一种叶片倾角可调的碰摩装置的制作方法

本发明涉及旋转机械故障模拟技术领域，尤其涉及一种叶片倾角可调的碰摩装置。

背景技术：

碰摩是指转子振动超过转静子间许用间隙时发生的转子与静子接触的现象。现代旋转机械，工作转速不断提高，推重比不断增加，使得转静子间的间隙不断减小，增加了转定子间碰摩的几率。旋转机械发生碰摩故障会导致机组振动剧烈，影响使用寿命，严重时甚至导致机毁人亡。叶片与机匣间的碰摩由于叶片切向速度高等因素使得叶片极易产生弯曲，从而导致叶片发生损伤。

现有的含叶片的碰摩装置中，叶片宽度方向与试验台轴向的角度、叶片间的相对角度均是固定的，不能研究叶片倾角变化对系统响应的影响。

技术实现要素：

技术问题：针对现有技术中叶片宽度方向与试验台轴向的角度、叶片间的相对角度均是定值，不能研究叶片倾角变化对系统响应的影响的问题，本发明提供了一种叶片倾角可调的碰摩装置，可以调节叶片宽度方向与试验台轴向的角度α，相邻叶片长度方向的角度β。

技术方案：为实现以上目的，本发明公开了提供一种叶片倾角可调的碰摩装置，该装置包括底座、电机、转子叶片系统、定子、轴承和轴承支座；所述定子包括定子支座和碰摩件，所述轴承支座包括第一滚动轴承支座和第二滚动轴承支座，并且所述第一滚动轴承支座、第二滚动轴承支座、电机、定子支座同轴安装在底座上，所述转子叶片系统包括联轴器、轴、轮盘和叶片，所述轴的一端通过联轴器与电机相连，并且轴的另一端穿过第一滚动轴承支座上的第一滚动轴承和第二滚动轴承支座上的第二滚动轴承，安装有叶片的所述轮盘安装在所述轴上；所述碰摩件安装在定子支座上，并且轮盘旋转时碰摩件可以和叶片碰触，所述叶片宽度方向与轴的轴向的角度为α，相邻叶片长度方向的角度为β。

所述叶片在轮盘上均匀分布，并且所述轮盘上以轮盘中心为中心均匀分布若干螺纹通孔，根据需要在该处安装配重螺钉以模拟不平衡激励。

所述碰摩件包括碰摩件固定杆和模拟机匣，并且模拟机匣安装在碰摩件固定杆底部。

所述叶片包括第一叶片部和第二叶片部，两者通过螺钉连接，且接触面为斜面。

并且，调节叶片宽度方向与轴的轴向的角度α时，保持第一叶片部和第二叶片部相对位置固定，旋开轮盘和叶片间的固定装置，根据需要旋转叶片角度后，拧紧轮盘和叶片间的固定装置。

并且，调节相邻叶片间的角度β时，旋开轮盘和叶片间的固定装置，保持轮盘与第一叶片部相对位置固定，根据需要旋转第二叶片部角度后，使第一叶片部和第二叶片部在斜接触面上贴合，拧紧轮盘和叶片间的固定装置。

所述第一滚动轴承和第二滚动轴承为滑动轴承或滚动轴承，轮盘和叶片间的螺钉数量根据需要设置，碰摩件的数量可以根据需要设置。

有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：

(1)本发明可以调节叶片宽度方向与试验台轴向的角度α，相邻叶片长度方向的角度β，调节过程方便；

(2)本发明中叶片与轮盘通过螺钉连接，更换叶片方便；

(3)可以根据需要设置碰摩件的数量，以研究叶片单点局部碰摩、多点局部碰摩和整周碰摩等不同碰摩形式；

(4)本发明可以在轮盘上增加配重螺钉，以模拟不平衡、碰摩耦合故障；

(5)本发明使用方便，通用性较强，便于市场推广。

附图说明

图1为本发明一种叶片倾角可调的碰摩装置总体装配图。

图2为轮盘-叶片装配图。

图3为轮盘结构图。

图4为叶片装配图。

图5为第一叶片部结构图。

图6为第一叶片部主视图。

图7为第二叶片部结构图。

图8为第二叶片部主视图。

图9为碰摩件结构图。

图中，1.底座，2.电机，3.转子叶片系统，3-1.联轴器，3-2.轴，3-3.轮盘，3-4.叶片，3-4-1.第一叶片部，3-4-2.第二叶片部，4.定子，4-1.定子支座，4-2.碰摩件，4-2-1.碰摩固定杆，4-2-2.模拟机匣，5-1.第一滚动轴承，5-2.第二滚动轴承，6-1.第一滚动轴承支座，6-2.第二滚动轴承支座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明一种叶片倾角可调的碰摩装置，包括底座1、电机2、转子叶片系统、定子4、轴承和轴承支座6。所述定子包括定子支座4-1和碰摩件4-2，所述轴承支座6包括第一滚动轴承支座6-1和第二滚动轴承支座6-2，并且所述第一滚动轴承支座6-1、第二滚动轴承支座6-2、电机2、定子支座4-1同轴安装在底座1上，所述转子叶片系统包括联轴器3-1、轴3-2、轮盘3-3和叶片3-4，所述轴3-2的一端通过联轴器3-1与电机相连，并且轴3-2的另一端穿过第一滚动轴承支座上6-1的第一滚动轴承5-1和第二滚动轴承支座6-2上的第二滚动轴承5-2，安装有叶片3-4的所述轮盘3-3安装在所述轴3-2上；所述碰摩件4-2安装在定子支座4-1上，并且碰摩件4-2可以和叶片3-4碰触，所述叶片3-4宽度方向与轴3-2的轴向的角度为α，相邻叶片3-4长度方向的角度为β。并且，轮盘3-3可以通过紧定螺钉安装在轴3-2上，叶片3-4通过螺钉与轮盘3-3相连，轮盘3-3可以处于碰摩件4-2的正下方可以是非正下方，保证轮盘3-3旋转时，其上的叶片3-4可以和碰摩件4-2相接触。

