一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置

专利名称：一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111289974.2

专利申请（专利权）人：哈尔滨工业大学
权利人地址：黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

专利发明（设计）人：黄延忠,张广辉,陈亚龙,马会防,徐科繁,国阳,龚文杰

专利摘要：一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，挤压油膜阻尼器领域，本发明为了解决现有挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置是通过驱动马达等动力元件仅是激励力施加，这种施加方式合理性较差，导致评估阻尼特性的准确性较低的问题，本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，采用旋转激振器对弱刚度弹性鼠笼支承座进行激励，激励状态与挤压油膜阻尼器在实际航空发动机与燃气轮机中工作条件十分接近，识别的动力学系数更贴近实际情况，更容易评估减振性能，采用旋转激振器对弱刚度弹性鼠笼支承座进行激励，模拟了转子实际激励状态，避免了实际转子激励时测试装置复杂以及尺寸较大的问题，实现了测试装置的小巧灵活性。

主权利要求：
1.一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述测量装置包括弹性鼠笼支承组件、阻尼环支承组件、弱刚度弹性鼠笼支承座(7)、油膜阻尼器间隙调整环(10)、两个挤压油膜阻尼器端封环(11)、一号止动垫圈(12)、一号锁紧圆螺母(13)、旋转激振器(14)、四个双头螺柱(15)、四个动态力传感器(16)、四个一字槽锁紧螺帽(18)、多个固定螺钉(19)、锥套(20)、二号止动垫圈(21)、二号锁紧圆螺母(22)、鼠笼前端导油环(23)、阻尼器外环支承座(24)和位移传感器组件；
所述弹性鼠笼支承组件和阻尼环支承组件相对设置，弱刚度弹性鼠笼支承座(7)设置在弹性鼠笼支承组件朝向阻尼环支承组件的一侧，且弱刚度弹性鼠笼支承座(7)的一端通过多个二号全螺纹螺柱螺母机构(8)安装在弹性鼠笼支承组件上，且每个二号全螺纹螺柱螺母机构(8)中螺母与弱刚度弹性鼠笼支承座(7)的接触面之间均设有一个二号垫圈(9)，油膜阻尼器间隙调整环(10)套设在弱刚度弹性鼠笼支承座(7)上，且油膜阻尼器间隙调整环(10)通过锥面与弱刚度弹性鼠笼支承座(7)配合设置，油膜阻尼器间隙调整环(10)远离弹性鼠笼支承组件的一端设有一号锁紧圆螺母(13)，一号锁紧圆螺母(13)套设弱刚度弹性鼠笼支承座(7)上，且弱刚度弹性鼠笼支承座(7)与一号锁紧圆螺母(13)的接触面加工有外螺纹，一号锁紧圆螺母(13)与弱刚度弹性鼠笼支承座(7)螺纹连接，油膜阻尼器间隙调整环(10)通过一号锁紧圆螺母(13)与弱刚度弹性鼠笼支承座(7)紧固连接，油膜阻尼器间隙调整环(10)与弱刚度弹性鼠笼支承座(7)之间设有一号止动垫圈(12)，两个挤压油膜阻尼器端封环(11)沿油膜阻尼器间隙调整环(10)的轴线延伸方向嵌装在油膜阻尼器间隙调整环(10)的外圆面上，且每个挤压油膜阻尼器端封环(11)靠近油膜阻尼器间隙调整环(10)的一端设置，锥套(20)设置在弱刚度弹性鼠笼支承座(7)中，且锥套(20)通过锥面与弱刚度弹性鼠笼支承座(7)内止口配合设置，弱刚度弹性鼠笼支承座(7)的另一端设有二号锁紧圆螺母(22)，二号锁紧圆螺母(22)套设锥套(20)上，且锥套(20)与二号锁紧圆螺母(22)的接触面加工有外螺纹，二号锁紧圆螺母(22)与锥套(20)螺纹连接，锥套(20)通过二号锁紧圆螺母(22)与弱刚度弹性鼠笼支承座(7)紧固连接，弱刚度弹性鼠笼支承座(7)的右端面与二号锁紧圆螺母(22)之间设有二号止动垫圈(21)，四个动态力传感器(16)沿周向等距安装在旋转激振器(14)末端的外圆面上，每个动态力传感器(16)通过一个双头螺柱(15)和一字槽锁紧螺帽(18)与锥套(20)内壁紧固连接，鼠笼前端导油环(23)设置在锥套(20)靠近弹性鼠笼支承组件的一端上，且鼠笼前端导油环(23)通过多个固定螺钉(19)与锥套(20)紧固连接，阻尼器外环支承座(24)设置在阻尼环支承组件朝向弹性鼠笼支承组件的一侧，且阻尼器外环支承座(24)的一端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构(30)安装在阻尼环支承组件上，且每个三号全螺纹螺柱螺母机构(30)中螺母与阻尼器外环支承座(24)的接触面之间均设有一个三号垫圈，阻尼器外环支承座(24)与弱刚度弹性鼠笼支承座(7)通轴设置，且阻尼器外环支承座(24)的另一端套装在油膜阻尼器间隙调整环(10)的外圆面上，位移传感器组件设置在阻尼器外环支承座(24)中，且位移传感器组件的连接部安装在阻尼环支承组件上，位移传感器组件的触点部设置在锥套(20)中。
2.根据权利要求1中所述的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述弹性鼠笼支承组件包括弱刚度弹性鼠笼支承下支座(1)、多个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板(2)、弱刚度弹性鼠笼支承上支座(3)、多个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板(4)、多个一号全螺纹螺柱螺母机构(5)和多个一号垫圈(6)；
