一种高速转子动特性试验台校准用标准转子的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其转轴的支撑采用鼠笼支撑结构，即在转轴的上部和下部分别通过一个锁紧螺母连接一个鼠笼，每个鼠笼内侧与转轴接触处设有油润滑的滚动轴承；转轴的底端连接凸缘联轴器，通过凸缘联轴器使得转轴与试验台连接；凸缘联轴器与转轴采用柱面锥面相结合并以中心螺栓紧固的方式连接，即在凸缘联轴器内部、凸缘联轴器与转轴的底端面的通过中心螺栓固定；在转轴的轴身及顶端设置了多个平面的配重孔，以便进行高速状态下的多面配重平衡。本实用新型所述的标准转子起到考核试验台对中精度和连接状态的作用，提高试验台可靠性，验证试验系统准确性。
【专利说明】一种高速转子动特性试验台校准用标准转子
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及火箭发动机高速转子动特性研究领域，具体涉及一种高速转子动特性试验台校准用标准转子。
【背景技术】
[0002]涡轮泵转子是液体火箭发动机的主要构件，随着航天工业迅速发展，发动机的性能不断提高，涡轮泵转子的工作转速不断提高，通常为超过一阶、甚至二阶临界转速。高速转子的动力学特性明显，对不平衡量引起的振动非常敏感。资料表明，发动机主要激振力之一就是涡轮泵转子的不平衡力。因此，进行转子的高速动特性试验研究，是保证转子平衡精度是确保液体火箭发动机制造质量的重要环节。
[0003]目前，通过对高速转子进行动特性研究，并对其进行高速动平衡已成为国内外液体火箭发动机涡轮泵转子常规的工艺过程，可以确保高速转子的工作稳定性，降低转子的振动量级。
[0004]由火箭发动机涡轮泵转子系统工作转速很高，其试验系统需要在高速状态下保证良好的装配和测试精度要求，因此需利用标准转子对试验系统进行测试。由于标准转子的设计需要考虑试验台的结构形式、支撑及对接方式，国内鲜有对该类型标准转子的设计制造报道。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其能够在火箭发动机涡轮泵高速转子动特性试验系统的维修校核时，起到考核试验台对中精度和连接状态的作用，提高试验台可靠性，验证试验系统准确性。
[0006]实现本实用新型目的的技术方案一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，该标准转子包括光轴结构形式的转轴，转轴的支撑采用鼠笼支撑结构，即在转轴的上部和下部分别通过一个锁紧螺母连接一个鼠笼，每个鼠笼内侧与转轴接触处设有油润滑的滚动轴承；转轴的底端连接凸缘联轴器，通过凸缘联轴器使得转轴与试验台连接；凸缘联轴器与转轴采用柱面锥面相结合并以中心螺栓紧固的方式连接，即在凸缘联轴器内部、凸缘联轴器与转轴的底端面的通过中心螺栓固定；在转轴的轴身及顶端设置了多个平面的配重孔，以便进行高速状态下的多面配重平衡；在同一个平面上开设的若干个配重孔成对称分布。
[0007]如上所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其所述的锁紧螺母与鼠笼接触处设有调整垫，利用锁紧螺母对调整垫的压紧来固定滚动轴承的内圈。
[0008]如上所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其所述的鼠笼内带有金属橡胶阻尼器。
[0009]如上所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其在凸缘联轴器外部通过抒紧螺栓实现与试验台传动轴的连接。
[0010]如上所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其所述的鼠笼外侧通过螺栓紧固在试验台摆架上。
[0011]如上所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其所述的标准转子的转速可达60000r/min，转速60000r/min时稳定运行在二阶临界转速与三阶临界转速之间。
[0012]本实用新型的效果在于:
[0013]本实用新型所述的高速转子动特性试验台校准用标准转子，能够在火箭发动机涡轮泵高速转子动特性试验系统的维修校核时，起到考核试验台对中精度和连接状态的作用，提高试验台可靠性，验证试验系统准确性，同时，也可以在高速状态下对标准转子进行数据采集，进一步考核试验台的测试性能，以及确保试验台维修后的准确性校准及定期考核校验等工作的顺利进行。