如图1～图3所示，叶片3-3有2个，在轮盘3-3上对称分布，轮盘3-3上以轮盘3-3中心为中心均匀分布16个m5的螺纹通孔，根据需要在该处安装配重螺钉以模拟不平衡激励。

如图1、图4～图8所示，叶片3-4包括第一叶片部3-4-1和第二叶片部3-4-2，两者通过螺钉连接，且接触面为斜面。

如图1和图9所示，定子4包括定子支座4-1和碰摩件4-2，两者通过螺纹连接。碰摩件4-2包括碰摩件固定杆4-2-1和模拟机匣4-2-2。

本发明调节叶片3-4宽度方向与试验台轴向的角度α时，保持第一叶片部3-4-1和第二叶片部3-4-2相对位置固定，旋开轮盘3-3和叶片3-4间的螺钉，根据需要旋转叶片3-4角度后，拧紧轮盘3-3和叶片3-4间的螺钉；

调节两相邻叶片3-4长度方向的角度β时，旋开轮盘3-3和叶片3-4间的螺钉，保持轮盘3-3与第一叶片部3-4-1相对位置固定，根据需要旋转第二叶片部3-4-2角度后，使第一叶片部3-4-1和第二叶片部3-4-2贴合，拧紧轮盘3-3和叶片3-4间的螺钉。

以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种叶片倾角可调的碰摩装置，其特征在于，该装置包括底座、电机、转子叶片系统、定子、轴承和轴承支座；所述定子包括定子支座和碰摩件，所述轴承支座包括第一滚动轴承支座和第二滚动轴承支座，并且所述第一滚动轴承支座、第二滚动轴承支座、电机、定子支座同轴安装在底座上；所述转子叶片系统包括联轴器、轴、轮盘和叶片，所述轴的一端通过联轴器与电机相连，并且轴的另一端穿过第一滚动轴承支座上的第一滚动轴承和第二滚动轴承支座上的第二滚动轴承，安装有叶片的所述轮盘安装在所述轴上，所述碰摩件安装在定子支座上，并且轮盘旋转时碰摩件可以和叶片碰触，所述叶片宽度方向与轴的轴向的角度为α，相邻叶片长度方向的角度为β。

2.根据权利要求1所述的一种叶片倾角可调的碰摩装置，其特征在于，所述叶片在轮盘上均匀分布，所述轮盘上以轮盘中心为中心均匀分布若干螺纹通孔，根据需要在该处安装配重螺钉以模拟不平衡激励。

3.根据权利要求1所述的一种叶片倾角可调的碰摩装置，其特征在于，所述碰摩件包括碰摩件固定杆和模拟机匣，并且模拟机匣安装在碰摩件固定杆底部。

4.根据权利要求1所述的一种叶片倾角可调的碰摩装置，其特征在于，所述叶片包括第一叶片部和第二叶片部，两者通过固定装置连接，且接触面为斜面。

5.根据权利要求4所述的一种叶片倾角可调的碰摩装置，其特征在于，调节叶片宽度方向与轴的轴向的角度α时，保持第一叶片部和第二叶片部相对位置固定，旋开轮盘和叶片间的固定装置，根据需要旋转叶片角度后，拧紧轮盘和叶片间的固定装置。

6.根据权利要求4所述的一种叶片倾角可调的碰摩装置，其特征在于，调节相邻叶片间的角度β时，旋开轮盘和叶片间的固定装置，保持轮盘与第一叶片部相对位置固定，根据需要旋转第二叶片部角度后，使第一叶片部和第二叶片部在斜接触面上贴合，拧紧轮盘和叶片间的固定装置。

7.根据权利要求1所述的一种叶片倾角可调的碰摩装置，其特征在于，所述第一滚动轴承和第二滚动轴承为滑动轴承或滚动轴承。

技术总结
本发明公开了一种叶片倾角可调的碰摩装置，包括底座、电机、转子叶片系统、定子、轴承和轴承支座。电机、转子叶片系统、定子、轴承和轴承支座设置在底座上；电机与转子叶片系统相连，转子叶片系统通过轴承和轴承支座安装在底座上。本发明调节结构简单，可以调节叶片宽度方向与轴轴向的角度α，调节相邻叶片长度方向的角度β。

技术研发人员：张大海;何俊增;刘璟泽;费庆国
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2020.01.09
技术公布日：2020.05.29