一種船用透平機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船用透平機(jī)的試驗(yàn)平臺(tái)，主要應(yīng)用于船用小功率透平機(jī)的性能試驗(yàn)，也可應(yīng)用于其他類型高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的試驗(yàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽透平機(jī)是用于將蒸汽中的熱能與壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能從而驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)、泵或其他任何回轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)備。小型蒸汽透平機(jī)在船舶上被廣泛應(yīng)用。
[0003]具體地，船用小型蒸汽透平機(jī)一般安置在機(jī)艙內(nèi)，被驅(qū)動(dòng)機(jī)械位于機(jī)艙下部的艙室內(nèi)，兩者的傳動(dòng)軸通過中間傳動(dòng)軸(豎向布置)和聯(lián)軸器聯(lián)接，由于船艙的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，中間傳動(dòng)軸都比較長(zhǎng)，這種立式長(zhǎng)軸的布置形式對(duì)透平機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和傳動(dòng)軸系的安裝同軸度有很高的要求，因此透平機(jī)在實(shí)船安裝前需要通過模擬實(shí)船工況進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證其工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。因此進(jìn)行船用小型蒸汽透平機(jī)生產(chǎn)的廠家都需要通過試驗(yàn)平臺(tái)來進(jìn)行產(chǎn)品的試驗(yàn)，確定每一臺(tái)產(chǎn)品的性能，保證產(chǎn)品在船舶上的使用安全。
[0004]目前世界范圍內(nèi)的船用蒸汽透平機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)極少，且均采用雙層混凝土建筑的型式，不僅投資巨大，而且功能單一，透平機(jī)的安裝與試驗(yàn)平臺(tái)的功能擴(kuò)展都有諸多不便。
[0005]中國發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)公布號(hào):CN 103471824 A,申請(qǐng)公布日:2013年12月25日，名稱:一種汽輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)平臺(tái)及方法)所公開的信息:一種汽輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)平臺(tái)，包括設(shè)置在試驗(yàn)轉(zhuǎn)子兩側(cè)的軸承和給試驗(yàn)轉(zhuǎn)子提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的裝置；所述軸承在軸承瓦套的外圓增設(shè)一個(gè)軸承外環(huán)，軸承瓦套與軸承外環(huán)之間具有間隙、該間隙內(nèi)設(shè)置一對(duì)環(huán)形彈性密封元件，構(gòu)成一個(gè)封閉油腔，封閉油腔通過油路管道與潤滑油供油系統(tǒng)連接，封閉油腔內(nèi)油壓的變化使得軸承的支撐剛度可調(diào)。本技術(shù)方案所提供的汽輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)平臺(tái)，可靈活調(diào)整待試驗(yàn)轉(zhuǎn)子的支撐跨距與支撐剛度，以使試驗(yàn)轉(zhuǎn)子能夠自適應(yīng)不同的臨界轉(zhuǎn)速，使得該試驗(yàn)平臺(tái)能夠適應(yīng)更大范圍試驗(yàn)轉(zhuǎn)速區(qū)間的要求，增強(qiáng)其通用性、有效降低試驗(yàn)成本，同時(shí)該旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)平臺(tái)及方法安全可靠、簡(jiǎn)單易操作，利于大規(guī)模使用和推廣。