用于研究密封动力特性的转子试验台的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于研究密封动力特性的转子试验台，属于透平机械密封领 域。
【背景技术】
[0002] 随着我国电力工业结构调整，发展超临界和超超临界机组是火力发电节约能源、 改善环保和降低发电成本的必然趋势，采用超超临界压力是提高汽轮机热效率的重要途径 之一。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020)》将"高参数超超临界汽轮机组" 列为优先发展主题，继2006年，我国第一台1000MW超超临界机组在华能玉环电厂成功投入 商业运行以来，相继有10余台1000MW和600MW超超临界机组投产。超超临界机组进汽压 力由亚临界16. 7MPa提高到25MPa以上，机组热效率能够达到47%。然而，随着汽轮机蒸汽 参数的提高，密封内气流激振问题越来越突出，近几年来国内外大型汽轮机上频繁发生该 类自激振动故障，气流激振成为影响超临界和超超临界汽轮机可靠性的重要因素。因此，研 究汽流激振故障机理及其防治措施有着十分重要的工程意义。
[0003] 大量的研究表明，垂直于转子偏心方向上的切向力是导致密封系统气流激振故障 的主要原因，是诱发转子轴承系统失稳的重要因素。如何识别不稳定根源的气流切向力是 关键问题，试验研究是气流激振抑制技术研究的可靠手段，通过振动传感器测量气缸振动 响应，识别出作用在气缸上的气流力，由识别出的气流力和气缸的振动响应求出气封动力 特性系数。现有的气封试验台可以较好的完成气封系统静态特性分析，如：气封泄漏量研 究、气封耐磨性研究等，但针对气封系统动力特性无法进行研究，原因是气缸与基础台面采 用刚性连接，气缸振动响应灵敏度低，气流力信号识别能力较弱，容易被残余不平衡量和碰 摩信号掩盖掉，分析误差较大甚至错误。
[0004] 综上所述，现有的气封试验台对密封内气流力信号识别能力低，气封动力特性系 数识别准确度低。 【实用新型内容】
[0005] 针对上述技术不足，为解决密封内气流力信号识别能力低问题，本实用新型提供 了气封动力特性系数识别准确度高、支撑刚度容易调整、结构简单的用于研究密封动力特 性的转子试验台。
[0006] 本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该用于研究密封动力特性的转子 试验台包括台板、支撑架、气缸、转子和轴承，所述支撑架固定在台板上，所述转子通过轴承 连接在台板上，所述气缸套装在转子外，其结构特点在于：还包括压力传感器、加速度传感 器和若干个弹性支撑件，所述压力传感器和加速度传感器均安装在气缸的内表面，所述气 缸和支撑架通过弹性支撑件连接。
[0007] 作为优选，本实用新型所述转子试验台还包括第一螺杆和螺母，所述第一螺杆和 弹性支撑件连接，该第一螺杆和支撑架通过螺母连接。
[0008] 作为优选，本实用新型所述转子试验台还包括第二螺杆，所述气缸上设置有螺孔， 所述第二螺杆的一端螺纹连接在气缸的螺孔上，该第二螺杆的另一端连接在弹性支撑件 上。
[0009] 作为优选，本实用新型所述转子试验台还包括用于消除转子存在的不平衡附加量 的两个平衡盘，所述两个平衡盘均安装在转子上。
[0010] 作为优选，本实用新型所述弹性支撑件呈竖直状或者水平状。
[0011] 作为优选，本实用新型所述弹性支撑件包括橡胶套、盖板和用于实时监控弹性支 撑件内部气体压力的压力腔压力传感器，所述橡胶套和盖板固定以形成封闭压力腔，所述 压力腔压力传感器位于封闭压力腔内，所述盖板上设置有封闭压力腔进气孔、封闭压力腔 排气孔和螺孔。
[0012] 作为优选，本实用新型所述支撑架的数量为两个，两个支撑架沿气缸的轴向对称 布置在气缸的两端，两个支撑架均为框型结构。
