一种集成动态力实时测量与共振频率可调的旋转激振器的制作方法

本发明涉及激振器技术领域，尤其涉及一种集成动态力实时测量与共振频率可调的旋转激振器。

背景技术：

旋转激振器通过产生周期性旋转激励力，以模拟旋转机械(如蒸汽轮机、燃气轮机、航空发动机等)中转子运动所产生的动态激励力。在实际应用中，旋转激振器可放置于旋转机械转子安装位置，在不安装转子的情况下模拟转子的多方向周期动态激振。旋转机械转子的多方向动态激振是目前大部分液压式激振器或者电磁式激振器目前所不能满足的。旋转激振器应用于旋转机械静止支撑结构的动态特性识别及振动传递率评估时，需要获得旋转激振器动态输出的动态激励力的幅值和相位，目前尚无测量装置和测量手段有效获得上述动态激励力特征。同时旋转激振器在激振过程中，通常需要避免激振频率与激振器固有频率发生重合而共振，造成激振器结构破坏。但是对于旋转激振器而言，激振频率是由试验需求决定的。通常需要调整激振器系统自身的共振频率，以避免不同激振频率需求下旋转激振器共振的发生。

技术实现要素：

本方发明为了解决旋转激振器激励力的幅值和相位信息无法获得的问题，提出了一种集成动态激励力实时测量的旋转激振器，通过将动态力传感器与旋转激振器结构集成，具有结构简单、体积小、安装使用灵活方便等特点。同时针对旋转激振器共振频率无法调整的问题，提出了一种共振频率可调的旋转激振器结构，其与集成动态激励力实施测量的旋转激振器高度融合，能够兼具动态力测量和共振频率调整的需求。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种集成动态力实时测量与共振频率可调的旋转激振器，包括激振器壳体和安装法兰，所述激振器壳体的外壁周向开有四个传感器安装槽，四个所述传感器安装槽中均安装有动态力传感器，所述动态力传感器远离激振器壳体的一侧设置有共振调节簧片，所述安装法兰的内壁开设有与传感器安装槽相对应的法兰凹槽，所述安装法兰套接在激振器壳体的外壁，所述共振调节簧片远离动态力传感器的一侧与法兰凹槽的内壁贴合，并且共振调节簧片将整个激振器壳体完全支承，所述安装法兰的环状外壁呈环状均匀设置有多个通孔，安装法兰可通过插接在通孔中的螺钉与被检测物件进行连接。

优选的，所述传感器安装槽为单侧封闭式结构，其封闭端开设有螺纹孔。

优选的，所述共振调节簧片为方框形弹簧片，且共振调节簧片的上下两端面均为波浪形。

本发明提出的一种集成动态力实时测量与共振频率可调的旋转激振器，有益效果在于：采用了动态力传感器与旋转激振器一体化结构，能够在不改变旋转激振器核心结构的基础上实现动态旋转激励力的测量；同时该一体化结构能够快速与测试对象实现安装，具有结构紧凑、安装简单的特点，动态力传感器圆周方向上间隔九十度对称布置，使得整个结构刚度和稳定较好，并能够保证旋转激振力均匀地传递到测试对象上，动态力传感器沿轴向引出，方便测试信号的引出，提高了旋转激振器测力系统的可靠性，动态力传感器通过共振调节簧片进行连接，可通过更换不同刚度的共振调节簧片调整旋转激振器的共振频率，扩大了旋转激振器的工作频率范围，提高了旋转激振器的通用性。

附图说明

图1为本发明提出的一种集成动态力实时测量与共振频率可调的旋转激振器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种集成动态力实时测量与共振频率可调的激振器壳体横截面图；

图3为上述图2的A-A向剖面图；

图4为上述图2的E向投影图；

图5为本发明提出的一种集成动态力实时测量与共振频率可调的激振器的安装法兰截面图；

图6为上述图5的B-B向剖面图；

图7位本发明提出的一种集成动态力实时测量与共振频率可调的激振器的簧片的俯视图；

图8位本发明提出的一种集成动态力实时测量与共振频率可调的激振器的簧片的侧视图。

图中：1激振器壳体、2传感器安装槽、3螺纹孔、4法兰凹槽、5通孔、6动态力传感器、7共振调节簧片、8旋转激振器、9安装法兰。

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1-8，一种集成动态力实时测量与共振频率可调的旋转激振器，包括激振器壳体1和安装法兰8，激振器壳体1的外壁周向开有四个传感器安装槽2，四个传感器安装槽2中均安装有动态力传感器6，动态力传感器6远离激振器壳体1的一侧设置有共振调节簧片7，安装法兰8的内壁开设有与传感器安装槽2相对应的法兰凹槽4，安装法兰8套接在激振器壳体1的外壁，共振调节簧片7远离动态力传感器6的一侧与法兰凹槽4的内壁贴合，并且共振调节簧片7将整个激振器壳体1完全支承，安装法兰8的环状外壁呈环状均匀设置有多个通孔5，安装法兰8可通过插接在通孔5中的螺钉与被检测物件进行连接，传感器安装槽2为单侧封闭式结构，其封闭端开设有螺纹孔3，动态力传感器6上的导线可通过传感器安装槽2非封闭端引出与外部设备进行连接，当动态力传感器6损坏时，可将螺丝刀插入螺纹孔3中将动态力传感器6从传感器安装槽2的分封闭侧推出，已进行动态力传感器6的更换，共振调节簧片7为方框形弹簧片，且共振调节簧片7的上下两端面均为波浪形，通过更换不同的共振调节簧片7改变激振器壳体的支承刚度，进而调节旋转激振器共振频率，避免激振频率与激振器固有频率发生重合而共振，造成激振器结构破坏，提高了旋转激振器的通用性。

工作原理：将安装法兰9通过螺钉固定连接在待测试件上，旋转激振器所有的旋转激励力均由动态力传感器6传递至测试件，进而实现旋转激励力的实时测量，由于旋转激励力信号具有周期性变化的规律，每个动态力传感器6均可以测量传递至测试件的动态力的幅值和相位，通过更换不同的共振调节簧片7改变旋转激振器壳体的支承刚度，进而调节旋转激振器共振频率，提高了该旋转激振器的通用性。

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。