專利名稱：轉子扭振測試裝置及其測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種扭振測量技術領域的裝置及測試方法，具體是一種轉子扭振測試裝置及其測試方法。
背景技術：
扭振是轉子動力學中常見的振動現(xiàn)象，對轉子軸系的扭振現(xiàn)象進行測試有利于提取和掌握轉子的振動與運動特征，并對其出現(xiàn)故障的可能進行有效的預估和預防。通過相關文獻查閱，現(xiàn)有的扭振測試實驗裝置大多在轉子上安裝附加設備的方式，造成測試安裝不甚方便，甚至有可能會影響轉子的固有特性和扭振程度的測試精度。同時，測量中電機軸與被測軸之間通常為剛性連接，不利于多組對比數(shù)據(jù)的提取。如寧波大學胡海剛等人設計的扭振檢測儀，采用了非接觸式的測試方法，但兩軸間使用了剛性的聯(lián)軸器，不利于測試的靈活性。本項發(fā)明技術采用了測試設備與轉子軸系相分離的方法，不需要在測試軸上安裝額外的測試設備，而是利用裝置中特有的結構，從而減少了實驗測量的前期準備，也減少了由于安裝了附加設備對轉子固有特性造成的影響，在此基礎之上，本測試設備中電機與被測軸之間采用萬向聯(lián)軸節(jié)進行連接，可以針對不同的偏置角度，采集多組數(shù)據(jù)，增加了數(shù)據(jù)
提取量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種轉子扭振測試裝置及其測試方法，采用測試設備與轉子軸系相分離的方法，在不與轉子相接觸的前提下對軸系的扭振水平進行測試，能夠測試轉子系統(tǒng)多角度情況下產(chǎn)生扭振的情況，并針對不同的偏置角度得到相應的振動情況；另外可以對實際轉子系統(tǒng)進行調整，以減少在實際運行中產(chǎn)生的不必要的扭振情況，也可以用于測試轉子系統(tǒng)在某轉速下產(chǎn)生扭振的水平。本裝置操作簡便，結果清晰直觀，精確度高。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種轉子扭振測試裝置，包括電機、萬向聯(lián)軸節(jié)、測試軸、軸承座、測試齒盤、扭振磁電傳感器、扭振測試分析儀和分析計算模塊，其中萬向聯(lián)軸節(jié)的兩端分別與電機和測試軸相連，測試軸經(jīng)軸承座與測試齒盤相連接，測試齒盤與測試軸相連接并同步轉動，扭振測試分析儀與扭振磁電傳感器相連接并接收采集到的脈沖信號，分析計算模塊與扭振測試分析儀相連接并接收分析測試結果后生成可視化的扭振測試結果。所述的測試齒盤上設有60個相互分離的輪齒。所述的扭振磁電傳感器與測試齒盤不相接觸。本發(fā)明涉及裝置的測試方法，包括以下步驟第一步、將轉子扭振測試裝置水平放置在平面上，調整萬向聯(lián)軸節(jié)，使電機軸與測試軸處于同一直線上；
第二步、將扭振磁電傳感器垂直于電機軸放置，且與測試齒盤不相接觸，保持在可感受齒條變化的范圍內(nèi)；第三步、開動電機，使整個裝置保持在某固定轉速穩(wěn)定轉動，待系統(tǒng)穩(wěn)定轉動后， 開啟扭振測試分析儀進行數(shù)據(jù)采集與記錄；第四步、使系統(tǒng)停轉，調整萬向聯(lián)軸節(jié)，使電機軸與測試軸成一角度放置；第五步、保持扭振磁電傳感器與電機軸的垂直關系，仍仿照第二步的方式，使得其測試齒盤不相接觸但可感受齒條變化；第六步、重復第三步，記錄在系統(tǒng)出現(xiàn)轉子彎扭的情況下的數(shù)據(jù)；第七步、對比第三步與第六步的結果，利用分析計算模塊得出轉子扭振的程度與系統(tǒng)特性。上述測試可在多種轉速下進行，每選取一個不同的轉速均須從第一步開始實施；上述測試可在多次改變電機軸與測試軸之間角度情況下進行，每選取一個不同的角度均須從第一步開始實施。本發(fā)明專利結構簡單，能夠對各種角度的轉子系統(tǒng)進行扭振測試，并針對不同的偏置角度得到相應的振動情況，同時，可以對實際轉子系統(tǒng)進行調整，以減少在實際運行中產(chǎn)生的不必要的扭振情況，也可以用于測試轉子系統(tǒng)在某轉速下產(chǎn)生扭振的水平，操作簡便，測試結果準確直觀。


