CN109520562A - 叶端定时检测装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种叶端定时检测装置及其安装方法，所述叶端定时检测装置包括叶端定时检测装置，其包括基础部分、动力输入部分、运动部分和检测部分，底板用于支承动力输入部分、运动部分和检测部分；主轴经由轴承安装在轴承座，所述主轴的第一端经由联轴器连接所述电机，第二端设有轮盘，叶片安装在所述轮盘上；机匣经由机匣底板固定在所述底板，所述机匣包围所述轮盘和叶片，所述机匣上均布多个通孔，叶端定时传感器安装在所述通孔。

Description

叶端定时检测装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及叶片检测技术领域，特别是一种叶端定时检测装置及其安装方法。

背景技术

叶端定时技术是一种重要的非接触式旋转叶片振动参数测量技术，在航空发动机和燃气轮机的叶片振动测量中具有很重要的应用。非接触式测量方式想比其他传统的测量方式具有更多的优点。接触式测量难以实现对整机中所有的叶片进行在线监测，同时传感器安装使用复杂。因此，叶端定时技术作为一种非接触式所以发明一种用于叶端定时的检测装置具有重要意义。

考虑到现有的检测台主要有两种方案：一是对鼓风机进行改造，在鼓风机的机匣上打孔安装叶端定时传感器，但是现有的鼓风机转速太低，在没有响应激励源的情况下很难产生共振，不利于后续检测分析；二是将主轴采用竖直放置，顶部安装叶轮，这种方案虽然可以提高主轴转速，但是和实际的发动机的工作状态不一致，不能完全的模拟航空发动机的工作过程。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施提供了一种叶端定时检测装置及其安装方法，其能够使叶轮达到最高转速12000rpm，高度模拟了航空发动机的工作过程，并且在可以在叶轮周向安装叶端定时传感器，以实时获取叶轮旋转过程中的转速信号，竖直方向振动信号，水平方向振动信号；同时在检测装置配有两个保护罩，保证了检测过程的安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