所述弱刚度弹性鼠笼支承下支座(1)设置在弱刚度弹性鼠笼支承上支座(3)的下方，且弱刚度弹性鼠笼支承下支座(1)通过多个一号全螺纹螺柱螺母机构(5)与弱刚度弹性鼠笼支承上支座(3)紧固连接，且每个一号全螺纹螺柱螺母机构(5)中螺母与弱刚度弹性鼠笼支承下支座(1)的接触面之间设有一个一号垫圈(6)，多个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板(2)平均分为两组，两组弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板(2)相对设置在弱刚度弹性鼠笼支承下支座(1)的两侧，且每组中的每个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板(2)与所在的弱刚度弹性鼠笼支承下支座(1)侧壁固定连接，多个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板(4)均设置在弱刚度弹性鼠笼支承上支座(3)远离阻尼环支承组件的一侧，且每个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板(4)与弱刚度弹性鼠笼支承上支座(3)固定连接，弱刚度弹性鼠笼支承座(7)的一端通过多个二号全螺纹螺柱螺母机构(8)安装在弱刚度弹性鼠笼支承上支座(3)上。
3.根据权利要求2中所述的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述阻尼环支承组件包括阻尼器外环下支座(25)、多个阻尼器外环下支座加强肋板(26)、阻尼器外环上支座(27)、多个阻尼器外环上支座加强肋板(28)、多个四号全螺纹螺柱螺母机构和多个四号垫圈；
所述阻尼器外环下支座(25)设置在阻尼器外环上支座(27)的下方，且阻尼器外环下支座(25)通过多个四号全螺纹螺柱螺母机构与阻尼器外环上支座(27)紧固连接，且每个四号全螺纹螺柱螺母机构中螺母与阻尼器外环下支座(25)的接触面之间设有一个四号垫圈，多个阻尼器外环下支座加强肋板(26)平均分为两组，两组阻尼器外环下支座加强肋板(26)相对设置在阻尼器外环下支座(25)的两侧，且每组中的每个阻尼器外环下支座加强肋板(26)与所在的阻尼器外环下支座(25)的侧壁固定连接，多个阻尼器外环上支座加强肋板(28)均设置在阻尼器外环上支座(27)远离弹性鼠笼支承组件的一侧，且每个阻尼器外环上支座加强肋板(28)与阻尼器外环上支座(27)固定连接，阻尼器外环支承座(24)的一端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构(30)安装在阻尼器外环上支座(27)上。
4.根据权利要求3中所述的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述旋转激振器(14)包括旋转激振器外壳(14a)、多个旋转激振器转子平衡盘孔(14b)、永磁体(14c)、静子线圈(14d)、航空接线端子(14e)、旋转激振器转子(14f)、螺钉孔(14g)、旋转激振器截面开口(14h)和双头螺钉(14i)；
所述旋转激振器转子(14f)插设在旋转激振器外壳(14a)中，且旋转激振器转子(14f)通过首尾的两个轴承与旋转激振器外壳(14a)转动连接，旋转激振器外壳(14a)的内壁上设有静子线圈(14d)，静子线圈(14d)的外壁与旋转激振器外壳(14a)的内壁固定连接，旋转激振器转子(14f)与静子线圈(14d)内壁的对应处套装有永磁体(14c)，静子线圈(14d)的内壁与旋转激振器转子(14f)之间设有间隙，航空接线端子(14e)的一端与静子线圈(14d)连接，航空接线端子(14e)的另一端穿过旋转激振器外壳(14a)并与电源相连，旋转激振器转子(14f)末端套设有平衡盘，平衡盘与旋转激振器转子(14f)末一体设置，平衡盘的一端端面上沿周向等距加工有多个旋转激振器转子平衡盘孔(14b)，旋转激振器外壳(14a)中与平衡盘对应的外圆面上沿周向等距加工有四个螺钉孔(14g)，每个螺钉孔(14g)中设有一个双头螺钉(14i)，每个动态力传感器(16)通过一个双头螺钉(14i)安装在旋转激振器外壳(14a)上，旋转激振器外壳(14a)中与平衡盘对应的外圆面上还加工有旋转激振器截面开口(14h)，旋转激振器截面开口(14h)与一个平衡盘孔(14b)对应设置。
5.根据权利要求4中所述的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述位移传感器组件包括位移传感器支架连接板(31)、位移传感器支架(32)和位移传感器(33)，所述位移传感器支架连接板(31)的一端上加工有多个螺栓孔(31a)，每个螺栓孔(31a)中设有一个螺栓(31b)，每个螺栓(31b)的一端上套设有锁紧螺母，位移传感器支架连接板(31)通过多个螺栓(31b)与锁紧螺母配合安装在阻尼器外环上支座(27)上，位移传感器支架(32)设置在位移传感器支架连接板(31)朝向弹性鼠笼支承组件的一侧，且位移传感器支架(32)的一端通过螺栓螺母组件与位移传感器支架连接板(31)紧固连接，位移传感器(33)安装在位移传感器支架(32)的另一端上。
