一种航空双转子综合振动特性试验台的制作方法

本实用新型主要涉及转子振动测试相关技术领域，具体是一种航空双转子综合振动特性试验台。

背景技术：

转子系统是航空发动机的核心结构，而航空发动机的主要转子系统为双转子结构，即高压转子和低压转子之间通过轴承联接在一起。对于航空双转子系统的研究一直以来是一些高校及科研单位的工作重点，因此相应的航空双转子系统的振动特性试验台应运而生。

由于航空双转子系统的专业性限制，现有各大高效及科研单位所搭建的振动试验台结构极为复杂且较为单一，一般面向航空发动机局部结构进行构建，适用于单一因素的振动特性研究。因此，设计一种易于搭建，且能够从多方面对航空双转子系统振动特性进行综合研究的试验台是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。

技术实现要素：

为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种航空双转子综合振动特性试验台，本试验台具有易于搭建，能够保证高压转子和低压转子相对稳定高速转动的特点，通过对对该试验台的双转子系统进行振动性能测试，能够为航空发动机改进提供有力的试验数据。

本实用新型的技术方案如下：

一种航空双转子综合振动特性试验台，包括底座、低压转子、高压转子、低压转子驱动、高压转子驱动；

其中，所述低压转子驱动固定安装于所述底座一侧并连接所述低压转子一端，低压转子驱动的轴线与所述低压转子轴线重合；

所述高压转子套设于所述低压转子外部，高压转子的靠近所述低压转子驱动的一端与低压转子之间通过轴承配合，高压转子的远离所述低压转子驱动的一端通过固定安装于所述底座上的轴承座支撑，且高压转子的该端与所述轴承座之间设有轴承；

所述高压转子驱动固定安装于所述底座上且连接所述高压转子，高压转子驱动的轴线与所述高压转子的轴线垂直。

进一步，所述高压转子的远离所述低压转子驱动的一端与所述高压转子驱动之间通过齿轮连接。

进一步，所述高压转子驱动包括有一驱动轴，所述驱动轴可转动的安装在轴承座内，驱动轴与高压转子之间通过齿轮连接。

进一步，所述高压转子的远离所述低压转子驱动的一侧端面固定安装有从动锥齿轮，所述驱动轴端面固定安装有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮之间啮合配合。

进一步，所述低压转子驱动的低压电主轴与所述低压转子一端通过联轴器连接，所述高压转子驱动的高压电主轴与所述驱动轴之间通过联轴器连接。

进一步，所述联轴器为尼龙绳联轴器。

进一步，所述低压转子的两端均伸出所述高压转子，且在两端均设有轴承座实现支撑。

进一步，所述低压转子上靠近低压转子驱动的一端设置有一个轴承座，所述低压转子上远离低压转子驱动的一端设置有两个轴承座。

进一步，所述低压转子以及所述高压转子上均设有配重盘。

进一步，所述高压转子驱动以及低压转子驱动通过紧固件固定安装于所述底座上。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的航空双转子试验台的结构设计紧凑合理，易于试验台的搭建，试验台采用的驱动结构布置以及低压转子和高压转子的支撑方式，能够保证低压转子和高压转子之间的相对稳定高速转动，通过对转子高速运行下的振动情况测试，能够为航空发动机的改进提供有力的数据支持。

2、本实用新型的支撑结构中，各轴承座之间拆装方便，结构简单布局合理，轴承座的布置方式以及低压转子采用直接驱动的方式、高压转子采用齿轮驱动的方式，能够使得低压转子和高压转子在高速转动时保持良好的稳定性，转子的支撑方式，易于对不同支撑环境下(如具体支撑可采用双鼠笼弹性支撑、挤压油膜支撑等)的数据测试。

附图说明

附图1为本实用新型主视结构示意图；

附图2为本实用新型俯视结构示意图；

附图3为本实用新型侧视结构示意图。

附图中所示标号：

1、底座；2、低压转子驱动；3、高压转子驱动；4、第一轴承座；5、第二轴承座；6、第三轴承座；7、第四轴承座；8、第五轴承座；9、第一轴承；10、第二轴承；11、第三轴承；12、第四轴承；13、第五轴承；14、第一低压转子配重盘；15、高压转子配重盘；16、第二低压转子配重盘；17、高压转子；18、低压转子；19、从动锥齿轮；20、第一联轴器；21、第二联轴器；22、驱动轴；23、主动锥齿轮；24、高压驱动安装板；25、高压驱动安装板长条槽；26、低压驱动安装板；27、低压驱动安装板长条槽。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1、2、3所示，为本实用新型所提供的航空双转子试验台相关结构示意图。

本实用新型的实施例中，提供有一种航空双转子综合振动特性试验台。

本实施例的试验台具体包括：低压转子18、高压转子17、低压转子驱动2、高压转子驱动3；其中，低压转子驱动2连接低压转子18一端，用于通过其低压电主轴带动低压转子18进行高速转动，低压转子驱动2的轴线与低压转子18的轴线重合，高压转子驱动3连接高压转子17，用于通过其高压电主轴带动高压转子17高速转动，高压转子驱动3设置在与低压转子驱动2相邻的侧面上，其轴线与高压转子17的轴线垂直，高压转子17和低压转子18之间为相对转动关系，且低压转子18的长度大于高压转子17，使得低压转子18在高压转子17内两端伸出所述高压转子17；