本发明的一方面，一种叶端定时检测装置包括，其包括基础部分、动力输入部分、运动部分和检测部分，其中，

基础部分包括，

底板，其用于支承动力输入部分、运动部分和检测部分；

动力输入部分，其包括，

电机座，其固定在所述底板，

电机座调整块，固定于底板上的电机座调整块安装在电机座两侧，

电机，其水平安装在电机座；

运动部分，其包括，

轴承座，其经由轴承座底板固定在所述底板，

主轴，其经由轴承安装在轴承座，所述主轴的第一端经由联轴器连接所述电机，第二端设有轮盘，

多个叶片，叶片安装在所述轮盘上；

检测部分，其包括，

机匣，其经由机匣底板固定在所述底板，所述机匣包围所述轮盘和叶片，所述机匣上均布多个通孔，

叶端定时传感器，其安装在所述通孔，

支架底板，其安装在所述机匣底板，

传感器支架，插入支架底板的传感器支架环绕所述机匣。

所述的叶端定时检测装置中，基础部分还包括，

前保护罩，用于遮盖动力输入部分的前保护罩安装在所述底板上，

后保护罩，用于遮盖运动部分和检测部分的后保护罩安装在所述底板上。

所述的叶端定时检测装置中，电机座包括，

电机座底板，其固定在所述底板，

电机座支撑块，其固定在所述电机座底板，

电机座顶板，其水平支承在所述电机座支撑块。

所述的叶端定时检测装置中，所述轴承和主轴之间过盈配合，所述轴承和轴承座之间间隙配合，轴承端盖螺栓连接轴承座，轴承座底板经由定位销定位于所述底板。

所述的叶端定时检测装置中，第一端为光滑端，第二端为螺纹端。

所述的叶端定时检测装置中，轮盘经由键槽固定在所述螺纹端且压紧螺母螺纹连接螺纹端，轮盘上安装有16片均匀分布的叶片，机匣底板经由定位销定位于所述底板。

所述的叶端定时检测装置中，所述电机驱动叶片0-12000rpm无极调速。

所述的叶端定时检测装置中，机匣底部设有定位块，定位块与机匣底板上的凹槽过渡配合，机匣均布多个用于安装传感器的螺纹通孔。

所述的叶端定时检测装置中，所述机匣上均布17个夹角为15°的通孔，17个叶端定时传感器安装在所述通孔。

根据本发明的另一方面，一种所述的叶端定时检测装置的安装方法包括以下步骤，

在第一步骤中，电机安装在电机座上，内六角螺栓将电机座安装到底板上，随后将联轴器套在主轴上，电机座调整块安装到底板的电机座两侧；

在第二步骤中，内六角螺栓连接轴承座和轴承座底板，通过定位销定位将轴承座底板固定在底板上；

在第三步骤中，轴承过盈配合安装到主轴上，再将主轴装入轴承座内，轴承和轴承座之间间隙配合，轴承端盖螺栓连接轴承座，

在第四步骤中，通过定位销定位，连接机匣和机匣底板，机匣底板固定到底板上，再将传感器支架的两头分别塞入支架底板的安装孔内经由内六角螺栓固定；

在第五步骤中，叶片过盈配合安装到轮盘中，键装入主轴上的键槽中，压紧螺母固定轮盘；

在第六步骤中，后保护罩安装到底板上，再将前保护罩安装到底板上。

与现有技术相比，本技术发明具有以下有益的技术效果：

本发明可以实现转子0～12000rpm的无极调速，可以调整电机轴与主轴的对中度以减小检测台的振动，可以更换不同叶型的叶轮，可以根据检测要求预置不同类型和程度的故障，可以实时获取振动信号、转速信号和叶端定时信号，可以保护检测人员的安全。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的立体结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的电机座正面布局图；

图3是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的叶轮与机匣正面布局图；

图4是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的轴承座部分剖视图；

图5是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的机匣部分剖视图；

图6是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的轴承座部分剖视图；

图7是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的保护罩安装图；

图8是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的部分正面布局图；

图9是根据本发明一个实施例的叶端定时检测装置的安装方法的步骤示意图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图1至附图9更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例将结合图1-8进行具体说明。图1为本发明的一个实施例的叶端定时检测装置的立体结构示意图，如图1所示，一种叶端定时检测装置包括基础部分、动力输入部分、运动部分和检测部分，其中，

基础部分包括，

底板1，其用于支承动力输入部分、运动部分和检测部分；

动力输入部分，其包括，

电机座，其固定在所述底板1，

电机座调整块2，固定于底板1上的电机座调整块2安装在电机座两侧，

电机7，其水平安装在电机座；

运动部分，其包括，

轴承座17，其经由轴承座底板3固定在所述底板1，

主轴14，其经由轴承18安装在轴承座17，所述主轴14的第一端经由联轴器6连接所述电机7，第二端设有轮盘16，

多个叶片13，叶片13安装在所述轮盘16上；

检测部分，其包括，

机匣12，其经由机匣底板11固定在所述底板1，所述机匣12包围所述轮盘16和叶片13，所述机匣12上均布多个通孔，

叶端定时传感器，其安装在所述通孔，

支架底板4，其安装在所述机匣底板11，

传感器支架5，插入支架底板4的传感器支架5环绕所述机匣12。

为了进一步理解本发明，在一个实施例，叶端定时检测装置包括基础部分、动力输入部分、运动部分和测试部分；动力输入部分中的电机7通过联轴器6与运动部分中的主轴14相连；基础部分包括底板1、前保护罩24和后保护罩25，前保护罩24和后保护罩25均安装在底板1上；动力输入部分包括电机7、电机座顶板8、电机座支撑块9、电机座底板10、电机座调整块2；运动部分包括主轴14、轴承座17、轴承座底板3、61906轴承18、6006轴承19、轴承端盖20、键21、轮盘16、叶片13、压紧螺母15和φ10*40定位销22，电机安装在电机座顶板8上，电机座顶板8、电机座支撑块9、电机座底板10构成了整个电机座，电机座和电机座调整块2安装在底板上，电机座调整块2安装在电机座两侧；运动部分包括主轴14、轴承座17、轴承座底板3、61906轴承18、6006轴承19、轴承端盖20、键21、轮盘16、叶片13、压紧螺母15和φ10*40定位销22，主轴14通过61906轴承18和6006轴承19安装在轴承座17中，主轴14光滑端通过联轴器6与电机7相连，螺纹端内侧安装轮盘16，轮盘16通过压紧螺母15固定，轮盘16上安装有16片叶片13，主轴14通过轴承端盖20固定在轴承座17中，轴承座17安装在轴承座底板上3上，整个运动部分通过轴承座底板3安装在底板1上；测试部分包括机匣12、机匣底板11、φ10*35定位销23、支架底板4和传感器支架5，机匣12安装在机匣底板11上，支架底板4也安装在机匣底板11上，传感器支架5插入支架底板4中。

在一个实施例中，进一步地，电机通过内六角螺栓与电机座顶板相连；动力输入部分中的电机通过联轴器与运动部分中的主轴相连。

在一个实施例中，电机7通过内六角螺栓与电机座顶板8相连；动力输入部分中的电机7通过联轴器6与运动部分中的主轴14相连。

在一个实施例中，电机座顶板8通过内六角螺栓与两块电机座支撑块9相连；每一块电机座支撑块9通过内六角螺栓与电机座底板10相连。

在一个实施例中，组成的电机座通过内六角螺栓与底板1相连；电机座底板10上的连接通孔直径为φ11，留有间隙用来调整电机轴与主轴14的对中度。

在一个实施例中，轴承座17通过内六角螺栓与轴承座底板3连接，通过2枚定位销22定位；轴承座底板22通过内六角螺栓与底板1相连。

在一个实施例中，主轴14右端螺纹部分的左侧有键槽，键21通过过盈配合安装在主轴14上；主轴14通过两个轴承：轴承6190618和轴承600619安装在轴承座内；主轴14安装到轴承座内后，轴承端盖通过4枚M6*15的内六角螺栓与轴承座相连，防止主轴在轴承座中的轴向窜动。

