汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置製造方法
2023-07-18 02:02:51
汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置製造方法
【專利摘要】汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，涉及一種實驗裝置，所述裝置包括汽輪機模擬葉輪、信號發生器、信號放大器、激振器、電磁拾振器、示波器，其特徵在於，信號發生器2的功率輸出端經屏蔽線與信號放大器3直接相連，信號發生器的輸出端與激振器4相連，激振器與汽輪機模擬葉輪相安裝一起，在汽輪機模擬葉輪的上面安裝有電磁拾振器5，電磁拾振器的信號與示波器6的X通道相連，示波器的Y通道與信號發生器的頻率輸出端相連接；本實用新型針對現今火力發電廠汽輪機組葉輪振動情況，用模擬葉輪的方法測量汽輪機葉輪的固有頻率和振型的變現形式。進而可以利用實驗裝置測量的葉輪振型分析火力發電廠汽輪機中葉輪振動的特性。
【專利說明】汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，特別是涉及一種汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置。
【背景技術】
[0002]長期以來，汽輪機轉子振動問題一直影響機組的安全運行，葉輪對整個機組來說非常重要，對於一些剛性不足的葉輪，常因激振力頻率與葉輪固有頻率相等或接近時產生強烈地共振而引起葉輪的損壞。在葉輪振動的同時，往往會引起鑲嵌在葉輪外緣的葉片振動，這對葉片又是極大的威脅。因此，對葉輪振動特性的研究不容忽視，對汽輪機進行葉輪的固有頻率及振型測試是非常有必要的。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在於提供一種汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，該實驗裝置用模擬葉輪的方法測量汽輪機葉輪的固有頻率和振型的變現形式，利用實驗裝置測量的葉輪振型分析火力發電廠汽輪機中葉輪振動的特性。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，所述裝置包括汽輪機模擬葉輪、信號發生器、信號放大器、激振器、電磁拾振器、示波器，信號發生器的功率輸出端經屏蔽線與信號放大器直接相連，信號發生器的輸出端與激振器相連，激振器與汽輪機模擬葉輪相安裝一起，在汽輪機模擬葉輪的上面安裝有電磁拾振器，電磁拾振器的信號與示波器的X通道相連，示波器的Y通道與信號發生器的頻率輸出端相連接；汽輪機模擬葉輪外徑550mm，內徑150mm，厚度10mm，信號發生器最大輸出功率5麗，頻率測量範圍0.3HZ?3MHZ ;信號放大器3的放大功率為300W。
[0006]所述的汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，所述汽輪機模擬葉輪通過臺架直接固定在地面上。
[0007]所述的汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，所述激振器與葉輪的距離為2-5_的間隙，並且布置在葉輪的外緣。
[0008]本實用新型的優點與效果是:
[0009]本實用新型針對現今火力發電廠汽輪機組葉輪振動情況，用模擬葉輪的方法測量汽輪機葉輪的固有頻率和振型的變現形式。實驗測量的結果與ANSYS軟體分析結果進行了比對，實驗結果與軟體結果完全吻合，進而可以利用實驗裝置測量的葉輪振型分析火力發電廠汽輪機中葉輪振動的特性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置結構示意圖。【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖所示實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0012]圖中標號為:1.汽輪機模擬葉輪 2.信號發生器 3.信號放大器 4.激振器
5.電磁拾振器6.不波器。
