本發(fā)明屬于流體機(jī)械及振動(dòng)測量，更具體地，涉及一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵。

背景技術(shù)：

1、深度調(diào)峰是一種火電機(jī)組的運(yùn)行方式，為了適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷變化，超過基本調(diào)峰范圍進(jìn)行出力的調(diào)整，一般負(fù)荷率在40％至30％之間。但深度調(diào)峰會(huì)對汽輪機(jī)葉片造成許多不利的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)缸溫和缸溫差發(fā)生周期性變化，造成低周疲勞和密封部件損壞，降低汽輪機(jī)的使用壽命和安全性；會(huì)使低壓末級動(dòng)葉片受到水蝕和顫振的影響，增加葉片的應(yīng)力和磨損，可能導(dǎo)致葉片斷裂或脫落；會(huì)使汽輪機(jī)的熱耗率和供電煤耗率等經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)變差，降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。

2、汽輪機(jī)葉片是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的關(guān)鍵部件，其在高溫高壓及高轉(zhuǎn)速的條件下工作，承受著離心力、汽流力、溫差應(yīng)力、腐蝕和沖蝕等多種復(fù)雜的載荷，葉片運(yùn)行質(zhì)量的好壞直接影響汽輪機(jī)的性能、效率和壽命。對葉片振動(dòng)進(jìn)行測量，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)葉片的損傷和故障，保證汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全性，但目前只能通過非接觸方式測量。葉片振動(dòng)的非接觸測量技術(shù)具有重要的實(shí)際價(jià)值，能夠監(jiān)測葉片在高溫高壓及高轉(zhuǎn)速的條件下承受的復(fù)雜載荷，如離心力、汽流力、溫差應(yīng)力、腐蝕和沖蝕等，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理葉片異常情況，避免嚴(yán)重后果的發(fā)生。

3、然而上述模擬試驗(yàn)過程中通常需要葉片達(dá)到設(shè)計(jì)的變形幅度，因此如何設(shè)計(jì)開發(fā)出一種變形幅度可調(diào)節(jié)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，以模擬出葉片的各種顫振、激振及水蝕、裂紋等現(xiàn)象，是一個(gè)急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，用以滿足不同真空度及轉(zhuǎn)速下、不同葉片和圍帶結(jié)構(gòu)特征的葉柵振動(dòng)測量、葉片鼓風(fēng)等實(shí)驗(yàn)要求。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，包括葉片旋轉(zhuǎn)軸、連接盤、葉片、圍帶模擬件以及模擬件預(yù)變形調(diào)節(jié)單元，所述連接盤安裝固定于葉片旋轉(zhuǎn)軸外周面上，所述連接盤圓周面均勻布置有多個(gè)燕尾槽，所述圍帶模擬件包括上部等腰多邊形安裝板和下部環(huán)形支撐板，所述下部環(huán)形支撐板安裝于上部等腰多邊形安裝板的下表面中心處，所述葉片的底部安裝于所述燕尾槽中，所述下部環(huán)形支撐板的底面有一對平行間隔凸出的筋板，所述葉片頂部置于所述筋板之間并通過錐銷固定；

4、其中，所述模擬件預(yù)變形調(diào)節(jié)單元包括旋轉(zhuǎn)單元、多個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞單元和剎車單元，所述旋轉(zhuǎn)單元安裝于所述下部環(huán)形支撐板上表面中心處，并與所述上部等腰多邊形安裝板內(nèi)表面貫穿旋轉(zhuǎn)連接，所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞單元均勻安裝于所述上部等腰多邊形安裝板下表面和下部環(huán)形支撐板的環(huán)形邊緣上表面之間，用于傳遞所述旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；

5、所述剎車單元包括圓螺母和止動(dòng)墊圈，所述圓螺母、止動(dòng)墊圈依次安裝于所述上部等腰多邊形安裝板的上表面，所述圓螺母的內(nèi)表面與所述旋轉(zhuǎn)單元穿出所述上部等腰多邊形安裝板部分的圓周外表面旋轉(zhuǎn)連接。

6、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述旋轉(zhuǎn)單元為垂直轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)傳遞單元為滾珠，所述滾珠安裝于球形凹槽中，所述球形凹槽由所述上部等腰多邊形安裝板下表面和下部環(huán)形支撐板的環(huán)形邊緣上表面之間一一對應(yīng)的半球型凹槽組成。

7、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述旋轉(zhuǎn)傳遞單元的數(shù)量為6-16個(gè)。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述葉片和所述圍帶模擬件的數(shù)量均為50-100個(gè)。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，多個(gè)所述圍帶模擬件通過其上部等腰多邊形安裝板中的一對平行腰邊彼此之間前后交錯(cuò)連接，所述交錯(cuò)連接用于在外部傳感器進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述交錯(cuò)連接的長度為腰邊的1/16-1/4。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述葉片從靠近所述燕尾槽的一端朝向所述圍帶模擬件的一端逐漸變寬，所述葉片用于預(yù)變形扭轉(zhuǎn)5-30度后再與所述筋板之間固定，從而形成多個(gè)所述圍帶模擬件相互之間的互鎖緊力以增加所述旋轉(zhuǎn)葉柵的整體剛性。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述連接盤的前后旋轉(zhuǎn)面上對稱安裝有同軸的一對圓環(huán)狀金屬蓋板，所述圓環(huán)狀金屬蓋板的表面具有沿所述連接盤軸向貫穿所述一對圓環(huán)狀金屬蓋板的螺釘，所述螺釘用于固定所述葉片底部。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述圓環(huán)狀金屬蓋圓周面上還均勻開設(shè)有多個(gè)通孔，所述多個(gè)通孔用以調(diào)整所述連接盤的旋轉(zhuǎn)平衡。

