專利名稱：一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量壓氣機(jī)動(dòng)葉片頻率的裝置，具體涉及一種用于測(cè)定燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置。
背景技術(shù)：
葉輪葉片是葉輪機(jī)最為關(guān)鍵的部件之一，振動(dòng)破壞是造成葉輪葉片失效的重要原因，因此，葉輪葉片固有頻率及其振型的測(cè)量是葉輪葉片制造、檢修過(guò)程中必須進(jìn)行的重要工作，葉片固有頻率與激振力頻率相同時(shí)就會(huì)發(fā)生共振，導(dǎo)致葉片事故，新燃?jí)簷C(jī)組葉輪葉片安裝前必須進(jìn)行靜頻率(自振頻率或固有頻率)的測(cè)量和調(diào)頻，舊機(jī)組大修時(shí)必須進(jìn)行靜頻測(cè)量，以判斷葉根是否松動(dòng)，是否存在裂紋，因此，葉片靜頻的測(cè)量對(duì)于保證機(jī)組的安全具有重要的影響，由于燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片短小，葉根形式獨(dú)特，目前采用的常規(guī) 測(cè)量方法無(wú)法對(duì)燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)上安裝的短小動(dòng)葉片進(jìn)行靜頻的準(zhǔn)確測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決采用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片不能進(jìn)行靜頻測(cè)量的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置。本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置包括液壓夾緊裝置，葉片夾具，激振器、振動(dòng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和微型計(jì)算機(jī)，所述液壓夾緊裝置包括底座、止推板、活動(dòng)板和液壓缸，底座為長(zhǎng)方形，止推板為長(zhǎng)方形，活動(dòng)板為長(zhǎng)方形，止推板固定在底座的上端面的一端，止推板的寬度方向的長(zhǎng)側(cè)面與底座的長(zhǎng)度方向的寬側(cè)面垂直，液壓缸固定在底座的上端面上，液壓缸的活塞桿的端部與活動(dòng)板的寬度方向的長(zhǎng)側(cè)面連接，活動(dòng)板與止推板正對(duì)設(shè)置且二者具有間隙；所述葉片夾具包括第一夾緊件、第二夾緊件和底板，第一夾緊件、第二夾緊件和底板的形狀均為長(zhǎng)方形，第一夾緊件位于底板的上端面上且二者滑動(dòng)連接，第二夾緊件固定連接在底板的上端面，第一夾緊件和第二夾緊件正對(duì)設(shè)置，第一夾緊件和第二夾緊件用于固定夾緊待測(cè)的動(dòng)葉片，葉片夾具位于活動(dòng)板與止推板之間的間隙內(nèi)，且第二夾緊件與止推板連接，第一夾緊件與活動(dòng)板連接，液壓夾緊裝置給葉片夾具提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)夾緊動(dòng)葉片；激振器用于激振待測(cè)動(dòng)葉片產(chǎn)生振動(dòng)；振動(dòng)傳感器用于將動(dòng)葉片的振動(dòng)的幅度轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)；數(shù)據(jù)采集器用于采集振動(dòng)傳感器輸出的模擬信號(hào)，并對(duì)所述的信號(hào)進(jìn)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)化，得到數(shù)字信號(hào)；微型計(jì)算機(jī)用于接收數(shù)據(jù)采集器輸出的數(shù)字信號(hào)，然后，進(jìn)行頻譜分析和頻譜細(xì)化，輸出待測(cè)動(dòng)葉片的靜頻。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過(guò)專用葉片夾具的設(shè)計(jì)、液壓夾緊裝置的設(shè)計(jì)，解決了其固定不穩(wěn)定的問(wèn)題，配合振動(dòng)傳感器(高頻率響應(yīng)傳感器)，有效地解決了燃?jí)簷C(jī)組動(dòng)葉片頻率測(cè)量的問(wèn)題，測(cè)出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；同時(shí)本發(fā)明利用頻率分散度來(lái)評(píng)判表示一整圈葉片整體的靜頻率值離散情況，保證測(cè)量的動(dòng)葉片的靜頻穩(wěn)定可靠，保證壓氣機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，減少事故的發(fā)生，用F表示整圈葉片頻率分散度，其計(jì)算方法如下F =2X (fmax_fmin)/(fmax+fmin)其中fmax指的是測(cè)量的該整圈葉片中單支葉片頻率值最大的值，fmin指的是測(cè)量的該圈葉片中單只葉片頻率值最小的值。