垂直于上压板5的板面布置，多个顶紧螺栓7的下端均与上压板5的上板面抵接，旋拧顶紧螺栓7，使得上压板5能够向下压板6靠近，进而对承力板2的上下侧壁抵紧。

销轴孔约束机构，销轴孔约束机构包括限位板8、芯轴、胀紧套一11以及胀紧套二12；

机架4上固定有两个互相平行的限位板8，限位板8的板面与下压板6的板面垂直，每个限位板8上均开设有一个圆形的限位孔，销轴孔3限位在两个限位板8之间且其与两个限位孔同轴布置，销轴孔3与两个限位孔共同穿设有芯轴；

芯轴包括两个锥形段9以及同轴布置在二者之间的圆柱段10，两个锥形段9的锥度和长度均相同，两个锥形段9的大直径端与圆柱段10的两端各自固定，两个限位孔各自与两个锥形段9位置对应；

每个锥形段9上均依次套装有一个胀紧套一11和一个胀紧套二12，在胀紧套一11的侧壁上开设有贯穿其两端的条状豁口一，在胀紧套二12的侧壁上开设有贯穿其两端的条状豁口二，胀紧套一11和胀紧套二12均为弹性材质制作，设置条状豁口一和条状豁口二的目的是确保胀紧套一11和胀紧套二12能够发生形变，以此实现胀紧功能，胀紧套一11靠近圆柱段10布置；

胀紧套一11的内侧面和胀紧套二12的内侧面均为锥形面且二者均与锥形段9的外侧面紧贴，沿锥形段9的长度方向推动胀紧套一11或者胀紧套二12，使得胀紧套一11的外侧面与销轴孔3的孔内壁紧密抵接，胀紧套二12的外侧面与限位孔的孔内壁紧密抵接。

销轴孔约束机构还包括压紧螺栓13和压紧板14，压紧板14为一圆形板且其板面半径大于限位孔的孔径，胀紧套二12远离胀紧套一11的一端外翻形成一个限位圈，锥形段9远离圆柱段10的一端居中开设有螺纹孔，压紧螺栓13的一端穿过压紧板14后旋拧至螺纹孔内，压紧板14与限位圈紧密抵接，两个压紧板14之间的最短距离大于芯轴的最大长度，旋拧压紧螺栓13，两个压紧板14会相对移动，压紧板14会对限位圈施加沿芯轴的长度方向上的压力，即压紧板14会进一步推动胀紧套二12向胀紧套一11移动，胀紧套二12在移动的过程中，其外径会变大，胀紧套二12的外侧面会进一步抵紧限位孔的孔内壁。

胀紧套一11远离圆柱段10的一端一体成型有多个连接杆，连接杆与胀紧套一11的长度方向平行，压紧板14布置在限位圈和连接杆远离胀紧套一11的一端之间，在压紧板14上开设有对连接杆进行让位的豁口一，在胀紧套二12上开设有对连接杆进行让位的豁口二，敲击连接杆远离胀紧套一11的一端，胀紧套一11会沿锥形段9的长度方向移动，胀紧套一11在移动的过程中，其外径会变大，胀紧套一11的外侧面会进一步抵紧销轴孔3的孔内壁。

该约束工装在与风机叶片安装时，第一步，将两个胀紧套一11预先套设在芯轴的两个锥形段9上；第二步，将套设有胀紧套一11的芯轴穿设在销轴孔3与两个限位孔中；第三步，沿芯轴的长度方向敲击连接杆，使得胀紧套一11胀紧，即胀紧套一11的外侧面与销轴孔3的孔内壁紧密抵接；第四步，将两个胀紧套二12穿设在芯轴的两个锥形段9上，然后安装压紧螺栓13和压紧板14，拧紧压紧螺栓13，使得压紧板14推动胀紧套二12向胀紧套一11靠近，胀紧套二12胀紧，即胀紧套二12的外侧面与限位孔的孔内壁紧密抵接；第五步，拧紧顶紧螺栓7，使得上压板5与下压板6共同抵紧承力板2。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，对风机桨叶(1)的承力板(2)以及销轴孔(3)进行约束，其特征在于，包括：

