一种测量转子叶片脉动压力的装置的制作方法

1.本发明属于机器测试的技术领域，特别涉及一种测量转子叶片脉动压力的装置。


背景技术：

2.随着水轮机单机容量及机组部件的增大，机组的安全稳定运行显得尤为重要，影响机组稳定运行的因素很多，脉动压力就是其中的一个重要因素，水轮机的脉动压力可能对对流部件的瞬时超值负载形成过大的机械应力和在机组上形成交变应力，导致机组某些部件疲劳破坏，另外，如果脉动压力频率与机组组件的固定频率相重合，可能引起机械部件的共振，将直接影响机组乃至整个厂房的安全稳定，因此在水轮机模拟实验中，应努力提高脉动压力的测量精度。
3.现阶段仅仅是测量叶轮机上固定转子叶片上的脉动压力进行数据采集以及分析，然而调整转子叶片的相关参数时，转子叶片上的脉动压力产生怎样的变化规律不得而知。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本技术实施例提供一种测量转子叶片脉动压力的装置，解决了通过调整转子叶片的相关参数时，转子叶片上的脉动压力产生怎样的变化规律的技术问题，通过数据的采集和分析得出结论，进而使转子叶片在叶轮上能够更为合理的分布，保持机组的稳定。
5.本技术实施例提供一种测量转子叶片脉动压力的装置，包括：水力模型、导水机构，所述导水机构的出水口正对转子叶片方向，引水机构，所述引水机构出水端与所述导水机构的进水端连接，所述引水机构的进水端连接外部进水口，以及数据采集与分析单元，所述数据采集与分析单元分别与所述压力传感器、所述制动器、所述引水机构电连接。
6.所述水力模型包括：转子叶片，所述转子叶片上设有定位凸起，与转子叶片相关联的至少一个压力传感器，所述至少一个压力传感器定位在所述转子叶片上，且远离所述转子叶片的叶根位置处，旋转叶轮，所述旋转叶轮外侧壁上设有若干个与所述转子叶片定位凸起相配合的定位凹槽，所述定位凹槽的底部中心位置设有贯穿所述旋转叶轮，且用于电缆通过的线槽孔，所述线槽孔内设有硅胶塞，所述定位凹槽与所述转子叶片插接处一侧设有螺孔，叶轮轴，所述叶轮轴一端通过联轴器与制动器连接，所述叶轮轴的另一端与所述旋转叶轮连接，且所述叶轮轴带动所述旋转叶轮转动。
7.优选的，本技术实施例还公开了所述叶轮轴的内部为中空结构，用于穿过连接所述压力传感器的连接电缆，且所述叶轮轴与所述连接电缆同步转动。
8.优选的，本技术实施例还公开了所述联轴器内设有导电滑环，所述数据采集与分析单元通过所述导电滑环与所述压力传感器电连接。
9.优选的，本技术实施例还公开了所述导水机构包括本体和进水管，所述本体的前端设有贯穿若干个细孔的旋转体，远离细孔的一端嵌入到所述本体内，且所述旋转体外表面设有防滑凸点。
10.优选的，本技术实施例还公开了还包括n形防护罩和上盖开口的水箱，所述n形防护罩套设在所述旋转叶轮上，且n形防护罩底部两侧位于所述水箱的内部，且所述水箱与所述引水机构的进水端连接，使其形成闭合的循环系统，保护环境的同时，也能使水资源合理的循环使用。
11.优选的，本技术实施例还公开了所述水箱的一侧设有水位计，随时观察水位变化，且所述水箱的底部设有排水口，方便将其水箱内的液体进行处理。
12.优选的，本技术实施例还公开了所述引水机构的出水端与所述导水机构的进水管通过第一软管连接，所述引水机构的进水端与所述水箱通过第二软管连接。
13.本技术实施例提供的技术方案，达到的显著效果：（1）将转子叶片上的定位凸起卡接在旋转叶轮的定位凹槽内，用螺纹将其固定，通过调整转子叶片的数量、排列位置、以及转子叶片之间的角度，将其产生的脉动压力的数据进行采集与分析，确认调整转子叶片的参数产生脉动压力的变化规律，进而使转子叶片在旋转叶轮上能够更为合理的分布，保持机组的稳定。
14.（2）由于旋转叶轮上套设有n形防护罩，防护罩的底部两侧设置在水箱内，水箱与引水机构的进水端连接，使其整个装置形成一个闭环的循环系统，可以重复采集相关数据。
15.（3）由于水箱一侧设有液位计可以随时观察水位的变化，水箱的底部设有排水口，方便将其水箱内的液体进行处理。
附图说明
16.图1为本技术实施例中一种测量转子叶片脉动压力的主视图。
17.图2为本技术实施例中一种测量转子叶片脉动压力的俯视图。
18.图3为本技术实施例中叶轮模型的平面图。
19.图4为本技术实施例实验1的平面图。
20.图5为本技术实施例实验2的平面图。
21.图6为本技术实施例实验3的平面图。
22.图7为本技术实施例实验4的平面图。
23.图8为本技术实施例实验5的平面图。
24.图9位本技术实施例实验6的平面图。