圖1為本發(fā)明專利轉子扭振測試實驗裝置的示意圖。圖中1電機、2萬向聯(lián)軸節(jié)、3測試軸、4軸承座、5測試齒盤、6扭振磁電傳感器、7 扭振測試分析儀、8分析計算模塊。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括電機1、萬向聯(lián)軸節(jié)2、測試軸3、軸承座4、測試齒盤5、 扭振磁電傳感器6、扭振測試分析儀7和分析計算模塊8，其中電機1為整個系統(tǒng)提供轉動的動力源，萬向聯(lián)軸節(jié)2將電機1與測試軸3連接在一起，且由于萬向聯(lián)軸節(jié)2的作用使得電機1與測試軸3之間的角度可變，測試軸3通過軸承座4的支撐與測試齒盤5連接在一起，測試齒盤5在測試軸3的帶動下同步轉動，測試齒盤5有60個相互分離的輪齒，與扭振磁電傳感器6靠近但不接觸放置，測試軸3旋轉時產(chǎn)生的脈沖信號，隨著齒盤5的轉動，齒盤上的齒和兩輪齒之間的空隙將間隔地經(jīng)過扭振磁電傳感器6，使傳其接收到“有輪齒、無輪齒”的間隔脈沖信號。扭振測試分析儀7與扭振磁電傳感器6相連接，獲得由傳感器采集到的脈沖信號并進行分析與處理，分析計算模塊8為計算機及相關軟件，與扭振測試分析儀7相連接，將分析與測試的結果導入，并進行進一步的處理，得到最終可視化的扭振測試結果。本發(fā)明中的扭振磁電傳感器不與測試齒盤相接觸，只接受由于結構中的輪齒與輪齒間隔而產(chǎn)生的脈沖信號，因此對原始裝置不存在任何外在影響與干擾，能夠真實反映所測試轉子系統(tǒng)的扭振情況。
權利要求
1.一種轉子扭振測試裝置，包括電機、萬向聯(lián)軸節(jié)、測試軸、軸承座、測試齒盤、扭振磁電傳感器、扭振測試分析儀和分析計算模塊，其特征在于萬向聯(lián)軸節(jié)的兩端分別與電機和測試軸相連，測試軸經(jīng)軸承座與測試齒盤相連接，測試齒盤與測試軸相連接并同步轉動， 扭振測試分析儀與扭振磁電傳感器相連接并接收采集到的脈沖信號，分析計算模塊與扭振測試分析儀相連接并接收分析測試結果后生成可視化的扭振測試結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的轉子扭振測試裝置，其特征是，所述的測試齒盤上設有60個相互分離的輪齒。
3.根據(jù)權利要求1所述的轉子扭振測試裝置，其特征是，所述的扭振磁電傳感器與測試齒盤不相接觸。
4.一種根據(jù)權利要求1所述裝置的測試方法，其特征在于，包括以下步驟第一步、將轉子扭振測試裝置水平放置在平面上，調整萬向聯(lián)軸節(jié)，使電機軸與測試軸處于同一直線上；第二步、將扭振磁電傳感器垂直于電機軸放置，且與測試齒盤不相接觸，保持在可感受齒條變化的范圍內(nèi)；第三步、開動電機，使整個裝置保持在某固定轉速穩(wěn)定轉動，待系統(tǒng)穩(wěn)定轉動后，開啟扭振測試分析儀進行數(shù)據(jù)采集與記錄；第四步、使系統(tǒng)停轉，調整萬向聯(lián)軸節(jié)，使電機軸與測試軸成一角度放置；第五步、保持扭振磁電傳感器與電機軸的垂直關系，仍按第二步方式，使得其測試齒盤不相接觸但可感受齒條變化；第六步、重復第三步，記錄在系統(tǒng)出現(xiàn)轉子彎扭的情況下的數(shù)據(jù)；第七步、對比第三步與第六步的結果，利用分析計算模塊得出轉子扭振的程度與系統(tǒng)特性。
全文摘要
一種扭振測量技術領域的轉子扭振測試裝置及其測試方法，采用測試設備與轉子軸系相分離的方法，在不與轉子相接觸的前提下對軸系的扭振水平進行測試，能夠測試轉子系統(tǒng)多角度情況下產(chǎn)生扭振的情況，并針對不同的偏置角度得到相應的振動情況；另外可以對實際轉子系統(tǒng)進行調整，以減少在實際運行中產(chǎn)生的不必要的扭振情況，也可以用于測試轉子系統(tǒng)在某轉速下產(chǎn)生扭振的水平。本裝置操作簡便，結果清晰直觀，精確度高。
文檔編號G01M7/02GK102175412SQ201110058240
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權日2011年3月10日
發(fā)明者姚振強, 樊啟泰, 沈洪, 龔春鳴 申請人:上海交通大學