机架(4)；

承力板约束机构，所述承力板约束机构包括上压板(5)和下压板(6)，所述下压板(6)和所述上压板(5)均安装在所述机架(4)上，所述上压板(5)和所述下压板(6)之间可拆卸夹持有所述承力板(2)；

销轴孔约束机构，所述销轴孔约束机构包括限位板(8)、芯轴、胀紧套一(11)以及胀紧套二(12)，所述机架(4)上固定有两个所述限位板(8)，每个所述限位板(8)上均开设有一个限位孔，所述销轴孔(3)限位在两个所述限位板(8)之间且其与两个所述限位孔同轴布置，所述销轴孔(3)与两个所述限位孔共同穿设有所述芯轴；所述芯轴包括两个锥形段(9)以及同轴布置在二者之间的圆柱段(10)，两个所述限位孔各自与两个所述锥形段(9)位置对应；每个所述锥形段(9)上均依次套装有一个所述胀紧套一(11)和一个所述胀紧套二(12)，在所述胀紧套一(11)的侧壁上开设有贯穿其两端的条状豁口一，在所述胀紧套二(12)的侧壁上开设有贯穿其两端的条状豁口二，所述胀紧套一(11)靠近所述圆柱段(10)布置；所述胀紧套一(11)的内侧面和所述胀紧套二(12)的内侧面均为锥形面且二者均与所述锥形段(9)的外侧面紧贴，所述胀紧套一(11)的外侧面与所述销轴孔(3)的孔内壁紧密抵接，所述胀紧套二(12)的外侧面与所述限位孔的孔内壁紧密抵接。

2.根据权利要求1所述的一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，其特征在于，所述销轴孔约束机构还包括压紧螺栓(13)和压紧板(14)，所述胀紧套二(12)远离所述胀紧套一(11)的一端外翻形成一个限位圈，所述锥形段(9)远离所述圆柱段(10)的一端开设有螺纹孔，所述压紧螺栓(13)的一端穿过所述压紧板(14)后旋拧至所述螺纹孔内，所述压紧板(14)与所述限位圈紧密抵接。

3.根据权利要求2所述的一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，其特征在于，所述胀紧套一(11)远离所述圆柱段(10)的一端一体成型有多个连接杆，所述连接杆与所述胀紧套一(11)的长度方向平行，所述压紧板(14)布置在所述限位圈和所述连接杆远离所述胀紧套一(11)的一端之间，在所述压紧板(14)上开设有对所述连接杆进行让位的豁口一，在所述胀紧套二(12)上开设有对所述连接杆进行让位的豁口二。

4.根据权利要求3所述的一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，其特征在于，所述连接杆设置有两个，两个所述连接杆的杆长方向上的中心线与所述胀紧套一(11)的轴心线共面，所述条状豁口一限位在两个所述连接杆之间。

5.根据权利要求1所述的一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，其特征在于，所述承力板约束机构还包括顶紧螺栓(7)；所述上压板(5)的下方平行布置有所述下压板(6)，且二者之间布置有所述承力板(2)；所述承力板(2)的上下侧壁能够各自与所述上压板(5)和所述下压板(6)抵接；所述下压板(6)与所述机架(4)固定，所述顶紧螺栓(7)与所述机架(4)螺纹旋接，所述顶紧螺栓(7)垂直于所述上压板(5)的板面布置且其下端与所述上压板(5)的上板面抵接。

6.根据权利要求5所述的一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，其特征在于，所述顶紧螺栓(7)设置有多个，所述承力板(2)的板面与所述下压板(6)的板面垂直，所述承力板(2)的长度方向与所述下压板(6)的长度方向平行，多个所述顶紧螺栓(7)沿所述下压板(6)的长度方向依次等距布置。

7.根据权利要求6所述的一种测定风机桨叶固有频率的约束工装，其特征在于，多个所述顶紧螺栓(7)能够均等布置在所述承力板(2)的两侧。

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