[0013]汽輪機模擬葉輪I通過臺架直接固定在地面上，信號發生器2的功率輸出端用屏蔽線與信號放大器3直接相連，信號發生器的輸出端與激振器4相連，激振器與汽輪機模擬葉輪，採用非接觸方式安裝，在汽輪機模擬葉輪的上面採用非接觸式安裝有電磁拾振器5，電磁拾振器接收到的信號與示波器6的X通道相連，示波器的Y通道與信號發生器的頻率輸出端相連接。
[0014]汽輪機模擬葉輪為20號鋼製造,外徑550mm ,內徑150mm,厚度10mm,採用內圓緊固的安裝方法安裝。信號發生器2採用帶功率輸出的，最大輸出功率5麗，頻率測量範圍
0.3HZ?3MHZ。信號放大器3的放大功率為300W。激振器4可自制或選購，電磁拾振器5也可自制或選購。示波器6型號(M0S-620CH，20MHz)。屏蔽信號線若干。
[0015]本實用新型的原理:由於現場汽輪機葉輪直徑比較大，故沿圓周方向剛度較大，所以葉輪不會產生切向振動，但葉輪的厚度相對葉輪半徑而言要小，故葉輪(或輪系)振動只能發生在軸線方向上。
[0016]本實用新型採用模擬靜止不動的葉輪。主要利用共振法的原理，通過信號發生器的輸出功率經功率放大器的放大處理，通過安裝在葉輪上的激振器對葉輪進行激振，信號發生器的輸出功率可調節，從而能夠控制對葉輪激勵的大小，葉輪的振動情況可以通過安裝在葉輪附近的拾振器通過示波器來顯示。用激振器以一定的頻率激發葉輪振動，這時葉輪的振動波由激振力作用點沿圓周向反向傳播，兩波傳到激振點對徑處相遇，若激振力頻率不同於葉輪自振頻率時，則兩波在相遇時相位不等，其振幅不會變大，也就不會出現共振現象，不會出現穩定不振的節徑(線)。當激振力頻率等於葉輪自振頻率，兩波在激振點對經處相遇時，兩波相位相同，各自再繼續傳播時，均與原振動同相，使各處振幅相互疊加達最大值，這時葉輪沿圓周方向上各處振幅相等，最大振幅處恆為最大、不振處亦然一直基本不振，即形成節徑(線)。葉輪同樣是彈性體，具有多個自由度，即對應多個自振頻率。隨著激振力頻率的增加葉輪節徑(線)增加、其對應自振頻率升高。利用共振原理，即可測出葉輪不同振型及對應自振頻率。節徑(線)在葉輪上的表現可以通過細沙的運動來體現。
[0017]使用時，應熟悉各種儀器的正確使用方法，按圖接好線路，經檢查後方可接通電源，將信號發生器輸出細調放在最小位置，功率放大器調節旋鈕旋至最小位置。合上總電源，細聽激振力功率放大器的風扇(冷卻用)轉動是否有異常，若有異常聲音、或有摩擦聲應立即拉斷總電源查明原因。檢查激振器與葉輪的距離，保持在2-5mm左右的間隙，並且保持布置在葉輪的外緣，然後在葉輪平面鋪上均勻細沙。以上準備工作做完，確認無誤後方可進行實驗。將信號發生器的輸出細調旋鈕逐漸開大，電流表的指示不要超過2A，直至葉輪上細沙有明顯的振動，逐漸形成節徑(線)為止。逐漸增加激振頻率，使葉輪出現m=l, m=2, m=3, m=3, m=4, m=5, m=6六種振型,記錄其振動頻率。測試完畢，應首先將功率放大器輸出細調旋至最小(電壓為0)，關閉所有電源開關即可。
【權利要求】
1.汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，所述裝置包括汽輪機模擬葉輪、信號發生器、信號放大器、激振器、電磁拾振器、示波器，其特徵在於，信號發生器(2)的功率輸出端經屏蔽線與信號放大器(3)直接相連，信號發生器的輸出端與激振器(4)相連，激振器與汽輪機模擬葉輪相安裝一起，在汽輪機模擬葉輪的上面安裝有電磁拾振器(5),電磁拾振器的信號與示波器(6)的X通道相連，示波器的Y通道與信號發生器的頻率輸出端相連接；汽輪機模擬葉輪外徑550mm，內徑150mm，厚度10mm，信號發生器(2)最大輸出功率5麗，頻率測量範圍0.3HZ?3MHZ ;信號放大器(3)的放大功率為300W。
2.根據權利要求1所述的汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，其特徵在於，所述汽輪機模擬葉輪(I)通過臺架直接固定在地面上。
3.根據權利要求1所述的汽輪機模擬葉輪振型測試實驗裝置，其特徵在於，所述激振器與葉輪的距離為2-5mm的間隙，並且布置在葉輪的外緣。
【文檔編號】G01M7/02GK203479487SQ201320461158
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】潘宏剛, 徐有寧 申請人:瀋陽工程學院