[0014]在火箭发动机涡轮泵高速转子动特性试验系统的调试过程中，高速转子动特性试验系统校准用标准转子可以在60000r/min下稳定工作，能够有效的验证试验台两摆架与齿轮箱输出轴的对中精度，准确的反应出试验转子和试验台法兰的连接对准状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子结构示意图。
[0016]图中:1.转轴，2.锁紧螺母，3.调整垫，4.螺栓，5.凸缘联轴器，6.拧紧螺栓，7.垫圈；8.鼠笼；9.滚动轴承；10.金属橡胶阻尼器；11.中心螺栓；12.配重孔。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子作进一步描述。
[0018]如图1所示，本实用新型所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子包括转轴1、锁紧螺母2、调整垫3、螺栓4、凸缘联轴器5、拧紧螺栓6、垫圈7、鼠笼8、滚动轴承9、金属橡胶阻尼器10、中心螺栓11等部件。
[0019]该标准转子包括光轴结构形式的转轴1，转轴I的支撑采用鼠笼支撑结构，即转轴I的上部和下部分别通过一个锁紧螺母2连接一个鼠笼8 ;所述的鼠笼8内侧与转轴I接触处设有油润滑的滚动轴承9 ;鼠笼8外侧通过螺栓4紧固在试验台摆架上。所述的锁紧螺母2与鼠笼8接触处设有调整垫3，利用锁紧螺母2对调整垫3的压紧来固定滚动轴承9的内圈。所述的鼠笼8内带有金属橡胶阻尼器10。
[0020]转轴I的底端连接凸缘联轴器5，通过凸缘联轴器5使得转轴I与试验台(高速转子动特性试验台)连接。
[0021]凸缘联轴器5与转轴I采用柱面锥面相结合并以中心螺栓11紧固的方式连接，即在凸缘联轴器5内部、凸缘联轴器5与转轴I的底端面的通过中心螺栓11固定，实现了对标准转子装配后同心度的高精度控制，实测表明在保证加工精度的前提下，应用该结构无需过盈配合即可实现连接件的高精度对中。在凸缘联轴器5外部通过拧紧螺栓6实现与试验台传动轴的连接。
[0022]在转轴I的轴身及顶端设置了多个平面的配重孔12，以便进行高速状态下的多面配重平衡。在同一个平面上开设的若干配重孔12成对称分布。
[0023]上述高速转子动特性试验台校准用标准转子，结构简单，利于加工装配维护及后续数据比对分析等。该转子可在60000r/min转速下安全运转,强度符合设计准则,安全裕度1.5?2 ;转子工作在转子第二阶与第三阶临界转速之间，额定工作状态临界转速避开率在15?20%以上。该转子可多次重复使用。
【权利要求】
1.一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其特征在于:该标准转子包括光轴结构形式的转轴(1)，转轴(I)的支撑采用鼠笼支撑结构，即在转轴(I)的上部和下部分别通过一个锁紧螺母⑵连接一个鼠笼(8)，每个鼠笼⑶内侧与转轴⑴接触处设有油润滑的滚动轴承(9)； 转轴(I)的底端连接凸缘联轴器(5)，通过凸缘联轴器(5)使得转轴(I)与试验台连接；凸缘联轴器(5)与转轴(I)采用柱面锥面相结合并以中心螺栓(11)紧固的方式连接，即在凸缘联轴器(5)内部、凸缘联轴器(5)与转轴(I)的底端面的通过中心螺栓(11)固定; 在转轴(I)的轴身及顶端设置了多个平面的配重孔(12)，以便进行高速状态下的多面配重平衡；在同一个平面上开设的若干个配重孔(12)成对称分布。
2.根据权利要求1所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其特征在于:所述的锁紧螺母(2)与鼠笼(8)接触处设有调整垫(3)，利用锁紧螺母(2)对调整垫(3)的压紧来固定滚动轴承(9)的内圈。
3.根据权利要求1所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其特征在于:所述的鼠笼(8)内带有金属橡胶阻尼器(10)。
4.根据权利要求1所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其特征在于:在凸缘联轴器(5)外部通过拧紧螺栓(6)实现与试验台传动轴的连接。
5.根据权利要求1所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其特征在于:所述的鼠笼(8)外侧通过螺栓(4)紧固在试验台摆架上。
6.根据权利要求1所述的一种高速转子动特性试验台校准用标准转子，其特征在于:所述的标准转子的转速可达60000r/min，转速60000r/min时稳定运行在二阶临界转速与三阶临界转速之间。
【文档编号】G01M13/00GK203858062SQ201420284602
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】窦唯, 尹健昭, 毛乐园, 谭晋云, 闫宇龙, 杨永久 申请人:北京航天动力研究所