一種燃油泵調節器振動試驗工裝的製作方法

2023-10-17 02:43:29

本實用新型涉及一種振動試驗工裝，具體涉及一種燃油泵調節器振動試驗工裝。

背景技術：

燃氣輪機設備在使用過程中常常會受到振動與衝擊等動力學環境載荷的作用，這種作用常導致設備中器件出現緊固件鬆動、焊點斷裂、鉚接失效，或者是螺紋連接失效等。這些失效可能造成巨大的經濟損失，以及人員傷亡。

相關文獻介紹，電子產品因振動、衝擊等動力學環境引起的失效率佔總失效率的28.7%，為了確保設備的安全性和可靠性。因此，在這些設備投入使用前需要對其所處的環境載荷進行模擬分析，以便診斷可能發生的故障，提高設備可靠性，減少不必要的經濟損失。所以符合振動環境試驗要求的工裝是保證試驗質量的一個關鍵。

隨著科學技術的不斷發展，工作環境的要求更加複雜，性能要求更高，因而振動問題日益突出。基於靜力準則的傳統結構設計方法已經遠遠不能滿足現代燃氣輪機結構要求，無法保證其工作的安全性和可靠性。採用動態結構設計是滿足現代燃氣輪機結構設計要求的有效方法。通過動態設計達到控制結構的振動平衡，改善產品的質量，提高它的安全可靠性，這也將是燃氣輪機結構設計技術的發展方向。

振動試驗是力學環境試驗的重要內容之一，燃油泵調節器在燃氣輪機上工作時，處在一個複雜多變的應力環境中，在周圍環境的影響下，燃油泵調節器工作的可靠性和環境適應性會有所變化，為了模擬燃油泵調節器在實際工作時的受力情況，專門為燃油泵調節器設計振動試驗專用工裝，給予相對應的載荷值進行試驗驗證，燃油泵調節器經過振動試驗後，根據試驗結果來判定該次試驗的成功與否，來評定燃油泵調節器的可靠性和環境適應性。在對產品進行振動試驗時，絕大多數情況下是用工裝把被測產品裝夾在振動臺上。試驗時，由於使用了工裝，振動臺的能量和運動不是直接傳遞到產品上，而是先傳遞到工裝上，然後通過工裝傳遞給被測產品。因此，工裝的設計是振動試驗中一個非常重要、必不可少的環節，試驗的成功與否，試驗結果的可信程度，與試驗工裝的設計、加工及安裝使用水平密切相關。

然而振動試驗工裝的設計是一項難度較大的工作，被試件往往千變萬化，夾具必須適應和滿足這一變化。從國內的公開刊物及公開渠道了解的相關技術介紹，除了對夾具提出基本要求外，我國還未制定出具體的標準。目前，國內對試驗工裝的重要性普遍重視不夠，一些人員僅憑感覺來設計夾具，設計時缺乏必要的計算分析，結構上沒有進行合理的優化，也沒有必要的檢驗測試等。鑑於上述現狀，目前夾具的設計主要存在以下缺點：

（1）夾具傳遞的振動往往存在很大的失真。

（2）夾具上各點的振動量值相差很大，均勻度很差。

（3）在測試頻段內(5Hz～2000Hz)存在多階共振，振動控制非常困難。（4）夾具材料選用不當，質量過大，消耗能量多。

針對上述不足，需要設計和開發一種燃油泵調節器振動試驗工裝，能夠補足上述各個缺點。

技術實現要素：

為了解決上述存在的問題，本實用新型提供一種燃油泵調節器振動試驗工裝。

本實用新型是通過以下技術方案實現：

一種燃油泵調節器振動試驗工裝，包括底板、垂直於底板設置的立板及固定在底板上的進出口支撐裝置；所述立板設置在偏離底板中心線的位置上，偏向底板中部一側端面固定安裝一連接座，該立板沿長軸方向所在兩端部的兩側邊分別具有一加強筋A和加強筋B，所述加強筋A與加強筋B均與底板和立板垂直；所述進出口支撐裝置設置在立板偏向連接座所在一側的底板側邊，主要包括沿立板長軸方向設置且高低不同的進口支撐座及出口支撐座；所述進口支撐座上端設置有進口接頭及進口接頭卡箍；所述出口支撐座上端設置有出口接頭及出口接頭卡箍。

優選的，所述連接座中部設置一固定在立板上的連接杆，所述連接杆偏向連接座的一端為花鍵結構，另一端通過固定螺帽固定在立板上。

優選的，所述立板與底板、加強筋A和加強筋B與底板、連接座與立板之間均採用螺釘及防松墊圈進行連接，之後進行焊接固定；所述加強筋A和加強筋B與立板之間採用螺栓和螺母連接，之後進行焊接固定。