25.其中附图标记为：1、水力模型，11、转子叶片，12、压力传感器，13、旋转叶轮，131、定位凹槽，132、线槽孔，133、硅胶塞，14、叶轮轴，15、防护罩，2、导水机构，3、引水机构，4、数据采集与分析单元，5、水箱。
实施方式
26.本技术实施例通过提供一种测量转子叶片脉动的装置，解决了通过调整叶片的相关参数时叶片上的脉动压力产生怎样的变化规律的技术问题，本技术实施例中的技术方案为解决上述问题总体思路如下：将其转子叶片11卡接在旋转叶轮13的定位凹槽131内，用螺纹进行固定，通过调整转子叶片11的数量、排列位置、以及转子叶片11之间的角度，将其产生的脉动压力的数据进
行采集与分析，确认调整转子叶片11的参数产生脉动压力的变化规律，进而使转子叶片11在旋转叶轮13上能够更为合理的分布，保持机组的稳定。
27.如图1-图3所示，本技术实施例提供一种测量转子叶片脉动压力的装置，包括：水力模型1、导水机构2，导水机构2的出水口正对转子叶片11方向，导水机构2包括本体和进水管，本体的前端设有贯穿若干个细孔的旋转体，远离细孔的一端嵌入到本体内，且旋转体外表面设有防滑凸点，引水机构3，引水机构3出水端与导水机构2的进水端连接，引水机构的进水端连接外部进水口，以及数据采集与分析单元4，数据采集与分析单元分别4与压力传感器12、制动器，引水机构3电连接。
28.水力模型1包括：转子叶片11，转子叶片11上设有定位凸起，与转子叶片11相关联的至少一个压力传感器12，至少一个压力传感器12定位在转子叶片11上，且远离转子叶片11的叶根位置处，旋转叶轮13，旋转叶轮13外侧壁上设有若干个与转子叶片11定位凸起相配合的定位凹槽131，定位凹槽131的底部中心位置设有贯穿旋转叶轮，且用于电缆通过的线槽孔132，线槽孔132内设有硅胶塞133，定位凹槽131与转子叶片11插接处一侧设有螺孔；叶轮轴14，叶轮轴14一端通过联轴器与制动器连接，叶轮轴14的另一端与旋转叶轮13连接，且叶轮轴14带动旋转叶轮13转动。
29.叶轮轴14的内部为中空结构，用于穿过连接压力传感器12的连接电缆，且叶轮轴14与连接电缆同步转动，联轴器内设有导电滑环，数据采集与分析单元4通过导电滑环与压力传感器12电连接。
30.还包括n形防护罩15和上盖开口的水箱5，n形防护罩15套设在旋转叶轮13上，且n形防护罩15底部两侧位于水箱5的内部，且水箱5与引水机构3的进水端连接，使其形成闭合的循环系统，水箱5的一侧设有水位计，随时观察水位变化，且水箱5的底部设有排水口，方便将其水箱5内的液体进行处理。
31.工作过程：工作开始前，将转子叶片11设有的定位凸起卡接在旋转叶轮13的定位凹槽131内，通过螺纹进行固定，将部分水注入到水箱5内，线槽孔132内的硅胶塞133打开，与转子叶片11相关联的压力传感器12的输送电缆通过设置在定位凹槽131底部中心位置贯穿的线槽孔132，进入到旋转叶轮13的轮毂内，使其工作时与旋转叶轮13同步转动，未放置转子叶片11的定位凹槽131，使用硅胶塞133使线槽孔132处于关闭状态，启动装置开始运行，引水机构3将水箱5内流入导水机构2中，通过调节导水机构2的旋转体使其喷射出的水流处于一个平稳状态，导水机构2正对旋转叶轮13，此时冲击旋转叶轮13开始转动，压力传感器12接收到信号将其压力值反馈到数据采集与分析单元中4进行处理，旋转叶轮13转动过程中，喷洒的水流通过n形防护罩15再次流入到水箱5内，形成闭合的循环系统，使水资源能够合理的循环使用。
32.如图4所示，实验1此时转子叶片11的数量为3个，转子叶片11之间的夹角为120度，且对称分布，相同的过程不在赘述，压力传感器12将信号反馈到数据采集与分析单元4中进行处理。
33.如图5所示，实验2此时转子叶片11的数量为6个，转子叶片11之间的夹角为60度，且对称分布，相同的过程不在赘述，压力传感器12将信号反馈到数据采集与分析单元4中进行处理。
34.如图6所示，实验3此时转子叶片11的数量为9个，转子叶片11之间的夹角为60度，且对称分布，相同的过程不在赘述。压力传感器12将信号反馈到数据采集与分析单元4中进行处理。
35.如图7所示，实验4此时转子叶片11的数量为3个，转子叶片11之间的夹角为设定值，且非对称分布，相同的过程不在赘述，压力传感器12将信号反馈到数据采集与分析单元4中进行处理。
36.如图8所示，实验5此时转子叶片11的数量为6个，转子叶片11之间的夹角为设置值，且非对称分布，相同的过程不在赘述，压力传感器12将信号反馈到数据采集与分析单元4中进行处理。
