【发明授权】旋转离心式叶轮水力阻尼比的定量测量系统_中国农业大学_202010162965.6 

申请/专利权人:中国农业大学

申请日:2020-03-10

发明/设计人:姚志峰;曾永顺;齐鑫;刘婧;张世杰;王福军;肖若富

公开(公告)日:2021-02-19

代理机构:北京路浩知识产权代理有限公司

公开(公告)号:CN111350675B

代理人:麻雪梅

主分类号:F04D15/00(20060101)

地址:100193 北京市海淀区圆明园西路2号

分类号:F04D15/00(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.02.19#授权;2020.07.24#著录事项变更;2020.07.24#实质审查的生效;2020.06.30#公开

摘要:本发明涉及水力机械运行稳定性技术领域,公开了一种旋转离心式叶轮水力阻尼比的定量测量系统,包括信号发生器、激励信号放大器,激励信号放大器与信号发生器电连接;旋转离心式叶轮水力阻尼比的定量测量装置,包括蓄水容器、变速电机、滑环以及旋转离心式叶轮;多个激振片用于激励旋转离心式叶轮沿轴向进行振动以及用于获取所述旋转离心式叶轮的响应,且能主动控制激振和响应获取方式;以及响应信号处理器和与响应信号处理器电连接的采集卡,采集卡与滑环电连接,响应信号处理器能将采集卡传送来的滑环输出信号拟合计算得到水力阻尼比。该旋转离心式叶轮水力阻尼比的定量测量系统具有在旋转运动下也能够定量测量离心式叶轮的水力阻尼比的优点。

主权项:1.一种旋转离心式叶轮水力阻尼比的定量测量系统,其特征在于,包括:信号发生器;激励信号放大器,所述激励信号放大器与所述信号发生器电连接;旋转离心式叶轮水力阻尼比的定量测量装置,包括蓄水容器、设置在所述蓄水容器的上端的变速电机、设置在所述变速电机的输出轴上的滑环以及设置在所述变速电机的输出轴上的旋转离心式叶轮;多个激振片,设置在所述旋转离心式叶轮上并与所述滑环电连接,用于激励所述旋转离心式叶轮沿轴向进行振动以及用于获取所述旋转离心式叶轮的响应,且能主动控制激振和响应获取方式;以及响应信号处理器和与所述响应信号处理器电连接的采集卡,所述采集卡与所述滑环电连接,所述响应信号处理器能将所述采集卡传送来的滑环输出信号拟合计算得到水力阻尼比;所述旋转离心式叶轮水力阻尼比的定量测量装置还包括设置在所述蓄水容器的上端口部位的盖板、设置在所述盖板上的支撑座,所述变速电机设置在所述支撑座上;所述支撑座构造为开口朝下的罩体,所述罩体的下边沿紧固在所述盖板上,所述变速电机包括设置在所述罩体的顶壁的上端面的变速电机本体、所述输出轴从上至下依次穿过所述罩体的所述顶壁和所述盖板并伸入到所述蓄水容器的底部;所述滑环设置在所述罩体内;所述旋转离心式叶轮水力阻尼比的定量测量系统还包括上端具有开口的导流腔体,所述导流腔体的开口部位构造有朝外侧延伸的翻边,所述翻边通过紧固件设置在所述盖板的下端面;在所述导流腔体的周侧壁上沿周向呈间隔式构造有多个第一导流孔,在所述导流腔体的底壁上呈间隔式构造有多个第二导流孔,在所述导流腔体的底壁上构造有朝所述蓄水容器的底壁方向延伸的筒体,所述筒体的上端开口设置在各个所述第二导流孔的外围,所述筒体的下端开口设置在所述旋转离心式叶轮的上盖板的上端开口的外围,所述旋转离心式叶轮的下盖板固定在所述输出轴上,所述上盖板与下盖板通过叶片进行连接,在所述上盖板和所述下盖板之间构造有液体流出通道;其中,所述蓄水容器中的液体能经所述第一导流孔流入所述导流腔体的内部并经所述第二导流孔流出到所述筒体中,所述筒体中的液体进入所述旋转离心式叶轮,经过所述液体流出通道后流出到所述蓄水容器中;其中,在所述输出轴上沿轴向构造有第一线槽;在所述下盖板朝向所述蓄水容器的底壁的表面分别构造有第二线槽、与所述第二线槽相连通的弧形分线槽以及与所述弧形分线槽相连通的凹槽,在所述凹槽内嵌设有相应的所述激振片,所述第一线槽与所述第二线槽相连通;在所述凹槽内还分别构造有两个焊点槽;将所述第二线槽中的连接线的正负极分开,在所述弧形分线槽和所述凹槽之间形成分线元件,所述分线元件构造为半圆柱体,所述半圆柱体的直径与所述两个焊点槽之间的宽度一致,所述半圆柱体的直径方向与所述两个焊点槽的连线方向平行;找到第N阶模态的振型后定位下盖板的下表面的大位移的区域,将振型的位移量进行无量纲化,找到所述无量纲化的位移量的绝对值大于23的区域,所述大位移的区域数量为j,j为正整数;当1≤j≤3时,在每个所述大位移的区域的表面均开一个凹槽,根据360°4j的间隔角度,在所述旋转离心式叶轮的表面按圆周间隔角度分布再开3j个凹槽;当4≤j≤10时,在每个所述大位移的区域的表面均开一个凹槽,根据360°2j的间隔角度,在所述旋转离心式叶轮的表面按圆周间隔角度分布再开j个凹槽;当j≥11时,在每个所述大位移的区域的表面均开一个凹槽。

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