6.根据权利要求5中所述的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述锥套(20)中锥套与鼠笼配合面(20a)上沿周向等距加工有四个螺栓盲孔(20b)，每个螺栓盲孔(20b)中设有一个锁紧螺母，每个螺栓盲孔(20b)的底部设有一个动态力传感器配合止口(20c)，且每个螺栓盲孔(20b)与一个动态力传感器配合止口(20c)连通设置，每个双头螺柱(15)的一端插设在一个动态力传感器(16)上，每个双头螺柱(15)的另一端穿过一个动态力传感器配合止口(20c)并设置在一个螺栓盲孔(20b)中并与设置在螺栓盲孔(20b)中的锁紧螺母紧固连接，每个动态力传感器(16)与一个动态力传感器配合止口(20c)配合设置。
7.根据权利要求5中所述的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述弹性鼠笼支承组件和阻尼环支承组件之间设有滑油收集槽(29)，滑油收集槽(29)的一端与弱刚度弹性鼠笼支承下支座(1)拆卸连接，滑油收集槽(29)的另一端阻尼器外环下支座(25)拆卸连接，滑油收集槽(29)的底部加工有回油孔(34)，所述阻尼器外环支承座(24)包括透明套筒(24a)和金属锥筒(24b)，透明套筒(24a)的一端与金属锥筒(24b)的小止口端固定连接，金属锥筒(24b)的大止口端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构(30)安装在阻尼器外环上支座(27)上，金属锥筒(24b)小止口端的外圆面上加工有阻尼器外环支承座漏油孔(35)。
8.根据权利要求7中所述的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述透明套筒(24a)的材质为聚碳酸酯。
9.根据权利要求5中所述的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其特征在于：所述油膜阻尼器间隙调整环(10)靠近弹性鼠笼支承组件的一端上沿周向等距加工有多个油膜阻尼器内环供油孔(10a)，每个油膜阻尼器内环供油孔(10a)的末端通过走油管与油膜阻尼器间隙调整环(10)的外圆面上挤压油膜阻尼器供油槽(10c)连通设置，油膜阻尼器间隙调整环(10)外表面与阻尼器外环支承座(24)内表面形成挤压油膜间隙。 说明书 : 一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置技术领域[0001] 本发明属于挤压油膜阻尼器领域，具体涉及一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置。背景技术[0002] 挤压油膜阻尼器作为减振抑振装置，结构简单，减振性能卓越，在航空发动机与燃气轮机减振中起着主要作用，可以显著提高发动机运行可靠性。[0003] 现今普遍用挤压油膜阻尼器动力学系数来衡量阻尼器性能、预估转子临界转速处振动，通过激振测试获得阻尼器激励力与位移来识别动力学系数，其识别的精确度主要取决于测试装置激励力施加方式和测试原理，现有都是通过驱动马达等动力元件施加激励力，且不能精确测量传递至阻尼器油膜的激励力，这种施加和测量方式合理性较差，评估阻尼特性的准确性较低，因此为了克服这种问题，研发一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置是很符合实际需要的。发明内容[0004] 本发明为了解决现有挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置激励力施加方式合理性较差，激励力测量不准确，导致评估阻尼特性评估准确性较低的问题，进而提供一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置；[0005] 一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，所述测量装置包括弹性鼠笼支承组件、阻尼环支承组件、弱刚度弹性鼠笼支承座、油膜阻尼器间隙调整环、两个挤压油膜阻尼器端封环、一号止动垫圈、一号锁紧圆螺母、旋转激振器、四个双头螺柱、四个动态力传感器、多个固定螺钉、锥套、二号止动垫圈、二号锁紧圆螺母、鼠笼前端导油环、阻尼器外环支承座和位移传感器组件；[0006] 所述弹性鼠笼支承组件和阻尼环支承组件相对设置，弱刚度弹性鼠笼支承座设置在弹性鼠笼支承组件朝向阻尼环支承组件的一侧，且弱刚度弹性鼠笼支承座的一端通过多个二号全螺纹螺柱螺母机构安装在弹性鼠笼支承组件上，且每个二号全螺纹螺柱螺母机构中螺母与弱刚度弹性鼠笼支承座的接触面之间均设有一个二号垫圈，油膜阻尼器间隙调整环套设在弱刚度弹性鼠笼支承座上，且油膜阻尼器间隙调整环通过锥面与弱刚度弹性鼠笼支承座配合设置，油膜阻尼器间隙调整环远离弹性鼠笼支承组件的一端设有一号锁紧圆螺母，一号锁紧圆螺母套设弱刚度弹性鼠笼支承座上，且弱刚度弹性鼠笼支承座与一号锁紧圆螺母的接触面加工有外螺纹，一号锁紧圆螺母与弱刚度弹性鼠笼支承座螺纹连接，油膜阻尼器间隙调整环通过一号锁紧圆螺母与弱刚度弹性鼠笼支承座紧固连接，油膜阻尼器间隙调整环与弱刚度弹性鼠笼支承座之间设有一号止动垫圈，两个挤压油膜阻尼器端封环沿油膜阻尼器间隙调整环的轴线延伸方向嵌装在油膜阻尼器间隙调整环两端外圆面上，锥套设置在弱刚度弹性鼠笼支承座中，且锥套通过锥面与弱刚度弹性鼠笼支承座内止口配合设置，弱刚度弹性鼠笼支承座的另一端设有二号锁紧圆螺母，二号锁紧圆螺