本實(shí)用新型涉及一種汽輪機(jī)，具體涉及一種單缸雙軸懸臂轉(zhuǎn)子試驗(yàn)汽輪機(jī)。

背景技術(shù)：

汽輪機(jī)是能將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的外燃回轉(zhuǎn)式機(jī)械，來自鍋爐的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，依次經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動(dòng)葉，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。蒸汽在汽輪機(jī)中，以不同方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，便構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機(jī)。

級(jí)：一列噴嘴和其后的一列動(dòng)葉組成的級(jí)。

單級(jí)汽輪機(jī)：只有一個(gè)級(jí)組成的汽輪機(jī)。

多級(jí)汽輪機(jī)：由多個(gè)級(jí)組成的汽輪機(jī)。

沖動(dòng)式汽輪機(jī)：噴嘴中膨脹，動(dòng)葉中做功。

反動(dòng)式汽輪機(jī)：噴嘴和動(dòng)葉中各膨脹50％。

常規(guī)試驗(yàn)汽輪機(jī)一般采用單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，即汽輪機(jī)的所有級(jí)均安裝在同一根轉(zhuǎn)子上，這樣需要測量的試驗(yàn)級(jí)性能不能與其它級(jí)區(qū)分開來，無法準(zhǔn)確測量濕蒸汽狀態(tài)下的單級(jí)葉片的性能。

公開號(hào)為203669940U，公開日為2014年06月25日的實(shí)用新型專利公開了一種單缸雙軸懸臂轉(zhuǎn)子試驗(yàn)機(jī)汽輪機(jī)，該實(shí)用新型主要通過控制調(diào)整級(jí)的轉(zhuǎn)速與功率值調(diào)整試驗(yàn)級(jí)的進(jìn)汽濕度和汽流狀態(tài)，將試驗(yàn)級(jí)的功率與調(diào)整級(jí)區(qū)分開，以測量濕蒸汽狀態(tài)下的單級(jí)性能，該實(shí)用新型主要適用于大于每小時(shí)30噸蒸汽流量的試驗(yàn)測試，并且測量的性能是利用水力測功器測量試驗(yàn)級(jí)的做功性能，也即功率值，然而，當(dāng)進(jìn)入調(diào)整級(jí)的蒸汽流量低于每小時(shí)30噸時(shí)，小流量蒸汽不足以推動(dòng)試驗(yàn)級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)，也就無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量試驗(yàn)級(jí)葉片的動(dòng)應(yīng)力測試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為解決現(xiàn)有試驗(yàn)級(jí)汽輪機(jī)無法適用在小流量蒸汽下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量試驗(yàn)級(jí)葉片的動(dòng)應(yīng)力測試的問題，進(jìn)而提供一種小流量蒸汽用的單缸雙軸懸臂轉(zhuǎn)子試驗(yàn)汽輪機(jī)。

本實(shí)用新型為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：一種小流量蒸汽用的單缸雙軸懸臂轉(zhuǎn)子試驗(yàn)汽輪機(jī)，它包括前段轉(zhuǎn)子、后段轉(zhuǎn)子、調(diào)整級(jí)、試驗(yàn)級(jí)和氣缸；前段轉(zhuǎn)子和后段轉(zhuǎn)子相間布置在氣缸內(nèi)，調(diào)整級(jí)通過葉輪安裝在前段轉(zhuǎn)子上，試驗(yàn)級(jí)通過葉輪安裝在后段轉(zhuǎn)子上；

它還包括調(diào)速電機(jī)、電阻應(yīng)變片式傳感器、無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊和電源；調(diào) 速電機(jī)的輸出軸與后段轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸連接；

電阻應(yīng)變片式傳感器的應(yīng)變計(jì)粘貼在試驗(yàn)級(jí)的葉片的背弧面上，無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊安裝在與試驗(yàn)級(jí)連接的葉輪上，電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)變計(jì)通過引線與無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊連接，無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊將信號(hào)發(fā)送給外界的計(jì)算機(jī)；

電源給無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊供電；

電阻應(yīng)變片式傳感器、無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊和電源均絕緣封裝在氣缸內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果是：采用單缸雙軸懸臂轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，將調(diào)整級(jí)和試驗(yàn)級(jí)分別安裝在前后段互無連接的轉(zhuǎn)子上，可將試驗(yàn)級(jí)的功率與調(diào)整級(jí)區(qū)分開，以準(zhǔn)確測量濕蒸汽狀態(tài)下的單級(jí)性能；兩轉(zhuǎn)子可實(shí)現(xiàn)在同一汽缸內(nèi)不同轉(zhuǎn)速下的獨(dú)立運(yùn)行；本實(shí)用新型可進(jìn)行核電機(jī)組末級(jí)長葉片的性能測試與動(dòng)應(yīng)力測試。