但該汽輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)平臺(tái)是以水平布置的兩軸承作為轉(zhuǎn)動(dòng)件的支撐，其被測(cè)旋轉(zhuǎn)件是以水平軸旋轉(zhuǎn)的，無法準(zhǔn)確模擬船用小型透平機(jī)的實(shí)船工況，所以該結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)平臺(tái)并不適用于豎向布置旋轉(zhuǎn)軸的船用透平機(jī)穩(wěn)定性能的測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有船用透平機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)采用雙層混凝土建筑的形式，不僅成本高，而且功能單一、不便于功能擴(kuò)展的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安全性能高、并且還便于功能擴(kuò)展的鋼結(jié)構(gòu)透平機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0008]—種船用透平機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)，包括試驗(yàn)臺(tái)架，所述試驗(yàn)臺(tái)架的中部設(shè)有安置傳動(dòng)軸的通孔；所述的試驗(yàn)臺(tái)架由環(huán)形頂板以及等分固定于環(huán)形頂板底面的3個(gè)以上的支柱組成，為近似圓柱或圓臺(tái)的鋼架結(jié)構(gòu)；所述試驗(yàn)臺(tái)架的頂部設(shè)置有隔振支座，所述隔振支座的中部設(shè)有通孔，所述隔振支座中部通孔的軸線與試驗(yàn)臺(tái)架中部通孔的軸線相重合。
[0009]進(jìn)一步的，所述試驗(yàn)臺(tái)架的支柱上固定有一個(gè)或多個(gè)弧形橫梁，所述試驗(yàn)臺(tái)架中部通孔的軸線經(jīng)過弧形橫梁的圓心并垂直于弧形橫梁的徑向平面；當(dāng)所述的弧形橫梁為一個(gè)時(shí)，所述弧形橫梁的開口位于兩相鄰支柱之間；
[0010]當(dāng)所述的弧形橫梁為多個(gè)時(shí)，所述弧形橫梁的直徑各不相等，所述弧形橫梁按直徑的大小順次同軸布置，順著軸線從上至下，所述弧形橫梁的直徑順次增大；所述弧形橫梁的開口相互對(duì)應(yīng)，并位于同一兩相鄰支柱之間。
[0011]進(jìn)一步的，所述試驗(yàn)臺(tái)架的側(cè)面上固定有圍帶，所述圍帶的內(nèi)壁固定有加強(qiáng)筋，所述圍帶的上邊沿以及所述加強(qiáng)筋的上端部抵靠或固定于環(huán)形頂板底面，所述圍帶的裙部對(duì)應(yīng)所述弧形橫梁的開口設(shè)有缺口。
[0012]進(jìn)一步的，所述的隔振支座的上端面固定設(shè)置有過渡支架，所述過渡支架的中部設(shè)有通孔，所述過渡支架中部通孔的軸線與隔振支座中部通孔的軸線相重合。
[0013]進(jìn)一步的，所述的隔振支座包括上板、下板以及安置于上板與下板之間的隔振橡膠體，所述的上板、下板和隔振橡膠體均為環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述下板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有兩個(gè)以上的鋼筒，所述的鋼筒等分分布于以所述下板的中心為圓心的圓上；所述上板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有與所述鋼筒相對(duì)應(yīng)的抗扭鋼棒，所述的抗扭鋼棒插入所述鋼筒的內(nèi)孔。
[0014]進(jìn)一步的，所述鋼筒和抗扭鋼棒的長(zhǎng)度均小于所述隔振橡膠體的軸向長(zhǎng)度。
[0015]進(jìn)一步的，所述鋼筒的內(nèi)壁與所述抗扭鋼棒之間墊有橡膠，所述的橡膠硫化于所述鋼筒的內(nèi)壁或者所述抗扭鋼棒的表面。
[0016]進(jìn)一步的，所述試驗(yàn)臺(tái)架的內(nèi)部設(shè)有支撐套筒，所述支撐套筒通孔的軸線與所述試驗(yàn)臺(tái)架中部通孔的軸線相重合；所述支撐套筒的上端部固定于隔振支座或試驗(yàn)臺(tái)架的環(huán)形頂板上；所述支撐套筒的下端部固定有軸承座，所述軸承座軸承座孔的軸線與支撐套筒通孔的軸線相重合。
[0017]進(jìn)一步的，所述軸承座通過水平布置的剛性支撐桿與試驗(yàn)臺(tái)架固定連接。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]1.本發(fā)明中的試驗(yàn)臺(tái)架為全焊接鋼結(jié)構(gòu)，所述試驗(yàn)臺(tái)架的為近似的圓柱形或圓臺(tái)形鋼架結(jié)構(gòu)，該試驗(yàn)臺(tái)架的支柱通過地腳螺栓牢固的固定在地軌平臺(tái)上，該試驗(yàn)臺(tái)架的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，具備較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、能夠承受較大的重載；同時(shí)，為了防止透平機(jī)在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生過大的振動(dòng)對(duì)機(jī)體和試驗(yàn)臺(tái)架產(chǎn)生損害，試驗(yàn)臺(tái)架上還設(shè)置了隔振支座，這種隔振支座包括上板、隔振橡膠體、下板、以及等分布置于上下板之間的組件(鋼筒和抗扭鋼棒)，這種結(jié)構(gòu)形式的隔振支座不僅可以承受透平機(jī)的重力，還可以承受透平機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的扭矩，同時(shí)也避免了試驗(yàn)臺(tái)架與透平機(jī)發(fā)生共振；
