一种汽轮机动叶片固有频率测量激振系统的制作方法

本发明涉及汽轮机动叶片的频率测量，尤其涉及一种汽轮机动叶片固有频率测量激振系统。

背景技术：

汽轮机动叶片是汽轮机运行的关键部件，在设计动叶片时不仅要考虑动叶片的静强度，还要考虑动叶片的动强度，其中动强度考核的关键是掌握动叶片的振动特性。动叶片的振动特性在设计中主要表现为叶片的固有频率计算，并通过实测得到准确值。以前动叶片固有频率测量时采用氮气激振系统，以几瓶氮气瓶作为气源供气，使用氮气减压表将每个氮气瓶的高压氮气减压后通过储气罐和橡胶管将氮气输送至喷嘴进行激振。由于动平衡筒体内空间有限，筒体内布置的氮气瓶数量也就有限，试验时经常需要停机更换氮气瓶，这就造成生产成本的浪费；每个氮气减压表都需要精确调节防止氮气瓶供气不均而造成浪费，调节费时费力还可能由于动平衡筒体内的恶劣环境造成氮气减压表不工作的情况；激振所用气压较高并需要气压稳定，这就要求所使用的橡胶管较粗和管壁较厚，橡胶管长期在充满油污的环境中使用的话容易造成管壁硬化而断裂。新的压缩空气系统解决了上述问题，并且安装方便，操作简单，提高了激振系统的可靠性和连续性。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是：现有的动叶片固有频率测量系统资源浪费严重，费时费力，安全性能低；进而提供一种汽轮机动叶片固有频率测量激振系统。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

所述的一种汽轮机动叶片固有频率测量激振系统包括空气压缩机、储气罐、空气过滤器、干燥机、调节阀、气动阀、不锈钢波纹软管、喷嘴、控制器和恒压电源，空气压缩机、储气罐、空气过滤器、干燥机和调节阀通过进气管道依次连接，且空气压缩机、储气罐、空气过滤器、干燥机、调节阀、控制器和恒压电源设置在动平衡密封筒体外，气动阀、不锈钢波纹软管和喷嘴设置在动平衡密封筒体内，调节阀通过不锈钢波纹软管与气动阀的一端连接，气动阀的另一端通过不锈钢波纹软管与喷嘴的进气口连接，喷嘴的出气口正对转子的动叶片，恒压电源通过供电电路连接在气动阀上，在供电电路上安装一控制器。

进一步的，所述的调节阀与气动阀之间的管路上设置有截止阀，且截止阀设置在动平衡密封筒体外。

进一步的，所述的不锈钢波纹软管与喷嘴和气动阀之间通过快接头连接。

进一步的，所述的不锈钢波纹软管的直径为25mm，管厚为2mm。

本发明的有益效果是：

1、利用压缩空气激振系统对动叶片的固有频率进行测量时，可以根据实际情况进行连续长时或者短时激振，激振不再受到气量的限制。

2、在进行测量动叶片的固有频率时，可以根据需要随时调节激振压力，不再停机进入动平衡筒体内进行氮气减压表的调压工作。

3、本发明采用不锈钢波纹软管，不锈钢波纹管直径小且在充满油污的环境下能长期正常使用，不再受管材限制频繁更换管路。

4、进行动叶片固有频率测量时，激振系统安装快捷简便，启动空气压缩机后就可以直接进行测试工作，节约试验周期。

附图说明

图1为动叶片固有频率测量激振系统的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：

具体实施方式一：如图1所示，本实施方式所述的一种汽轮机动叶片固有频率测量激振系统包括空气压缩机1、储气罐2、空气过滤器3、干燥机4、调节阀5、气动阀7、不锈钢波纹软管、喷嘴9、控制器10和恒压电源11，空气压缩机1、储气罐2、空气过滤器3、干燥机4和调节阀5通过进气管道依次连接，且空气压缩机1、储气罐2、空气过滤器3、干燥机4、调节阀5、控制器10和恒压电源11设置在动平衡密封筒体外，气动阀7、不锈钢波纹软管和喷嘴9设置在动平衡密封筒体内，气动阀7设置在一条不锈钢波纹软管的管路上,调节阀5所处的进气管路与气动阀7所处的不锈钢波纹软管的一端通过快接头连接,气动阀7所处的不锈钢波纹软管的另一端通过另外一条较长的不锈钢波纹软管与喷嘴9的进气口连接，喷嘴9的出气口正对转子的动叶片，恒压电源11通过供电电路连接在气动阀7上，在供电电路上安装一控制器10，控制器10用于控制气动阀7的电路，恒压电源11为气动阀7供电。

在进行试验时打开空气压缩机1后调节空气压缩机1的工作参数，当空气压缩机1工作时，储气罐2可以储存一定的高压空气作为稳定测试用空气压力使用，减少空气压缩机机1的频繁启停，压缩空气流经空气过滤器3和干燥机4过滤其中的微小颗粒物和水滴，防止压缩的空气中含有杂质，防止汽轮机动叶片进行激振时对高速旋转的动叶片造成损伤。

高压的压缩空气流经调节阀5时，可以根据测试需要调节供气压力，压缩空气经气动阀7、不锈钢波纹软管和喷嘴9对高速旋转的动叶片进行激振。

恒压电源11在筒体外为气动阀7进行供电，在供电电路上安装控制器10，由控制器10控制气动阀7的启动，当需要供气进行激振时，控制器控制气动阀7开启提供压缩空气，暂时不需要进行激振时，气动阀7锁死防止压缩空气泄露破坏真空环境。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式所述的调节阀5与气动阀7之间的管路上设置有截止阀6，且截止阀6设置在动平衡密封筒体外。

在进行试验时开启截止阀6，在不进行试验时闭合截止阀6，防止由于管路的泄露破坏动平衡筒体内的真空环境，作为动平衡筒体内真空环境的二次保护。

其他组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式所述的不锈钢波纹软管与气动阀7和喷嘴9之间通过快接头连接。

其他组成及连接方式与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：本实施方式所述的不锈钢波纹软管的直径为25mm，管厚为2mm。

其他组成及连接方式与具体实施方式三相同。

技术特征：

技术总结
一种汽轮机动叶片固有频率测量激振系统，涉及汽轮机动叶片的频率测量。现有的测量系统资源浪费严重，费时费力安全性能低。空气压缩机、储气罐、空气过滤器、干燥机和调节阀通过进气管道依次连接，且空气压缩机、储气罐、空气过滤器、干燥机、调节阀、控制器和恒压电源设置在动平衡密封筒体外，气动阀、不锈钢波纹软管和喷嘴设置在动平衡密封筒体内，调节阀通过不锈钢波纹软管与气动阀的一端连接，气动阀的另一端通过不锈钢波纹软管与喷嘴的进气口连接，喷嘴的出气口正对转子的动叶片，恒压电源通过供电电路连接在气动阀上，在供电电路上安装一控制器。本发明用于汽轮机动叶片固有频率的测量。

技术研发人员：薛海亮;赵英英;马义良;胡炳南;关淳;任润生;刘奇峰;王冬梅;郭振宇;邹成伦
受保护的技术使用者：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
技术研发日：2019.02.21
技术公布日：2019.05.03