葉尖服務(wù)放心可靠「善測」

整體葉輪葉片振動疲勞試驗裝置及試驗方法

本發(fā)明公開了一種整體葉輪葉片振動疲勞試驗裝置及試驗方法，該試驗裝置包括振動試驗臺及整體葉輪，整體葉輪經(jīng)夾具軸向壓緊并固定在振動試驗臺上；振動試驗臺連接有用于起振的振動裝置；整體葉輪連接有用于檢測并記錄試驗參數(shù)的檢測裝置；整體葉輪上的相鄰葉片之間設(shè)有用于使相鄰葉片互相阻尼的橡膠阻尼塊。振動的葉片對刀具切削刃施加了巨大的應(yīng)變，造成裂紋，并且隨機(jī)械和熱應(yīng)力而增加。本發(fā)明通過在整體葉輪上相鄰葉片問設(shè)置橡膠阻尼塊使得相鄰葉片問互相阻尼，保證了對整體葉輪上單個葉片進(jìn)行振動疲勞試驗時其他葉片不能自由振動，既避免了對整體葉輪進(jìn)行等分切割的麻煩，又避免了因支撐葉片的剛性變化導(dǎo)致葉片固有頻率的改變，從而保證了振動疲勞試驗結(jié)果的可靠性。

葉片是風(fēng)電機(jī)組的主要部件，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接影響到風(fēng)電機(jī)組的工作效率和運(yùn)行可靠性。風(fēng)電機(jī)組葉片的工作環(huán)境除了承受變化的空氣動力外，還受到本身慣性力以及機(jī)艙帶來的負(fù)荷，很容易發(fā)生振動。

風(fēng)電機(jī)組的葉片上安裝振動加速度傳感器。整體葉輪葉片振動疲勞試驗裝置及試驗方法本發(fā)明公開了一種整體葉輪葉片振動疲勞試驗裝置及試驗方法，該試驗裝置包括振動試驗臺及整體葉輪，整體葉輪經(jīng)夾具軸向壓緊并固定在振動試驗臺上。由于風(fēng)速變化而引起葉片在軸向方向上產(chǎn)生振動，該振動加速度傳感器能夠?qū)θ~片振動的加速度數(shù)值進(jìn)行采集測量，反應(yīng)葉片振動的運(yùn)動性質(zhì)。由于風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙工作受到風(fēng)速流動的推力和壓力，以及溫度變化等方面的影響，應(yīng)采取工作頻率范圍較寬、堅固耐用以及受到外界干擾較小的傳感器。

高速旋轉(zhuǎn)葉片振動實時監(jiān)測技術(shù)是電力工業(yè)、能源工業(yè)、航空、航運(yùn)業(yè)亟待解決的難題,傳統(tǒng)的接觸式測量方法很難做到同時監(jiān)測同級所有葉片的振動情況,因此人們一直在研究非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片振動的測量新技術(shù)—葉端定時測量技術(shù)。(4)基于葉片流場分析的結(jié)果,應(yīng)用ANSYS軟件,對考慮S1、S2氣動加載和集中載荷加載三種情況下的葉片振動響應(yīng)進(jìn)行了計算和分析。它是一種利用旋轉(zhuǎn)著的葉片在有振動與無振動時到達(dá)葉端傳感器的時刻所存在的偏差來計算葉片振動振幅和頻率的測量技術(shù)。隨著激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,葉端定時測量技術(shù)在硬件技術(shù)上已完全成熟。但是在數(shù)據(jù)處理方法上還不夠完善。成為阻礙葉端定時技術(shù)發(fā)展的重大障礙。

非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片振動測量技術(shù)是采用葉端定時測量的方法對葉片振動進(jìn)行測量。連接條件主要包括：葉根與葉輪連接條件、拉筋與葉片的連接方式、圍帶與葉片的連接方式。將兩個或多個葉端定時傳感器沿徑向安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)械相對靜止的殼體上，利用傳感器感受在它前面通過的旋轉(zhuǎn)葉片所產(chǎn)生的脈沖信號。如果葉片不發(fā)生振動，可根據(jù)每個葉片在轉(zhuǎn)子上的角度和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度計算出葉片到達(dá)傳感器的時間。但實際上葉片是振動的，所以葉片的端部相對于轉(zhuǎn)動方向?qū)蚯盎蛳蚝笃疲沟玫竭_(dá)傳感器的實際時間與假設(shè)葉片不振動時到達(dá)傳感器的時間不相等，即脈沖到達(dá)時間發(fā)生改變，產(chǎn)生一個時間差Δt，對該信號序列{Δt}進(jìn)行分析處理，即可得到葉片振動信息。