2均为框型结构。加速度传感器11的数量为两个，一个加速度传 感器11到转子4轴线的垂线与另一个加速度传感器11到转子4轴线的垂线相垂直。
[0032] 与现有技术相比，本实施例采用弹性支撑的方式，将气流力放大，气封动力特性的 识别结果更加准确；通过调节密闭压力腔37的气体压力可以快速调整弹性支撑刚度，以适 应不同气流力下的测试，无需拆卸工作，具有结构简单，成本较低，支撑刚度调节方便等特 点。
[0033] 本实施例中气缸3的左右两侧通过弹性支撑件30与支撑架2采用水平方式连接， 气缸3的顶部和底部通过弹性支撑件30与支撑架2采用垂直方式连接，该气缸3外部设有 与第二螺杆8配合的螺孔9,该气缸3通过第二螺杆8与弹性支撑件30连接，支撑架2通 过第一螺杆5以及与第一螺杆5配合的螺母6连接弹性支撑件30,通过调节螺母6的松紧 程度可以调整气缸3与转子4的相对位置。转子4在两个轴承21支撑作用下旋转运动，轴 承21固定连接在台板1上，该转子4上设有两个对称布置的平衡盘22,以消除转子残余不 平衡量对测试结果的影响。气缸3内部同一环形截面内设有两个加速度传感器11和一个 压力传感器10,加速度传感器11与转子中心连接线成直角方式布置，沿轴线方向，气缸3内 部设有若干个类似作用的环形截面，通过加速度传感器11测量转子4与气缸3相对振动响 应，识别出作用在气缸3上的气流力，由识别出的气流力和气缸3的振动响应求出气封动力 特性系数，通过压力传感器10获取相邻密封体之间的气体压力，以研究密封泄漏特性。弹 性支撑件30包括橡胶套31、盖板32以及由橡胶套31和盖板32组成的封闭压力腔37,在 盖板32上设有封闭压力腔进气孔33、封闭压力腔排气孔34和与第二螺杆8相配合的螺孔 35,在封闭压力腔37内设有压力传感器36,以实时监控封闭压力腔37内部的气体压力，保 证同一测试工作下弹性支撑刚度系数稳定，通过调节封闭压力腔37内部气体压力的大小， 能够改变弹性支撑刚度，以适应不同气流力下的测试工作，而无需拆卸更换支撑，节省了劳 动力。
[0034] 本实施例中用于研究密封动力特性的转子试验台具体原理分析如下。
[0035] 以弹性支撑件30为研究对象，可以看成单自由度系统有阻尼强迫振动，简谐力作 用下系统运动方程为：
[0036]
[0037]
[0038] 系统响应可写成如下形式为：
[0039] x = Bsin(c〇t_<i))
[0040] 系统响应相位为：
[0041 ]
[0042] 系统响应幅值为：
[0043]
[0044] 其中：P。为激振力幅值，k为支撑刚度，ω为激振力频率，ω n为系统固有频率。
[0045] 可以看出，简谐力作用下单自由度系统有阻尼强迫振动响应幅值与激振力、支撑 刚度、系统阻尼和质量有关，当激振力、系统阻尼和质量一定时，支撑刚度越小，响应幅值越 大，系统响应灵敏度越高。通过测量气缸3振动响应可以识别作用在气缸3上的气流力，由 振动响应和气流力计算得到密封动力特性，振动响应灵敏度越高，气流力特征量就越明显， 密封动力特性识别准确度越高。
[0046] 此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名 称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。 凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包 括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的 具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结 构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种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)和轴承（21)，所述支撑架（2)固定在台板（1)上，所述转子（4)通过轴承（21)连接在 台板（1)上，所述气缸（3)套装在转子（4)外，其特征在于：还包括压力传感器（10)、加速度 传感器（11)和若干个弹性支撑件（30)，所述压力传感器（10)和加速度传感器（11)均安装 在气缸（3 )的内表面，所述气缸（3 )和支撑架（2 )通过弹性支撑件（30 )连接。2. 根据权利要求1所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述转 子试验台还包括第一螺杆（5)和螺母（6)，所述第一螺杆（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。3. 根据权利要求1所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述转 子试验台还包括第二螺杆（8 )，所述气缸（3 )上设置有螺孔（9 )，所述第二螺杆（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。4. 根据权利要求1所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述转 子试验台还包括用于消除转子（4)存在的不平衡附加量的两个平衡盘（22)，所述两个平衡 盘（22)均安装在转子（4)上。5. 根据权利要求1所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述弹 性支撑件（30)呈竖直状或者水平状。6. 根据权利要求1所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述弹 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)，所述橡胶套（31)和盖板（32)固定以形成封闭压力腔（37)，所述 压力腔压力传感器（36)位于封闭压力腔（37)内，所述盖板（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)。7. 根据权利要求1所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述支 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（2)均为框型结构。8. 根据权利要求1所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述弹 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。9. 根据权利要求1所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述加 速度传感器（11)的数量为两个，一个加速度传感器（11)到转子（4)轴线的垂线与另一个加 速度传感器（11)到转子（4)轴线的垂线相垂直。10. 根据权利要求2所述的用于研究密封动力特性的转子试验台，其特征在于：所述转 子试验台还包括垫片（7 )，所述垫片（7 )位于螺母（6 )和支撑架（2 )之间。
【专利摘要】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。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。本实用新型包括台板、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。本实用新型的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，有效解决了密封内气流力信号识别能力低问题。
【IPC分类】G01M13/00
【公开号】CN205175667
【申请号】CN201520768867
【发明人】陈浩, 王宝玉, 徐厚达, 吴峥峰, 邹晓辉, 田文俊, 张元舒
【申请人】华电电力科学研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年9月30日