在一个实施例中，16片叶片13通过过盈配合安装在叶盘上。

在一个实施例中，主轴14的右端的螺纹为M24-LH左旋螺纹；压紧螺母15也是M24-LH左旋内螺纹，二者配合压紧叶盘16，防止脱落。

在一个实施例中，机匣底板11通过的内六角螺栓与底板1相连，通过2枚定位销23定位；机匣12底部有连个凸起的方块为定位块，定位块与机匣底板11上的凹槽采用过渡配合用于定位，通过内六角螺栓与机匣底板11相连；机匣上共有17个螺纹通孔，夹角为15°，用于安装传感器。

在一个实施例中，传感器支架5的两端直接塞入支架底板4一端的通孔中，分别通过紧定螺钉与支架底板4固定。

在一个实施例中，传感器支架5两端连接的支架底板4分别通过的内六角螺栓与机匣底板11相连。

在一个实施例中，前保护罩24两侧底部分别开有2个U型槽，通过内六角螺栓与底板1侧面相连；前保护罩正面开有方孔，用于窥探检测装置的内部工作情况；后保护罩25两侧底部的边缘有凸边，每侧均有三个直径为φ9mm的通孔，通过内六角螺栓与底板1相连。

所述的叶端定时检测装置的优选实施例中，基础部分还包括，

前保护罩24，用于遮盖动力输入部分的前保护罩23安装在所述底板1上，

后保护罩25，用于遮盖运动部分和检测部分的后保护罩25安装在所述底板1上。

所述的叶端定时检测装置的优选实施例中，电机座包括，

电机座底板10，其固定在所述底板1，

电机座支撑块9，其固定在所述电机座底板10，

电机座顶板8，其水平支承在所述电机座支撑块9。

所述的叶端定时检测装置的优选实施例中，所述轴承18和主轴14之间过盈配合，所述轴承18和轴承座之17间间隙配合，轴承端盖20螺栓连接轴承座17，轴承座底板3经由定位销22定位于所述底板1。

所述的叶端定时检测装置的优选实施例中，第一端为光滑端，第二端为螺纹端。

所述的叶端定时检测装置的优选实施例中，轮盘16经由键槽固定在所述螺纹端且压紧螺母螺纹连接螺纹端，轮盘16上安装有16片均匀分布的叶片13，机匣底板经由定位销定位于所述底板1。

所述的叶端定时检测装置的优选实施例中，所述电机7驱动叶片0-12000rpm无极调速。

所述的叶端定时检测装置的优选实施例中，机匣12底部设有定位块，定位块与机匣底板11上的凹槽过渡配合，机匣12均布多个用于安装传感器的螺纹通孔。

所述的叶端定时检测装置的优选实施例中，所述机匣12上均布17个夹角为15°的通孔，17个叶端定时传感器安装在所述通孔。

根据本发明的另一方面，一种所述的叶端定时检测装置的安装方法包括以下步骤，

在第一步骤S1中，电机安装在电机座上，内六角螺栓将电机座安装到底板上，随后将联轴器套在主轴上，电机座调整块安装到底板的电机座两侧；

在第二步骤S2中，内六角螺栓连接轴承座和轴承座底板，通过定位销定位将轴承座底板固定在底板上；

在第三步骤S3中，轴承过盈配合安装到主轴上，再将主轴装入轴承座内，轴承和轴承座之间间隙配合，轴承端盖螺栓连接轴承座，

在第四步骤S4中，通过定位销定位，连接机匣和机匣底板，机匣底板固定到底板上，再将传感器支架的两头分别塞入支架底板的安装孔内经由内六角螺栓固定；

在第五步骤S5中，叶片过盈配合安装到轮盘中，键装入主轴上的键槽中，压紧螺母固定轮盘；

在第六步骤S6中，后保护罩安装到底板上，再将前保护罩安装到底板上。

在一个实施例中，装配过程：

第一步安装动力部分，通过内六角螺栓将电机座顶板8、电机座支撑块9、电机座底板10组装成电机座，用内六角螺将电机7安装在电机座上，再用内六角螺栓将电机座安装到底板1上，随后将联轴器6套在主轴上，不夹紧，随后用内六角螺栓将电机座调整块2安装到底板1上，位于电机座两侧；