優選的，所述底板上設置有呈米字型分布的安裝孔。

與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是：

（1）本實用新型工作時將燃油泵調節器安裝在連接座與進出口支撐裝置之間，其中與連接座的連接模擬正常工作時與燃氣輪機的連接，同時由於燃油泵調節器安裝在燃氣輪機上時，進出口都有管路連接，對燃油泵調節器起到支撐和連接作用，因此在工裝設計時設計了進出口支撐裝置，有效保證燃油泵調節器在振動工裝上的連接和安裝方式與燃油泵調節器在燃氣輪機上的連接和安裝方式儘量相同，這樣才能更好的模擬燃油泵調節器在燃氣輪機上的實際工作環境，避免造成「過振動」與「欠振動」，保證試驗的真實性。

（2）連接座中部設置一固定在立板上的連接杆，該連接杆偏向連接座的一端為花鍵結構，另一端通過固定螺帽固定在立板上，其中花鍵端與燃油泵調節器傳動軸的外花鍵連接，保證燃油泵調節器固定在立板上時，保證燃油泵調節器的重心不會因為連接在工裝上而改變，有利于振動工裝的設計。

（3）立板與底板、加強筋A和加強筋B與底板、連接座與立板之間均採用螺釘及防松墊圈進行連接，之後進行焊接固定；加強筋A和加強筋B與立板之間採用螺栓和螺母連接，之後進行焊接固定，有效保證工裝在試驗過程中的強度和可靠性。

（4）底板上設置有呈米字型分布的安裝孔，保證在X、Y、Z三個方向都能與振動臺穩定連接，這樣只需通過改變試驗工裝底板與振動臺的固定方向，只要求振動臺朝一個方向運動就能實現振動臺給燃油泵調節器X、Y、Z三個方向上的不同振動量，達到X、Y、Z三個方向的振動試驗要求，這樣設計的燃油泵調節器振動試驗工裝結構簡單易加工、重量輕，有效降低製造成本，又能有效地模擬燃油泵調節器在燃氣輪機上的振動環境，達到工裝可靠性高、維修性好、試驗真實的特點。

附圖說明

圖1是本實用新型所述結構的示意圖；

圖中：1、底板，2、安裝孔，3、立板，4、加強筋A，5、加強筋B，6、連接座，7、連接杆，8、固定螺帽，9、進口支撐座，10、進口接頭卡箍，11、進口接頭，12、出口支撐座，13、出口接頭卡箍，14、出口接頭。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

如圖1所示，一種燃油泵調節器振動試驗工裝，包括底板1、垂直於底板1設置的立板3及固定在底板1上的進出口支撐裝置；底板1上設置有呈米字型分布的安裝孔2；立板3設置在偏離底板1中心線的位置上，偏向底板1中部一側端面固定安裝一連接座6，連接座6中部設置一固定在立板3上的連接杆7，連接杆7偏向連接座6的一端為花鍵結構，另一端通過固定螺帽8固定在立板3上，該立板3沿長軸方向所在兩端部的兩側邊分別具有一加強筋A4和加強筋B5，加強筋A4與加強筋B5均與底板和立板3垂直；其中立板3與底板1、加強筋A4和加強筋B5與底板1、連接座6與立板3之間均採用螺釘及防松墊圈進行連接，之後進行焊接固定；加強筋A4和加強筋B5與立板3之間採用螺栓和螺母連接，之後進行焊接固定；進出口支撐裝置設置在立板3偏向連接座6所在一側的底板1側邊，主要包括沿立板3長軸方向設置且高低不同的進口支撐座9及出口支撐座12；進口支撐座9上端設置有進口接頭11及進口接頭卡箍10；出口支撐座12上端設置有出口接頭14及出口接頭卡箍13。

工作原理：

工作時，將燃油泵調節器安裝在連接座6與進出口支撐裝置之間，其中與連接座6的連接模擬正常工作時與燃氣輪機的連接，同時由於燃油泵調節器安裝在燃氣輪機上時，進出口都有管路連接，對燃油泵調節器起到支撐和連接作用，因此在工裝設計時設計了進出口支撐裝置，將進口接頭11與出口接頭14與燃油泵調節器固定連接；振動臺振動時只需沿一個方向振動，通過改變底板1與振動臺的固定方向即可實現振動臺給燃油泵調節器X、Y、Z三個方向上的不同振動量。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。