母套设锥套上，且锥套与二号锁紧圆螺母的接触面加工有外螺纹，二号锁紧圆螺母与锥套螺纹连接，锥套通过二号锁紧圆螺母限制轴向窜动，与弱刚度弹性鼠笼支承座紧密固定，弱刚度弹性鼠笼支承座右端面与二号锁紧圆螺母之间设有二号止动垫圈，四个动态力传感器沿周向等距安装在旋转激振器末端的外圆面上，每个动态力传感器通过一个双头螺柱和一字槽锁紧螺帽与锥套内壁紧固连接，鼠笼前端导油环设置在锥套靠近弹性鼠笼支承组件的一端上，且鼠笼前端导油环通过多个固定螺钉与锥套紧固连接，阻尼器外环支承座设置在阻尼环支承组件朝向弹性鼠笼支承组件的一侧，且阻尼器外环支承座的一端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构安装在阻尼环支承组件上，且每个三号全螺纹螺柱螺母机构中螺母与阻尼器外环支承座的接触面之间均设有一个三号垫圈，阻尼器外环支承座与弱刚度弹性鼠笼支承座同轴设置，且阻尼器外环支承座的另一端套装在油膜阻尼器间隙调整环的外圆面上，位移传感器组件设置在阻尼器外环支承座中，且位移传感器组件的连接部安装在阻尼环支承组件上，位移传感器组件的探头部设置在锥套中；[0007] 进一步地，所述弹性鼠笼支承组件包括弱刚度弹性鼠笼支承下支座、四个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板、弱刚度弹性鼠笼支承上支座、两个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板、四个一号全螺纹螺柱螺母机构和四个一号垫圈；[0008] 所述弱刚度弹性鼠笼支承下支座设置在弱刚度弹性鼠笼支承上支座的下方，且弱刚度弹性鼠笼支承下支座通过四个一号全螺纹螺柱螺母机构与弱刚度弹性鼠笼支承上支座紧固连接，且每个一号全螺纹螺柱螺母机构中螺母与弱刚度弹性鼠笼支承下支座的接触面之间设有一个一号垫圈，四个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板平均分为两组，两组弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板相对设置在弱刚度弹性鼠笼支承下支座的两侧，且每组中的每个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板与所在的弱刚度弹性鼠笼支承下支座侧壁固定焊接，两个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板均设置在弱刚度弹性鼠笼支承上支座远离阻尼环支承组件的一侧，且每个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板与弱刚度弹性鼠笼支承上支座固定焊接，弱刚度弹性鼠笼支承座的一端通过多个二号全螺纹螺柱螺母机构安装在弱刚度弹性鼠笼支承上支座上；[0009] 进一步地，所述阻尼环支承组件包括阻尼器外环下支座、四个阻尼器外环下支座加强肋板、阻尼器外环上支座、两个阻尼器外环上支座加强肋板、四个一号全螺纹螺柱螺母机构和四个一号垫圈；[0010] 所述阻尼器外环下支座设置在阻尼器外环上支座的下方，且阻尼器外环下支座通过四个一号全螺纹螺柱螺母机构与阻尼器外环上支座紧固连接，且每个一号全螺纹螺柱螺母机构中螺母与阻尼器外环下支座的接触面之间设有一个一号垫圈，四个阻尼器外环下支座加强肋板平均分为两组，两组阻尼器外环下支座加强肋板相对设置在阻尼器外环下支座的两侧，且每组中的每个阻尼器外环下支座加强肋板与所在的阻尼器外环下支座的侧壁固定焊接，两个阻尼器外环上支座加强肋板均设置在阻尼器外环上支座远离弹性鼠笼支承组件的一侧，且每个阻尼器外环上支座加强肋板与阻尼器外环上支座固定焊接，阻尼器外环支承座的一端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构安装在阻尼器外环上支座上；[0011] 进一步地，所述旋转激振器包括旋转激振器外壳、多个旋转激振器转子平衡盘孔、永磁体、静子线圈、航空接线端子、旋转激振器转子、螺钉孔、旋转激振器截面开口和双头螺钉；[0012] 所述旋转激振器转子插设在旋转激振器外壳中，且旋转激振器转子通过首尾的两个轴承与旋转激振器外壳转动连接，旋转激振器外壳的内壁上设有静子线圈，静子线圈的外壁与旋转激振器外壳的内壁固定连接，旋转激振器转子与静子线圈内壁的对应处套装有永磁体，静子线圈的内壁与旋转激振器转子之间设有间隙，航空接线端子的一端与静子线圈连接，航空接线端子的另一端穿过旋转激振器外壳并与电源相连，旋转激振器转子末端套设有平衡盘，平衡盘与旋转激振器转子末一体设置，平衡盘的一端端面上沿周向等距加工有多个旋转激振器转子平衡盘孔，旋转激振器外壳中与平衡盘对应的外圆面上沿周向等距加工有四个螺钉孔，每个螺钉孔中设有一个双头螺钉，每个动态力传感器通过一个双头螺钉安装在旋转激振器外壳上，旋转激振器外壳中与平衡盘对应的外圆面上还加工有旋转激振器截面开口，旋转激振器截面开口与一个平衡盘孔对应设置；[0013] 进一步地，所述位移传感器组件包括位移传感器支架连接板、位移传感器支架和位移传感器，所述位移传感器支架连接板的一端上加工有多个螺栓孔，每个螺栓孔中设有一个螺栓，每个螺栓的一端上套设有锁紧螺母，位移传感器支架连接板通过多个螺栓与锁紧螺母配合安装在阻尼器外环上支座上，位移传感器支架设置在位移传感器支架连接板朝向弹性鼠笼支承组件的一侧，且位移传感器支架的一端通过螺栓螺母组件与位移传感器支架连接板紧固连接，位移传感器安装在位移传感器支架的另一端上；[0014] 