第二步，轴承座通过2枚φ10*30定位销22定位，用内六角螺栓连接轴承座17和轴承座底板3，再通过2枚φ10*30定位销22定位，用内六角螺栓将轴承座底板3固定在底板1上；

第三步，安装主轴，将61906轴承18和6006轴承19安装到主轴14上，轴承和主轴14之间均采用过盈配合，再将主轴14装入轴承座17内，轴承和轴承座17之间均采用间隙配合，然后用内六角螺栓连接轴承端盖20和轴承座17；

第四步，安装机匣，用内六角螺栓连接机匣12和机匣底板11，通过2枚φ10*40定位销23定位，用内六角螺栓将机匣底板11固定到底板1上，用内六角螺栓连接支底板4和机匣底板11，再将拱形的支架5的两头分别塞入两块支架底板4的安装孔内，通过内六角螺栓固定；

第五步，安装叶轮，选择需要检测的叶片型号，将16片同型号的叶片13安装到轮盘16中，采用过盈配合，将键21装入主轴14上的键槽中，同样是过盈配合，然后将整个叶轮装上主轴14，通过压紧螺母15固定叶轮；

第六步，安装保护罩，用内六角螺栓将后保护罩25安装到底板1上，再用内六角螺栓将前保护罩24安装到底板1上。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种叶端定时检测装置，其包括基础部分、动力输入部分、运动部分和检测部分，其中，

基础部分包括，

底板，其用于支承动力输入部分、运动部分和检测部分；

动力输入部分，其包括，

电机座，其固定在所述底板，

电机座调整块，固定于底板上的电机座调整块安装在电机座两侧，

电机，其水平安装在电机座；

运动部分，其包括，

轴承座，其经由轴承座底板固定在所述底板，

主轴，其经由轴承安装在轴承座，所述主轴的第一端经由联轴器连接所述电机，第二端设有轮盘，

多个叶片，叶片安装在所述轮盘上；

检测部分，其包括，

机匣，其经由机匣底板固定在所述底板，所述机匣包围所述轮盘和叶片，所述机匣上均布多个通孔，

叶端定时传感器，其安装在所述通孔，

支架底板，其安装在所述机匣底板，

传感器支架，插入支架底板的传感器支架环绕所述机匣。

2.根据权利要求1所述的叶端定时检测装置，其中，优选的，基础部分还包括，

前保护罩，用于遮盖动力输入部分的前保护罩安装在所述底板上，

后保护罩，用于遮盖运动部分和检测部分的后保护罩安装在所述底板上。

3.根据权利要求1所述的叶端定时检测装置，其中，电机座包括，

电机座底板，其固定在所述底板，

电机座支撑块，其固定在所述电机座底板，

电机座顶板，其水平支承在所述电机座支撑块。

4.根据权利要求1所述的叶端定时检测装置，其中，所述轴承和主轴之间过盈配合，所述轴承和轴承座之间间隙配合，轴承端盖螺栓连接轴承座，轴承座底板经由定位销定位于所述底板。

5.根据权利要求1所述的叶端定时检测装置，其中，第一端为光滑端，第二端为螺纹端。

6.根据权利要求5所述的叶端定时检测装置，其中，轮盘经由键槽固定在所述螺纹端且压紧螺母螺纹连接螺纹端，轮盘上安装有16片均匀分布的叶片，机匣底板经由定位销定位于所述底板。

7.根据权利要求1所述的叶端定时检测装置，其中，所述电机驱动叶片0-12000rpm无极调速。

8.根据权利要求1所述的叶端定时检测装置，其中，机匣底部设有定位块，定位块与机匣底板上的凹槽过渡配合，机匣均布多个用于安装传感器的螺纹通孔。

9.根据权利要求6所述的叶端定时检测装置，其中，所述机匣上均布17个夹角为15°的通孔，17个叶端定时传感器安装在所述通孔。

10.一种权利要求1-9中任一项所述的叶端定时检测装置的安装方法，其包括以下步骤，

在第一步骤(S1)中，电机安装在电机座上，内六角螺栓将电机座安装到底板上，随后将联轴器套在主轴上，电机座调整块安装到底板的电机座两侧；

在第二步骤(S2)中，内六角螺栓连接轴承座和轴承座底板，通过定位销定位将轴承座底板固定在底板上；

在第三步骤(S3)中，轴承过盈配合安装到主轴上，再将主轴装入轴承座内，轴承和轴承座之间间隙配合，轴承端盖螺栓连接轴承座，

在第四步骤(S4)中，通过定位销定位，连接机匣和机匣底板，机匣底板固定到底板上，再将传感器支架的两头分别塞入支架底板的安装孔内经由内六角螺栓固定；

在第五步骤(S5)中，叶片过盈配合安装到轮盘中，键装入主轴上的键槽中，压紧螺母固定轮盘；

在第六步骤(S6)中，后保护罩安装到底板上，再将前保护罩安装到底板上。