本实施例中，高压转子17套设于所述低压转子18外部，高压转子17的靠近所述低压转子驱动2的一端与低压转子18之间通过第二轴承10配合，高压转子17的远离所述低压转子驱动2的一端通过固定安装于所述底座1上的第三轴承座6支撑，且高压转子17的该端与所述第三轴承座6之间设有第三轴承11。本实施例中的驱动方式布置以及转子的支撑方式，能够保证高压转子17和低压转子18在高速下的稳定运行，以便更好的模拟航空发动机的双转子系统。同时，本实施例中，上述的结构设计紧凑，且易于试验台的搭建。

在本实用新型的另一实施例中，还提供有一种上述转子的具体支撑结构。

如图所示，转子通过五个轴承座进行支撑。分别是：在所述低压转子18靠近低压转子驱动2的一端设有用于支撑低压转子18的第一轴承座4，在所述高压转子17一端设有用于支撑高压转子17的第二轴承座5，在所述高压转子17另一端设有用于支撑高压转子17的第三轴承座6，在所述低压转子18远离低压转子驱动2的一端设有用于支撑低压转子18的第四轴承座7以及第五轴承座8，且所述第五轴承座8位于所述低压转子18的端部；高压转子驱动3设置在所述第三轴承座6一侧。本实施例的上述转子支撑结构中，第一轴承座4、第四轴承座7和第五轴承座8用来单独支撑低压转子18，第三轴承座6用于单独支撑高压转子17，第二轴承座5用于同时支撑高压转子17和低压转子18，第一轴承座4、第二轴承座5、第三轴承座6、第四轴承座7、第五轴承座8内分别设置相应的第一轴承9、第二轴承10、第三轴承11、第四轴承12、第五轴承13。通过上述的支撑结构，能够保证低压转子18和高压转子17的相对高速转动，第一轴承座4、第二轴承座5、第三轴承座6、第四轴承座7、第五轴承座8处可采用双鼠笼式弹性支撑或挤压油膜阻尼器进行试验数据的测试。

本实施例中，具体的，第二轴承座5内的第二轴承10设置在低压转子18外径以及高压转子17内径之间，第三轴承座6内的第三轴承11套设在高压转子17外径上。高压转子17一端与低压转动18通过第二轴承10共同支撑，另一端通过固定在底座1上的第三轴承11单独支撑，能够实现高速的稳定转动。

在本实施例中，如图所示，第一轴承座4和第二轴承座5之间设置第一低压转子配重盘14，第四轴承座7和第五轴承座8之间设有第二低压转子配重盘14，所述第二轴承座5和第三轴承座6之间设有安装在高压转子17上的高压转子配重盘15，通过配重盘的设置，保证低压转子18和高压转子17的稳定高速相对转动。

在本实用新型的另一实施例中，还提供有一种上述转子的驱动结构。

本实施例中，低压转子驱动2包括有低压电主轴，低压转子驱动2固定安装于所述底座1上且可在所述底座1上沿其低压电主轴轴线方向调整位置，低压转子驱动2的低压电主轴通过第一联轴器20连接所述低压转子18的一端；

高压转子驱动3包括有高压电主轴，高压转子驱动固定安装于所述底座1上且可在所述底座1上沿其高压电主轴轴线方向调整位置，高压电主轴通过第二联轴器21连接一驱动轴22，驱动轴22通过齿轮连接高压转子17。

本实施例中，低压转子驱动2可进行位置调整，采用第一联轴器20的连接方式易于拆装，高压转子驱动3可进行位置调整，采用第二联轴器21的连接方式易于拆装，由于采用齿轮配合的方式，在高压转子驱动3和高压转子17之间设置有一个过渡的驱动轴22，易于实现和安装，且能够保证试验台结构的紧凑性。

本实施例中，如图所示，驱动轴21可转动的设置在第三轴承座6内，驱动轴21和高压转子17之间通过锥齿轮连接；锥齿轮包括主动锥齿轮23和从动锥齿轮19，主动锥齿轮23安装在所述驱动轴21的一端，所述从动锥齿轮19安装在所述高压转子17的一端，主动锥齿轮23与从动锥齿轮19啮合配合，通过锥齿轮实现换向，使高压转子驱动3带动高压转子17高速转动，达到齿轮驱动的目的。

本实施例中，从动锥齿轮19安装在所述高压转子17上远离低压转子驱动2的一端，且第一联轴器20、第二联轴器21均采用尼龙绳联轴器，保证拆装方便，以及连接的稳定性。

在本实施例中，低压转子驱动2、高压转子驱动3采用的是位置可调节的结构。具体的，底座1上设置有可安装紧固件的长条形轨道；低压转子驱动2包括有低压驱动安装板26，低压驱动安装板26上设有低压驱动安装板长条槽27；

低压转子驱动2通过低压驱动安装板长条槽27、轨道以及紧固件的配合可以实现位置调整以及固定；同样的，高压转子驱动3包括有高压驱动安装板24，所述高压驱动安装板24上设有高压驱动安装板长条槽25；高压转子驱动3通过高压驱动安装板长条槽25、轨道以及紧固件的配合实现位置调整以及固定。该结构使得低压转子驱动2、高压转子驱动3具有位置调整方便，拆装方便，易于试验台整体安装的优点。