进一步地，所述锥套中锥套与鼠笼配合面上沿周向等距加工有四个螺栓盲孔，每个螺栓盲孔中设有一个锁紧螺母，每个螺栓盲孔的底部设有一个动态力传感器配合止口，且每个螺栓盲孔与一个动态力传感器配合止口连通设置，每个双头螺柱的一端插设在一个动态力传感器上，每个双头螺柱的另一端穿过一个动态力传感器配合止口并设置在一个螺栓盲孔中并与设置在螺栓盲孔中的锁紧螺母紧固连接，每个动态力传感器与一个动态力传感器配合止口配合设置；[0015] 进一步地，所述弹性鼠笼支承组件和阻尼环支承组件之间设有滑油收集槽，滑油收集槽的一端与弱刚度弹性鼠笼支承下支座拆卸连接，滑油收集槽的另一端阻尼器外环下支座拆卸连接，滑油收集槽的底部加工有回油孔；[0016] 进一步地，所述阻尼器外环支承座包括透明套筒和金属锥筒，透明套筒的一端与金属锥筒的小止口端固定连接，金属锥筒的大止口端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构安装在阻尼器外环上支座上，金属锥筒小止口端的外圆面上加工有阻尼器外环支承座漏油孔；[0017] 进一步地，所述透明套筒的材质为聚碳酸酯；[0018] 进一步地，所述油膜阻尼器间隙调整环靠近弹性鼠笼支承组件的一端上沿周向等距加工有多个油膜阻尼器内环供油孔，每个油膜阻尼器内环供油孔的末端通过走油管与油膜阻尼器间隙调整环的外圆面上挤压油膜阻尼器供油槽连通设置，间隙调整环外表面与阻尼器外环支承座内表面形成挤压油膜间隙。[0019] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果：[0020] 1、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，采用旋转激振器对弱刚度弹性鼠笼支承座进行激励，激励状态与挤压油膜阻尼器在实际航空发动机与燃气轮机中工作条件十分接近，识别的动力学系数更贴近实际情况，更容易评估减振性能。[0021] 2、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，采用旋转激振器对弱刚度弹性鼠笼支承座进行激励，有效简化模拟了转子实际激励状态，避免了实际转子激励时测试装置复杂以及尺寸较大的问题，实现了测试装置的小巧灵活性。[0022] 3、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其中阻尼器外环支承座采用金属锥筒与聚碳酸酯套筒结合方式，油膜区域的部分为透明结构，既保证了测试过程中阻尼器外环支承座刚度，又可以实现对测试过程油膜气蚀现象的实时观测。[0023] 4、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其中旋转激振器与弱刚度弹性鼠笼支承座之间用锥套连接，可以确保在不改变弱刚度弹性鼠笼支承座尺寸情况下增加锥套尺寸，进而可以降低旋转激振器内永磁体与线圈尺寸，降低测试硬件成本。[0024] 5、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其中锥套与弱刚度弹性鼠笼支承座锥面配合安装，使其与弱刚度弹性鼠笼支承座构成刚体，确保旋转激振器激励力准确传递至挤压油膜阻尼器油膜处，提高了动力学系数识别精度。[0025] 6、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其中鼠笼前端导油环可以顺利将鼠笼侧滑油导进滑油收集槽中，避免了旋转激振器损坏。[0026] 7、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，其中鼠笼前端导油环采用聚四氟乙烯加工，与锥套配合后不会影响结构激励力频域计算结果。[0027] 8、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，此装置中位移传感器通过支架与端部固定的连接盘连接，由于两个支架固定孔位夹角严格90度，确保了测量位移参数的严格正交性。[0028] 9、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，此装置中动态力传感器通过双头螺柱用一字槽锁紧螺帽固定，安装时加装弹簧垫圈，可以防止激振过程中一字槽锁紧螺帽松动，确保动态力传感器充分、精确、稳定的将激励力向外传递。[0029] 10、本发明提供的一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，此装置中位移传感器支架可以在端部固定的连接盘孔位上移动，可以方便的调整位移传感器与锥套之间的距离，提高了测试过程调节的灵活性。