當(dāng)計(jì)算得到的頻率分散度應(yīng)小于或等于6%，若超出計(jì)算的頻率分散度范圍，挑出頻率不合格葉片，通知上序更換葉片，重新測(cè)量并計(jì)算分散度，直到全部滿足頻率分散度應(yīng)小于或等于6%，即合格。本發(fā)明通過(guò)實(shí)際測(cè)量試驗(yàn)總結(jié)，解決了設(shè)計(jì)的首臺(tái)燃?jí)簷C(jī)組第O級(jí)到第10級(jí)壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻率測(cè)量的問(wèn)題，測(cè)量準(zhǔn)確可靠，高效快捷，頻率分散度小于6%。


圖I是本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的液壓夾緊裝置的主視結(jié)構(gòu)不意圖，圖3是圖2的左視圖，圖4是圖2的俯視圖，圖5是底座的主視結(jié)構(gòu)不意圖，圖6是圖5的俯視圖，圖7是活動(dòng)板的主視結(jié)構(gòu)不意圖，圖8是圖7的左視圖，圖9是止推板的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是圖9的左視圖，圖11是肋板的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖12是圖11的俯視圖，圖13是葉片夾具主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖14是圖13的左視圖，圖15是圖13的俯視圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I 圖15說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置包括液壓夾緊裝置A，葉片夾具B，激振器C、振動(dòng)傳感器D、數(shù)據(jù)采集器E和微型計(jì)算機(jī)F，所述液壓夾緊裝置A包括底座7、止推板5、活動(dòng)板2和液壓缸1，底座7為長(zhǎng)方形，止推板5為長(zhǎng)方形，活動(dòng)板2為長(zhǎng)方形，止推板5固定在底座7的上端面的一端，止推板5的寬度方向的長(zhǎng)側(cè)面與底座7的長(zhǎng)度方向的寬側(cè)面垂直，液壓缸I固定在底座7的上端面上，液壓缸I的活塞桿的端部與活動(dòng)板2的寬度方向的長(zhǎng)側(cè)面連接，活動(dòng)板2與止推板5正對(duì)設(shè)置且二者具有間隙；所述葉片夾具B包括第一夾緊件8、第二夾緊件9和底板10，第一夾緊件8、第二夾緊件9和底板10的形狀均為長(zhǎng)方形，第一夾緊件9位于底板10的上端面上且二者滑動(dòng)連接，第二夾緊件9固定連接在底板10的上端面，第一夾緊件8和第二夾緊件9正對(duì)設(shè)置，第一夾緊件8和第二夾緊件9用于固定夾緊待測(cè)的動(dòng)葉片11，葉片夾具B位于活動(dòng)板2與止推板5之間的間隙內(nèi)，且第二夾緊件9與止推板5連接，第一夾緊件8與活動(dòng)板2連接，液壓夾緊裝置A給葉片夾具B提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)夾緊動(dòng)葉片11 ;激振器C用于激振待測(cè)動(dòng)葉片11產(chǎn)生振動(dòng)；振動(dòng)傳感器D用于將動(dòng)葉片11的振動(dòng)的幅度轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)；數(shù)據(jù)采集器E用于采集振動(dòng)傳感器D輸出的模擬信號(hào)，并對(duì)所述的信號(hào)進(jìn)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)化，得到數(shù)字信號(hào)； 微型計(jì)算機(jī)F用于接收數(shù)據(jù)采集器E輸出的數(shù)字信號(hào)，然后，進(jìn)行頻譜分析和頻譜細(xì)化，輸出待測(cè)動(dòng)葉片11的靜頻。本實(shí)施方式的激振器還可以采用非接觸激振力的激振器對(duì)動(dòng)葉片施加激振力產(chǎn)生振動(dòng)，所述激振器可以采用橡皮錘輕敲(沿切向方向)葉片適當(dāng)位置，形成自由振動(dòng)。本實(shí)施方式針對(duì)的葉片包括縱樹(shù)形、T形、燕尾形，可以根據(jù)葉片型線形態(tài)，設(shè)置葉片夾具工裝，第一夾緊件與第二夾緊件的夾緊面與葉片型線形態(tài)相配合設(shè)計(jì)，進(jìn)而保持葉片的夾緊狀態(tài)。