14、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

15、1.本發(fā)明的模擬件預(yù)變形調(diào)節(jié)單元中，底部的旋轉(zhuǎn)單元和頂部的剎車單元用于在軸向上控制模擬件的下部旋轉(zhuǎn)以及制動(dòng)，其中部的多個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞單元?jiǎng)t安裝于模擬件上部和下部的上下表面之間，用于承接并傳遞旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，因此松開所述剎車單元時(shí)，所述下部環(huán)形支撐板可通過旋轉(zhuǎn)單元相對于上部等腰多邊形安裝板旋轉(zhuǎn)一定角度，當(dāng)旋轉(zhuǎn)傳遞單元完整進(jìn)入下一個(gè)或下幾個(gè)對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)傳遞單元安裝處時(shí)，將剎車單元鎖緊即可輕松實(shí)現(xiàn)阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵的預(yù)變形。

16、2.本發(fā)明優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)傳遞單元數(shù)量可以滿足絕大多數(shù)變形幅度的預(yù)期設(shè)計(jì)。

17、3.本發(fā)明的多個(gè)所述圍帶模擬件之間交錯(cuò)連接，可在外部傳感器進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，為非接觸式的傳感測量技術(shù)提供了便利。

18、4.本發(fā)明優(yōu)選的葉片從下至上逐漸變寬且扭曲了一定角度，加強(qiáng)了多個(gè)圍帶模擬件相互之間的互鎖緊力，以及旋轉(zhuǎn)葉柵的整體剛性。

技術(shù)特征：

1.一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，包括葉片旋轉(zhuǎn)軸、連接盤、葉片、圍帶模擬件以及模擬件預(yù)變形調(diào)節(jié)單元，所述連接盤安裝固定于葉片旋轉(zhuǎn)軸外周面上，所述連接盤圓周面均勻布置有多個(gè)燕尾槽，所述圍帶模擬件包括上部等腰多邊形安裝板和下部環(huán)形支撐板，所述下部環(huán)形支撐板安裝于上部等腰多邊形安裝板的下表面中心處，所述葉片的底部安裝于所述燕尾槽中，所述下部環(huán)形支撐板的底面有一對平行間隔凸出的筋板，所述葉片頂部置于所述筋板之間并通過錐銷固定；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)單元為垂直轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)傳遞單元為滾珠，所述滾珠安裝于球形凹槽中，所述球形凹槽由所述上部等腰多邊形安裝板下表面和下部環(huán)形支撐板的環(huán)形邊緣上表面之間一一對應(yīng)的半球型凹槽組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)傳遞單元的數(shù)量為6-16個(gè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，所述葉片和所述圍帶模擬件的數(shù)量均為50-100個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，多個(gè)所述圍帶模擬件通過其上部等腰多邊形安裝板中的一對平行腰邊彼此之間前后交錯(cuò)連接，所述交錯(cuò)連接用于在外部傳感器進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，所述交錯(cuò)連接的長度為腰邊的1/16-1/4。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，所述葉片從靠近所述燕尾槽的一端朝向所述圍帶模擬件的一端逐漸變寬，所述葉片用于預(yù)變形扭轉(zhuǎn)5-30度后再與所述筋板之間固定，從而形成多個(gè)所述圍帶模擬件相互之間的互鎖緊力以增加所述旋轉(zhuǎn)葉柵的整體剛性。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，所述連接盤的前后旋轉(zhuǎn)面上對稱安裝有同軸的一對圓環(huán)狀金屬蓋板，所述一對圓環(huán)狀金屬蓋板的圓周邊緣上具有沿所述連接盤軸向貫穿的螺釘，所述螺釘用于固定所述葉片底部。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，其特征在于，所述圓環(huán)狀金屬蓋圓周邊緣處還均勻開設(shè)有多個(gè)通孔，所述多個(gè)通孔用以調(diào)整所述連接盤的旋轉(zhuǎn)平衡。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種預(yù)變形幅度可調(diào)的阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵，屬于流體機(jī)械及振動(dòng)測量技術(shù)領(lǐng)域，包括葉片旋轉(zhuǎn)軸、連接盤、葉片、圍帶模擬件以及模擬件預(yù)變形調(diào)節(jié)單元，所述連接盤安裝固定于葉片旋轉(zhuǎn)軸外周面上，所述連接盤圓周面均勻布置有多個(gè)燕尾槽，所述葉片的底部安裝于所述燕尾槽中，所述葉片頂部則置于圍帶模擬件底部，所述模擬件預(yù)變形調(diào)節(jié)單元包括貫穿圍帶模擬件上下部的旋轉(zhuǎn)單元、位于模擬件上部的剎車單元和模擬件上下部表面之間的多個(gè)旋轉(zhuǎn)傳遞單元。使用時(shí)，松開剎車單元，當(dāng)旋轉(zhuǎn)傳遞單元通過旋轉(zhuǎn)單元的帶動(dòng)重新進(jìn)入下一個(gè)或幾個(gè)對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)傳遞單元安裝處時(shí)，重新將剎車單元鎖緊即可輕松實(shí)現(xiàn)阻尼圍帶旋轉(zhuǎn)葉柵的預(yù)變形。

技術(shù)研發(fā)人員：王坤,代海紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10