附图说明[0030] 图1是测试装置装配正视图；[0031] 图2是旋转激振器细节剖视图；[0032] 图3是动态力传感器安装细节图；[0033] 图4是锥套正剖视图；[0034] 图5是图4左剖视图；[0035] 图6是图1的右视图；[0036] 图7是图1的俯视图；[0037] 图8是阻尼器外环支承座结构示意图；[0038] 图9是挤压油膜阻尼器供油方式示意图；[0039] 图10是弱刚度弹性鼠笼支承座正剖视图；[0040] 图11是图10笼条截面剖视图；[0041] 图中：1弱刚度弹性鼠笼支承下支座、2弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板、3弱刚度弹性鼠笼支承上支座、4弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板、5一号全螺纹螺柱螺母机构、6一号垫圈、7弱刚度弹性鼠笼支承座、8二号全螺纹螺柱螺母机构、9二号垫圈、10油膜阻尼器间隙调整环、11挤压油膜阻尼器端封环、12一号止动垫圈、13一号锁紧圆螺母、14旋转激振器、15双头螺柱、16动态力传感器、17弹簧垫圈、18一字槽锁紧螺帽、19固定螺钉、20锥套、21二号止动垫圈、22二号锁紧圆螺母、23鼠笼前端导油环、24阻尼器外环支承座、25阻尼器外环支承座下支座、26阻尼器外环支承座下支座加强肋板、27阻尼器外环上支座、28阻尼器外环支承座上支座加强肋板、29滑油收集槽、30三号全螺纹螺柱螺母机构、31位移传感器支架连接板、32位移传感器支架、33位移传感器、34回油孔和35阻尼器外环支承座漏油孔。具体实施方式[0042] 具体实施方式一：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式提供一种新型挤压油膜阻尼器动力学系数测量装置，所述测量装置包括弹性鼠笼支承组件、阻尼环支承组件、弱刚度弹性鼠笼支承座7、油膜阻尼器间隙调整环10、两个挤压油膜阻尼器端封环11、一号止动垫圈12、一号锁紧圆螺母13、旋转激振器14、四个双头螺柱15、四个动态力传感器16、一字槽锁紧螺帽18、多个固定螺钉19、锥套20、二号止动垫圈21、二号锁紧圆螺母22、鼠笼前端导油环23、阻尼器外环支承座24和位移传感器组件；[0043] 所述弹性鼠笼支承组件和阻尼环支承组件相对设置，弱刚度弹性鼠笼支承座7设置在弹性鼠笼支承组件朝向阻尼环支承组件的一侧，且弱刚度弹性鼠笼支承座7的一端通过多个二号全螺纹螺柱螺母机构8安装在弹性鼠笼支承组件上，且每个二号全螺纹螺柱螺母机构8中螺母与弱刚度弹性鼠笼支承座7的接触面之间均设有一个二号垫圈9，油膜阻尼器间隙调整环10套设在弱刚度弹性鼠笼支承座7上，且油膜阻尼器间隙调整环10通过锥面与弱刚度弹性鼠笼支承座7配合设置，油膜阻尼器间隙调整环10远离弹性鼠笼支承组件的一端设有一号锁紧圆螺母13，一号锁紧圆螺母13套设弱刚度弹性鼠笼支承座7上，且弱刚度弹性鼠笼支承座7与一号锁紧圆螺母13的接触面加工有外螺纹，一号锁紧圆螺母13与弱刚度弹性鼠笼支承座7螺纹连接，油膜阻尼器间隙调整环10通过一号锁紧圆螺母13与弱刚度弹性鼠笼支承座7紧固连接，油膜阻尼器间隙调整环10与弱刚度弹性鼠笼支承座7之间设有一号止动垫圈12，两个挤压油膜阻尼器端封环11沿油膜阻尼器间隙调整环10的轴线延伸方向嵌装在油膜阻尼器间隙调整环10的外圆面上，锥套20设置在弱刚度弹性鼠笼支承座7中，且锥套20通过锥面与弱刚度弹性鼠笼支承座7内止口配合设置，弱刚度弹性鼠笼支承座7的另一端设有二号锁紧圆螺母22，二号锁紧圆螺母22套设锥套20上，且锥套20与二号锁紧圆螺母22的接触面加工有外螺纹，二号锁紧圆螺母22与锥套20螺纹连接，锥套20通过一号锁紧圆螺母13与弱刚度弹性鼠笼支承座7紧固连接，弱刚度弹性鼠笼支承座7与锥套20之间设有二号止动垫圈21，四个动态力传感器16沿周向等距安装在旋转激振器14末端的外圆面上，每个动态力传感器16通过一个双头螺柱15和一字槽锁紧螺帽18与锥套20内壁紧固连接，鼠笼前端导油环23设置在锥套20靠近弹性鼠笼支承组件的一端上，且鼠笼前端导油环23通过多个固定螺钉19与锥套20紧固连接，阻尼器外环支承座24设置在阻尼环支承组件朝向弹性鼠笼支承组件的一侧，且阻尼器外环支承座24的一端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构30安装在阻尼环支承组件上，且每个三号全螺纹螺柱螺母机构30中螺母与阻尼器外环支承座24的接触面之间均设有一个三号垫圈，阻尼器外环支承座24与弱刚度弹性鼠笼支承座7通轴设置，且阻尼器外环支承座24的另一端套装在油膜阻尼器间隙调整环10的外圆面上，位移传感器组件设置在阻尼器外环支承座24中，且位移传感器组件的连接部安装在阻尼环支承组件上，位移传感器组件的探头部设置在锥套20中。[0044] 本实施方式中，阻尼器内环为弱刚度弹性鼠笼支承座7，旋转激振器14通过锥套20借助动态力传感器16与弱刚度弹性鼠笼支承座7装配形成刚体结构，在旋转激振器14工作时产生的不平衡激励力通过动态力传感器16传递至弱刚度弹性鼠笼支承座7，通过动态力传感器16可以精确测量旋转激振器14传递至弱刚度弹性鼠笼支承座7的激励力大小，同时借助于位移传感器组件，可以精准地测量弱刚度弹性鼠笼支承座7的振动位移，通过调整位移传感器组件与被测表面距离，以保证位移传感器安装要求。由于实际航空发动机和燃气轮机中，转子高速旋转产生激励力作用在阻尼器内环上，本发明装置中挤压油膜阻尼器受到的激励力来自旋转激振器的不平衡力，挤压油膜阻尼器受力情况更加贴合实际，且可以迅速改变激励力的幅值、相位与频率，与传统电磁或液压往复式激振装置相比，具有结构简单、安装要求低、试验效率高等优点。