[0013] 作为优选，本实用新型所述弹性支撑件的数量大于等于8个，其中，垂直方式布置 的弹性支撑件的数量大于等于4个，水平方式布置的弹性支撑件的数量大于等于4个。
[0014] 作为优选，本实用新型所述加速度传感器的数量为两个，一个加速度传感器到转 子轴线的垂线与另一个加速度传感器到转子轴线的垂线相垂直。
[0015] 作为优选，本实用新型所述转子试验台还包括垫片，所述垫片位于螺母和支撑架 之间。
[0016] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1)气缸采用弹性支撑方式， 提高了振动响应灵敏度，放大了气流力信号，与现有刚性支撑方式相比，气流力识别能力增 强，气封动力特性系数识别准确度高，为气封设计和气流激振抑制技术研究提供了基础。
[0017] (2)通过调节弹性支撑件的封闭压力腔内部的气体压力，能够方便的改变支撑刚 度系数，即可以方便的改变弹性系数，以适应不同气流力下的测试工作，无需拆卸、更换弹 性支撑件，采用压力传感器实时监测封闭压力腔内的气体压力，保证同一测试工作下弹性 支撑刚度系数稳定。
[0018] (3)可以同时完成密封静态特性研究（如：气封耐磨性研究、泄漏量研究等）和动 力特性研究，适用范围广。
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型实施例中用于研究密封动力特性的转子试验台的主视结构示 意图。
[0020] 图2是图1中去掉支撑架和台板后的俯视结构示意图。
[0021] 图3是本实用新型实施例中弹性支撑件的结构示意图。
[0022] 图4是图3的俯视结构示意图。
[0023] 图中：1、台板，2、支撑架，3、气缸，4、转子，5、第一螺杆，6、螺母，7、垫片，8、第二螺 杆，9、螺孔，10、压力传感器，11、加速度传感器，21、轴承，22、平衡盘，30、弹性支撑件，31、橡 胶套，32、盖板，33、封闭压力腔进气孔，34、封闭压力腔排气孔，35、螺孔，36、压力传感器， 37、封闭压力腔。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对 本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0025] 实施例。
[0026] 参见图1至图4,本实施例中用于研究密封动力特性的转子试验台包括台板1、支 撑架2、气缸3、转子4、第一螺杆5、螺母6、垫片7、第二螺杆8、压力传感器10、加速度传感 器11、轴承21、用于消除转子4存在的不平衡附加量的两个平衡盘22、以及若干个弹性支撑 件30。
[0027] 本实施例中的支撑架2固定在台板1上，转子4通过轴承21连接在台板1上，气 缸3套装在转子4外，压力传感器10和加速度传感器11均安装在气缸3的内表面，气缸3 和支撑架2通过弹性支撑件30连接，弹性支撑件30通常呈竖直状或者水平状。两个平衡 盘22均安装在转子4上。
[0028] 本实施例中的第一螺杆5和弹性支撑件30连接，该第一螺杆5和支撑架2通过螺 母6连接，垫片7位于螺母6和支撑架2之间。气缸3上设置有螺孔9,第二螺杆8的一端 螺纹连接在气缸3的螺孔9上，该第二螺杆8的另一端连接在弹性支撑件30上。
[0029] 本实施例中的弹性支撑件30包括橡胶套31、盖板32和用于实时监控弹性支撑件 30内部气体压力的压力腔压力传感器36,橡胶套31和盖板32固定以形成封闭压力腔37， 压力腔压力传感器36位于封闭压力腔37内，盖板32上设置有封闭压力腔进气孔33、封闭 压力腔排气孔34和螺孔35。
[0030] 本实施例中弹性支撑件30的数量大于等于8个，其中，垂直方式布置的弹性支撑 件30的数量大于等于4个，水平方式布置的弹性支撑件30的数量大于等于4个。
[0031] 本实施例中支撑架2的数量为两个，两个支撑架2沿气缸3的轴向对称布置在气 缸3的两端，两个支撑架