本實(shí)施方式中將數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)字信號(hào)輸入微型計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，進(jìn)行快速傅里葉變換，將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域信號(hào)，搜索葉片固有頻率，然后在固有頻率附近進(jìn)行頻率細(xì)化，中心頻率值即為對(duì)應(yīng)的葉片靜頻率值。本實(shí)施方式的微型計(jì)算機(jī)優(yōu)先選用PSA-C頻譜分析儀以及配套的測(cè)頻軟件。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖14說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述第一夾緊件8的底面具有燕尾槽8-1，底板10的上端面上具有與燕尾槽8-1相配合的凸出10-1，第一夾緊件8通過(guò)能在燕尾槽8-1內(nèi)滑動(dòng)的凸出10-1與第二夾緊件9滑動(dòng)連接。如此設(shè)置，滑動(dòng)可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，便于夾緊葉片。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、圖11和圖12說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述裝置還包括肋板6，肋板6的形狀為三角形，且肋板6的一個(gè)直板面固定在底座7的上端面上，肋板7的另一個(gè)直板面與止推板5的長(zhǎng)度方向的寬側(cè)面連接。如此設(shè)置，能夠加強(qiáng)提高止推板的穩(wěn)定性和承受強(qiáng)度。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖I說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述振動(dòng)傳感器D為電渦流傳感器。如此設(shè)置，能夠加強(qiáng)提高止推板的穩(wěn)定性和承受強(qiáng)度。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。工作原理本發(fā)明基于數(shù)字信號(hào)處理中的頻譜分析和頻譜細(xì)化技術(shù)，根據(jù)振動(dòng)原理，利用專用夾具工裝設(shè)計(jì)、液壓夾緊裝置設(shè)計(jì)，葉片在外部周期性激振力的作用會(huì)進(jìn)行受拍振動(dòng)，當(dāng)外部激振力消失后,變?yōu)樗p的自由振動(dòng),其自由振動(dòng)頻率為葉片的各階固有頻率，葉片振動(dòng)，通過(guò)測(cè)量振動(dòng)位移或振動(dòng)加速度，得到時(shí)域信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器將采集信號(hào)輸入微型計(jì)算機(jī)，通過(guò)頻譜分析數(shù)據(jù)采集軟件內(nèi)，分析得到各階固有頻率，中心頻率值即為對(duì)應(yīng)的葉片靜頻率值。實(shí)際使用時(shí)葉片在工作時(shí)受到旋轉(zhuǎn)離心力的作用，葉片在直徑方向上夾緊，在進(jìn)行動(dòng)葉片測(cè)靜頻時(shí)，為了模擬實(shí)際受到的離心力，預(yù)先進(jìn)行離心力受力模擬，利用液力夾緊裝置及葉片夾具工裝對(duì)葉片進(jìn)行固定，通過(guò)液壓缸進(jìn)行壓力控制，在夾緊之后進(jìn)行激振，進(jìn)而通過(guò)數(shù)據(jù)采集、信號(hào)測(cè)試技術(shù)儀器(微機(jī))及軟件分析其葉片靜頻率。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置，其特征在于所述裝置包括液壓夾緊裝置㈧，葉片夾具(B)，激振器(C)、振動(dòng)傳感器⑶、數(shù)據(jù)采集器(E)和微型計(jì)算機(jī)(F)， 所述液壓夾緊裝置(A)包括底座(7)、止推板(5)、活動(dòng)板(2)和液壓缸(1)，底座(7)為長(zhǎng)方形，止推板(5)為長(zhǎng)方形，活動(dòng)板(2)為長(zhǎng)方形，止推板(5)固定在底座(7)的上端面的一端，止推板(5)的寬度方向的長(zhǎng)側(cè)面與底座(7)的長(zhǎng)度方向的寬側(cè)面垂直,液壓缸(I)固定在底座(7)的上端面上，液壓缸(I)的活塞桿的端部與活動(dòng)板(2)的寬度方向的長(zhǎng)側(cè)面連接，活動(dòng)板(2)與止推板(5)正對(duì)設(shè)置且二者具有間隙； 