[0045] 具体实施方式二：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的弹性鼠笼支承组件作进一步限定，本实施方式中，所述弹性鼠笼支承组件包括弱刚度弹性鼠笼支承下支座1、多个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板2、弱刚度弹性鼠笼支承上支座3、多个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板4、多个一号全螺纹螺柱螺母机构5和多个一号垫圈6；[0046] 所述弱刚度弹性鼠笼支承下支座1设置在弱刚度弹性鼠笼支承上支座3的下方，且弱刚度弹性鼠笼支承下支座1通过多个一号全螺纹螺柱螺母机构5与弱刚度弹性鼠笼支承上支座3紧固连接，且每个一号全螺纹螺柱螺母机构5中螺母与弱刚度弹性鼠笼支承下支座1的接触面之间设有一个一号垫圈6，多个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板2平均分为两组，两组弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板2相对设置在弱刚度弹性鼠笼支承下支座1的两侧，且每组中的每个弱刚度弹性鼠笼支承下支座加强肋板2与所在的弱刚度弹性鼠笼支承下支座1侧壁固定连接，多个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板4均设置在弱刚度弹性鼠笼支承上支座3远离阻尼环支承组件的一侧，且每个弱刚度弹性鼠笼支承上支座加强肋板4与弱刚度弹性鼠笼支承上支座3固定连接，弱刚度弹性鼠笼支承座7的一端通过多个二号全螺纹螺柱螺母机构8安装在弱刚度弹性鼠笼支承上支座3上。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。[0047] 具体实施方式三：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的阻尼环支承组件作进一步限定，本实施方式中，所述阻尼环支承组件包括阻尼器外环下支座25、多个阻尼器外环下支座加强肋板26、阻尼器外环上支座27、多个阻尼器外环上支座加强肋板28、多个一号全螺纹螺柱螺母机构和多个一号垫圈；[0048] 所述阻尼器外环下支座25设置在阻尼器外环上支座27的下方，且阻尼器外环下支座25通过多个一号全螺纹螺柱螺母机构与阻尼器外环上支座27紧固连接，且每个一号全螺纹螺柱螺母机构中螺母与阻尼器外环下支座25的接触面之间设有一个一号垫圈，多个阻尼器外环下支座加强肋板26平均分为两组，两组阻尼器外环下支座加强肋板26相对设置在阻尼器外环下支座25的两侧，且每组中的每个阻尼器外环下支座加强肋板26与所在的阻尼器外环下支座25的侧壁固定连接，多个阻尼器外环上支座加强肋板28均设置在阻尼器外环上支座27远离弹性鼠笼支承组件的一侧，且每个阻尼器外环上支座加强肋板28与阻尼器外环上支座27固定连接，阻尼器外环支承座24的一端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构30安装在阻尼器外环上支座27上。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。[0049] 具体实施方式四：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的旋转激振器14作进一步限定，本实施方式中，所述旋转激振器14包括旋转激振器外壳14a、多个旋转激振器转子平衡盘孔14b、永磁体14c、静子线圈14d、航空接线端子14e、旋转激振器转子14f、螺钉孔14g、旋转激振器截面开口14h和双头螺钉14i；[0050] 所述旋转激振器转子14f插设在旋转激振器外壳14a中，且旋转激振器转子14f通过首尾的两个轴承与旋转激振器外壳14a转动连接，旋转激振器外壳14a的内壁上设有静子线圈14d，静子线圈14d的外壁与旋转激振器外壳14a的内壁固定连接，旋转激振器转子14f与静子线圈14d内壁的对应处套装有永磁体14c，静子线圈14d的内壁与旋转激振器转子14f之间设有间隙，航空接线端子14e的一端与静子线圈14d连接，航空接线端子14e的另一端穿过旋转激振器外壳14a并与电源和变频器相连，旋转激振器转子14f末端套设有平衡盘，平衡盘与旋转激振器转子14f末一体设置，平衡盘的一端端面上沿周向等距加工有多个旋转激振器转子平衡盘孔14b，旋转激振器外壳14a中与平衡盘对应的外圆面上沿周向等距加工有四个螺钉孔14g，每个螺钉孔14g中设有一个双头螺钉14i，每个动态力传感器16通过一个双头螺钉14i安装在旋转激振器外壳14a上，旋转激振器外壳14a中与平衡盘对应的外圆面上还加工有旋转激振器截面开口14h，旋转激振器截面开口14h与一个平衡盘孔14b对应设置。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。[0051] 本实施方式中，在旋转激振器不同相位的转子平衡盘孔上14b安装不平衡质量块，旋转激振器转子14f高速旋转产生的不平衡激励力通过动态力传感器16传递至弱刚度弹性鼠笼支承座7，通过动态力传感器16可以精确测量旋转激振器传递至弱刚度弹性鼠笼支承座的激励力大小，旋转激振器转子14f通过轴承支承在旋转激振器外壳14a上，旋转激振器转子14f中包含永磁体14c，外侧静子线圈14d固定在旋转激振器外壳14a上与永磁体14c对应，通过航空接线端子14e对静子线圈14d通电，航空接线端子14e另一端接入控制模块，实现对旋转激振器转子14f转速的精确控制，可以通过旋转激振器截面开口14h在旋转激振器转子平衡盘孔14b指定相位安装一定质量的质量块，施加不平衡量。