當(dāng)向調(diào)整級(jí)葉片輸送流量為每小時(shí)30噸的合格的小流量蒸汽后，蒸汽推動(dòng)調(diào)整級(jí)葉片運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)前段轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由于小流量的蒸汽推動(dòng)調(diào)整級(jí)葉片經(jīng)氣缸后不足以推動(dòng)試驗(yàn)級(jí)葉片運(yùn)行，根據(jù)前段轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，啟動(dòng)變頻調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)后段轉(zhuǎn)子和試驗(yàn)級(jí)的葉片運(yùn)轉(zhuǎn)，保持后段轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)速率與前段轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)速率接近或相等，此時(shí)，試驗(yàn)級(jí)的葉片在濕蒸汽狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中通過電阻應(yīng)變片式傳感器的彈性明感元件把試驗(yàn)級(jí)的葉片產(chǎn)生的應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成形變，經(jīng)應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn)換成電阻變化，經(jīng)無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊將電壓信號(hào)處理，然后信號(hào)以無線方式收發(fā)傳輸出去并輸送至外界計(jì)算機(jī)。實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)級(jí)葉片動(dòng)應(yīng)力的測試。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，既可以將試驗(yàn)級(jí)與調(diào)整級(jí)區(qū)分開，以準(zhǔn)確測量濕蒸汽狀態(tài)下的單級(jí)葉片的動(dòng)應(yīng)力性能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為采用無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊測量單級(jí)葉片動(dòng)應(yīng)力性能的原理圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1和圖2說明，本實(shí)施方式的一種小流量蒸汽用的單缸雙軸懸臂轉(zhuǎn)子試驗(yàn)汽輪機(jī)，它包括前段轉(zhuǎn)子1、后段轉(zhuǎn)子5、調(diào)整級(jí)2、試驗(yàn)級(jí)4和氣缸3；前段轉(zhuǎn)子1和后段轉(zhuǎn)子5相間布置在氣缸3內(nèi)，調(diào)整級(jí)2通過葉輪安裝在前段轉(zhuǎn)子1上，試驗(yàn)級(jí)4通過葉輪安裝在后段轉(zhuǎn)子5上；

它還包括調(diào)速電機(jī)6、電阻應(yīng)變片式傳感器7、無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8和電源9；調(diào)速電機(jī)6的輸出軸與后段轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)子軸連接；

電阻應(yīng)變片式傳感器7的應(yīng)變計(jì)粘貼在試驗(yàn)級(jí)4的葉片的背弧面上，無線應(yīng)變采集及 信號(hào)收發(fā)模塊8安裝在與試驗(yàn)級(jí)4連接的葉輪上，電阻應(yīng)變式傳感器7的應(yīng)變計(jì)通過引線與無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8連接，無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8將信號(hào)發(fā)送給外界的計(jì)算機(jī)10；

電源9給無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8供電；

電阻應(yīng)變片式傳感器7、無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8和電源9均絕緣封裝在氣缸3內(nèi)。

本實(shí)施方式的無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8采用濾波放大單元、微處理器和信號(hào)無線收發(fā)單元組成的模塊。

電阻應(yīng)變片式傳感器7的彈性明感元件把試驗(yàn)級(jí)4的葉片產(chǎn)生的應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成形變，經(jīng)應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn)換成電阻變化，經(jīng)無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8的濾波放大單元將電壓信號(hào)放大濾波，經(jīng)微處理器采集和預(yù)處理，將提取的應(yīng)變特征信號(hào)傳輸給無線收發(fā)單元然后以無線方式收發(fā)傳輸出去，信號(hào)輸送至外界的計(jì)算機(jī)10。

電阻應(yīng)變片式傳感器7的應(yīng)變計(jì)可粘貼在試驗(yàn)級(jí)4的葉片的葉根或葉型或葉頂，或者葉根、葉型和葉頂上同時(shí)粘貼，可選取試驗(yàn)級(jí)4的少量葉片粘貼.同時(shí)粘貼在葉根、葉型和葉頂上的電阻應(yīng)變片式傳感器7分別將信號(hào)傳輸給無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8到外界的計(jì)算機(jī)10，得到的試驗(yàn)級(jí)4的葉片的綜合動(dòng)應(yīng)力性能。

電阻應(yīng)變片式傳感器7、無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8和電源9均絕緣封裝在氣缸3內(nèi)可采用釬料熔化將罩殼和葉片或葉輪釬焊在一起，其中，無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8和電源9均絕緣封裝在試驗(yàn)級(jí)的葉輪上，釬料的涂敷和釬焊過程中不會(huì)對葉片材料的機(jī)械性能造成影響，應(yīng)變片連接的導(dǎo)線接頭從導(dǎo)線接頭出口穿出后，用高壓密封接頭將所述出口密封并與無線應(yīng)變采集及信號(hào)收發(fā)模塊8連接，最終實(shí)現(xiàn)絕緣封裝在罩殼及氣缸內(nèi)。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖1說明，本實(shí)施方式的調(diào)速電機(jī)6為變頻調(diào)速電機(jī)。如此設(shè)置，使用方便，調(diào)速精度高，滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式的電源9為鋰電池。如此設(shè)置，取材易得，使用方便。其它與具體實(shí)施方式一或二相同。