所述葉片夾具(B)包括第一夾緊件(8)、第二夾緊件(9)和底板(10)，第一夾緊件(8)、第二夾緊件(9)和底板(10)的形狀均為長(zhǎng)方形，第一夾緊件(9)位于底板(10)的上端面上且二者滑動(dòng)連接，第二夾緊件(9)固定連接在底板(10)的上端面，第一夾緊件(8)和第二夾緊件(9)正對(duì)設(shè)置，第一夾緊件(8)和第二夾緊件(9)用于固定夾緊待測(cè)的動(dòng)葉片(11)，葉片夾具(B)位于活動(dòng)板(2)與止推板(5)之間的間隙內(nèi)，且第二夾緊件(9)與止推板(5)連接，第一夾緊件⑶與活動(dòng)板(2)連接，液壓夾緊裝置㈧給葉片夾具⑶提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)夾緊動(dòng)葉片(11); 激振器(C)用于激振待測(cè)動(dòng)葉片(11)產(chǎn)生振動(dòng)； 振動(dòng)傳感器(D)用于將動(dòng)葉片(11)的振動(dòng)的幅度轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)； 數(shù)據(jù)采集器(E)用于采集振動(dòng)傳感器(D)輸出的模擬信號(hào)，并對(duì)所述的信號(hào)進(jìn)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)化，得到數(shù)字信號(hào)； 微型計(jì)算機(jī)(F)用于接收數(shù)據(jù)采集器(E)輸出的數(shù)字信號(hào)，然后，進(jìn)行頻譜分析和頻譜細(xì)化，輸出待測(cè)動(dòng)葉片(11)的靜頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置，其特征在于所述第一夾緊件(8)的底面具有燕尾槽(8-1)，底板(10)的上端面上具有與燕尾槽(8-1)相配合的凸出(10-1)，第一夾緊件(8)通過(guò)能在燕尾槽(8-1)內(nèi)滑動(dòng)的凸出(10-1)與第二夾緊件(9)滑動(dòng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置，其特征在于所述裝置還包括肋板￠)，肋板￠)的形狀為三角形，且肋板￠)的一個(gè)直板面固定在底座(7)的上端面上，肋板(7)的另一個(gè)直板面與止推板(5)的長(zhǎng)度方向的寬側(cè)面連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置，其特征在于所述振動(dòng)傳感器(D)為電渦流傳感器。
全文摘要
一種用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置，它涉及一種測(cè)量壓氣機(jī)動(dòng)葉片頻率的裝置，具體涉及一種用于測(cè)定燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻的裝置，以解決采用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片不能進(jìn)行靜頻測(cè)量的問(wèn)題，它包括液壓夾緊裝置，葉片夾具，激振器、振動(dòng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和微型計(jì)算機(jī)，液壓夾緊裝置給葉片夾具提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)夾緊動(dòng)葉片；激振器用于激振待測(cè)動(dòng)葉片產(chǎn)生振動(dòng)；振動(dòng)傳感器用于將動(dòng)葉片的振動(dòng)的幅度轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)；數(shù)據(jù)采集器用于采集振動(dòng)傳感器輸出的模擬信號(hào)；微型計(jì)算機(jī)用于接收數(shù)據(jù)采集器輸出的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行頻譜分析和頻譜細(xì)化，輸出待測(cè)動(dòng)葉片的靜頻。本發(fā)明用于測(cè)量燃?jí)簷C(jī)組高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉片靜頻。
文檔編號(hào)G01H11/02GK102865915SQ20121032718
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者柳康, 馬宏程, 薛明強(qiáng), 江鵬遠(yuǎn), 王君輝, 劉春 , 侯磊, 妥世花, 孫鑫, 梁小丹, 肖威 申請(qǐng)人:哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司