[0052] 具体实施方式五：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的位移传感器组件作进一步限定，本实施方式中，所述位移传感器组件包括位移传感器支架连接板31、位移传感器支架32和位移传感器33，所述位移传感器支架连接板31的一端上加工有多个螺栓孔31a，每个螺栓孔31a中设有一个螺栓31b，每个螺栓31b的一端上套设有锁紧螺母，位移传感器支架连接板31通过多个螺栓31b与锁紧螺母配合安装在阻尼器外环上支座27上，位移传感器支架32设置在位移传感器支架连接板31朝向弹性鼠笼支承组件的一侧，且位移传感器支架32的一端通过螺栓螺母组件与位移传感器支架连接板31紧固连接，位移传感器33安装在位移传感器支架32的另一端上。其它组成及连接方式与具体实施方式四相同。[0053] 本实施方式中，在阻尼器外环上支座27外侧端部安装位移传感器支架连接板31，见图6，由于加工的螺栓孔是弧形孔，方便对位移传感器周向测量方位适度调整，两个位移传感器33固定在两传感器支架32端部，将其用支架配合螺栓31b与位移传感器支架连接板31的螺栓孔31a配合，由于螺栓孔31a是矩形孔可以方面调节位移传感器与锥套20内测试表面之间距离。[0054] 具体实施方式六：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的锥套20作进一步限定，本实施方式中，所述锥套20中锥套与鼠笼配合面20a上沿周向等距加工有四个螺栓盲孔20b，每个螺栓盲孔20b中设有一个锁紧螺母，每个螺栓盲孔20b的底部设有一个动态力传感器配合止口20c，且每个螺栓盲孔20b与一个动态力传感器配合止口20c连通设置，每个双头螺柱15的一端插设在一个动态力传感器16上，每个双头螺柱15的另一端穿过一个动态力传感器配合止口20c并设置在一个螺栓盲孔20b中并与设置在螺栓盲孔20b中的锁紧螺母紧固连接，每个动态力传感器16与一个动态力传感器配合止口20c配合设置。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。[0055] 本实施方式中，四个双头螺柱15另一端通过弹簧垫圈17用一字槽锁紧螺帽18将双头螺柱15固定于锥套上，完成旋转激振器14与锥套20的配合安装。[0056] 具体实施方式七：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的弹性鼠笼支承组件和阻尼环支承组件作进一步限定，本实施方式中，所述弹性鼠笼支承组件和阻尼环支承组件之间设有滑油收集槽29，滑油收集槽29的一端与弱刚度弹性鼠笼支承下支座1拆卸连接，滑油收集槽29的另一端阻尼器外环下支座25拆卸连接，滑油收集槽29的底部加工有回油孔34。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。[0057] 本实施方式中，将聚四氟乙烯制作的鼠笼前端导油环23用固定螺钉19固定在锥套20的端部，便于挤压油膜阻尼器间隙调整环10左端流出的滑油进行收集，导入至底部的滑油收集槽29中，接着从回油孔34将滑油循环至滑油贮箱。[0058] 具体实施方式八：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的阻尼器外环支承座24作进一步限定，本实施方式中，所述阻尼器外环支承座24包括透明套筒24a和金属锥筒24b，透明套筒24a的一端与金属锥筒24b的小止口端固定连接，金属锥筒24b的大止口端通过多个三号全螺纹螺柱螺母机构30安装在阻尼器外环上支座27上，金属锥筒24b小止口端的外圆面上加工有阻尼器外环支承座漏油孔35。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。[0059] 本实施方式中，阻尼器外环支承座采用金属锥筒金属锥筒24b与透明套筒24a结合方式，油膜区域的部分为透明结构，既保证了测试过程中阻尼器外环支承座刚度，又可以实现对测试过程油膜气蚀现象的实时观测。[0060] 具体实施方式九：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的透明套筒24a作进一步限定，本实施方式中，所述透明套筒24a的材质为聚碳酸酯。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。[0061] 具体实施方式十：参照图1至图11说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的油膜阻尼器间隙调整环10作进一步限定，本实施方式中，所述油膜阻尼器间隙调整环10靠近弹性鼠笼支承组件的一端上沿周向等距加工有多个油膜阻尼器内环供油孔10a，每个油膜阻尼器内环供油孔10a的末端通过走油管与油膜阻尼器间隙调整环10的外圆面上挤压油膜阻尼器供油槽10c连通设置，挤压油膜阻尼器供油槽10c靠近弹性鼠笼支承组件的一侧为挤压油膜阻尼器有效油膜区10b。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。[0062] 如此设置，利用外部油泵等设备连接挤压油膜阻尼器间隙调整环10端部的油膜阻尼器内环供油孔10a，将滑油送入挤压油膜阻尼器供油槽10c，进而实现挤压油膜阻尼器有效油膜区10b充满滑油，形成有效油膜。[0063] 本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

专利地区：黑龙江

专利申请日期：2021-11-02

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN113984365B