[0020]2.支柱上弧形橫梁的設(shè)置將分散的支柱連接成了一個(gè)整體，有效提升了試驗(yàn)臺(tái)架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效提升了試驗(yàn)臺(tái)架的使用壽命；
[0021]3.圍帶與加強(qiáng)筋的設(shè)置更進(jìn)一步提升了試驗(yàn)臺(tái)架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使本發(fā)明中的試驗(yàn)臺(tái)架具有更長(zhǎng)的使用壽命；同時(shí)將弧形橫梁的開口與圍帶的缺口對(duì)應(yīng)設(shè)置，使臺(tái)架下方設(shè)備的安裝和移動(dòng)變得更加方便，有效提升了本發(fā)明的裝配工藝性；
[0022]4.透平機(jī)通過過渡支架安裝在試驗(yàn)臺(tái)架上，通過采用不同尺寸接口的過渡支架即可實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)透平機(jī)與試驗(yàn)臺(tái)架的安裝，本發(fā)明具有較好的適用性和實(shí)用性；
[0023]5.本發(fā)明采用支撐套筒與中間傳動(dòng)軸相結(jié)合的方式，并在所述支撐套筒的下端部同軸設(shè)有軸承座，利用軸承座內(nèi)軸承來對(duì)支撐中間傳動(dòng)軸，有效保證了中間傳動(dòng)軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)還使軸系的同軸度更易于調(diào)整；利用剛性支撐桿將位于支撐套筒下端部的軸承座與試驗(yàn)臺(tái)架固定在一起，更進(jìn)一步的提升了中間傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；
[0024]6.本發(fā)明中的各個(gè)部件均可采用模塊化分布的原則，使對(duì)外接口具有通用性，使其不僅可適用于透平機(jī)的試驗(yàn)，還可用于其它各類高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的試驗(yàn)。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的主視圖；
[0026]圖2為本發(fā)明中試驗(yàn)臺(tái)架的立體圖；
[0027]圖3為本發(fā)明中過渡支架的立體圖；
[0028]圖4為本發(fā)明中隔振支座的剖視圖；
[0029]圖5為本發(fā)明中隔振支座的立體圖；
[0030]圖6為本發(fā)明中隔振支座與支撐套筒裝配的放大圖；
[0031 ] 圖中，透平機(jī)I，上聯(lián)軸器2，過渡支架3，隔振支座4，上板41，隔振橡膠體42，抗扭鋼棒43，橡膠44，鋼筒45，下板46，支撐套筒5，試驗(yàn)臺(tái)架6，圍帶62，環(huán)形頂板63，加強(qiáng)筋64，支柱65，弧形橫梁66，缺口 67，中間傳動(dòng)軸7，下聯(lián)軸器8，換向器9，測(cè)功儀10，地軌平臺(tái)11，軸承座12，剛性支撐桿13。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合【附圖說明】和具體實(shí)施例方式對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0033]參見圖1和圖2，一種透平機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)，包括試驗(yàn)臺(tái)架6，所述的試驗(yàn)臺(tái)架6固定在地軌平臺(tái)11上；所述試驗(yàn)臺(tái)架6的頂部安置著透平機(jī)1，所述透平機(jī)I的輸出軸為豎向布置的旋轉(zhuǎn)軸，所述透平機(jī)I的輸出軸通過上聯(lián)軸器2與豎向布置的中間傳動(dòng)軸7相連接；所述中間傳動(dòng)軸7穿過所述驗(yàn)臺(tái)架6的中部通孔與測(cè)功儀10連接。所述的試驗(yàn)臺(tái)架6由鋼材質(zhì)的環(huán)形頂板63以及焊接于環(huán)形頂板63底面上的3個(gè)以上的支柱65組成，所述的支柱65等分焊接于與環(huán)形頂板63同心的圓上，形成近似于圓柱或圓臺(tái)的鋼架結(jié)構(gòu)；當(dāng)支柱65垂直焊接于環(huán)形頂板63上時(shí)，形成近似圓柱的鋼架結(jié)構(gòu)；當(dāng)支柱65呈分散狀焊接于環(huán)形頂板63上時(shí)，形成近似圓臺(tái)的鋼架結(jié)構(gòu)。所述試驗(yàn)臺(tái)架6的頂部設(shè)置有隔振支座4，所述隔振支座4的中部設(shè)有通孔，所述隔振支座4中部通孔的軸線與試驗(yàn)臺(tái)架6中部通孔的軸線相重合。所述隔振支座4位于試驗(yàn)臺(tái)架6與透平機(jī)I之間，具體的，所述隔振支座4的下端面螺栓固定于環(huán)形頂板63的上表面，所述隔振支座4的上端面與透平機(jī)I螺栓固定。所述支柱65的下端部通過地角螺栓固定在地軌平臺(tái)11上。
[0034]本發(fā)明中的試驗(yàn)臺(tái)架6為近似圓柱形或圓臺(tái)形鋼架結(jié)構(gòu)，其