37.如图9所示，实验6此时转子叶片11的数量为9个，转子叶片11之间的夹角为设置值，且非对称分布，相同的过程不在赘述，压力传感器12将信号反馈到数据采集与分析单元4中进行处理。
38.依次类推，通过对数据进行处理，找出规律，使转子叶片11在旋转叶轮13上能够更为合理的分布，保持机组的稳定。
39.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域技术人员一旦得知了基本创造性的概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改，所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
40.显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种测量转子叶片脉动压力的装置，其中，包括：水力模型（1），所述水力模型包括：转子叶片（11），所述转子叶片（11）上设有定位凸起；与所述转子叶片（11）相关联的至少一个压力传感器（12），所述至少一个压力传感器（12）定位在所述转子叶片（11）上，且远离所述转子叶片（11）的叶根位置处；旋转叶轮（13），所述旋转叶轮（13）外侧壁上设有若干个与所述转子叶片（11）定位凸起相配合的定位凹槽（131），所述定位凹槽（131）的底部中心位置设有贯穿所述旋转叶轮，且用于电缆通过的线槽孔（132），所述线槽孔（132）内设有硅胶塞（133），所述定位凹槽（131）与所述转子叶片（11）插接处一侧设有螺孔；叶轮轴（14），所述叶轮轴（14）一端通过联轴器与制动器连接，所述叶轮轴（14）的另一端与所述旋转叶轮（13）连接，且所述叶轮轴（14）带动所述旋转叶轮（13）转动；导水机构（2），所述导水结构（2）的出水口正对转子叶片（11）方向；引水机构（3），所述引水机构（3）出水端与所述导水机构（2）的进水端连接，所述引水机构（3）的进水端连接外部进水口；以及数据采集与分析单元（4），所述数据采集与分析单元（4）分别与所述压力传感器（12）、所述制动器、所述引水机构（3）电连接。2.根据权利要求1所述的一种测量转子叶片脉动压力的装置，其中，所述叶轮轴(14)的内部为中空结构，用于穿过连接所述压力传感器（12）的连接电缆，且所述叶轮轴（14）与所述连接电缆同步转动。3.根据权利要求1所述的一种测量转子叶片脉动压力的装置，其中，所述联轴器内设有导电滑环，所述数据采集与分析单元（4）通过所述导电滑环与所述压力传感器（12）电连接。4.根据权利要求1所述的一种测量转子叶片脉动压力的装置，其中，所述导水机构（2）包括本体和进水管，所述本体的前端设有贯穿若干个细孔的旋转体，远离细孔的一端嵌入到所述本体内，且所述旋转体外表面设有防滑凸点。5.根据权利要求1所述的一种测量转子叶片脉动压力的装置，其中，还包括n形防护罩（15）和上盖开口的水箱（5），所述n形防护罩（15）套设在所述旋转叶轮（13）上，且n形防护罩（15）底部两侧设置在所述水箱（5）的内部，所述水箱（5）与所述引水机构的（3）进水端连接。6.根据权利要求5所述的一种测量转子叶片脉动压力的装置，其中，所述水箱（5）的一侧设有液位计，且所述水箱的底部设有排水口。7.根据权利要求6所述的一种测量转子叶片脉动压力的装置，其中所述引水机构（3）的出水端与所述导水机构（2）的进水管通过第一软管连接，所述引水机构（3）的进水端与所述水箱（5）通过第二软管连接。

技术总结
本发明公开了一种测量转子叶片脉动压力的装置，包括：水力模型、导水机构，引水机构，以及数据采集与分析单元，数据采集与分析单元分别与压力传感器、制动器，引水机构连接，水力模型包括：转子叶片，与转子叶片相关联的至少一个压力传感器，旋转叶轮，旋转叶轮外侧壁上设有若干个与转子叶片相配合的定位凹槽，定位凹槽的底部中心位置设有贯穿旋转叶轮的线槽孔，线槽孔内设有硅胶塞，定位凹槽与转子叶片插接处设有螺孔，叶轮轴，叶轮轴带动所述旋转叶轮转动，通过调整转子叶片的相关参数，压力传感器将转子叶片上的脉动压力反馈到数据采集与分析单元中进行处理，找出规律，使叶片在叶轮上能够更为合理的分布，保持机组的稳定。保持机组的稳定。保持机组的稳定。


技术研发人员：李宁 苏煜
受保护的技术使用者：济南铭锐科技设备有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/7/6