发动机冷却风扇的振动测试

２００２年第１６卷专刊翻试技术学报Ｖ０１．１６Ｍｏｎｏ２００２

ＪｏＵＲＮＡＬｏＦＴＥＳＴＡＮＤＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

发动机冷却风扇的振动测试

朱正李继新

（中国北方车辆研究所北京１０００７２）．

摘要本文叙述ｒ康明斯公司５００ｋＷ发动机冷却风扇的振动测试方法，介绍了测试用的试验装置和仪器仪表，并对测试结果进行了分析。叙述的方法将适用于所有的发动机冷却风扇的振动测试。关键词冷却风扇振动测试

概述

发动机冷却风扇是高速旋转件，安装在发动机轴上时，由于受转速频率的影响，会发生振动，严重时风扇叶片断裂．影响机组工作的可靠性，因此限制其振动效应或提高其抗振性能成为设计成功与否的关键。在对发动机冷却风扇的振动特性分析时，除理论分析外，直接进行振动的测量试验是一个重要的必不可少的手段，通过规范的试验测得的发动机风扇的振动特性数据，如固有频率等可以与设计计算值相比较，一个成功的设计，将有一个可以接受的振幅和频率范围，并依据试验积累的数据和经验，也可以预定新设计风扇的振幅和频率的设计极限值。

１康明斯５００ｋＷ电站发动机冷却风扇的固有频率的测试

１．１试验装置

被测风扇用低刚性材料组成的绳索水平悬挂，风扇轮毂与悬挂支点法兰盘用螺栓按规定的扭矩（其值为风扇在发动机上安装时的值）连接。激振器提供了一个轴向力给风扇轮毂中心法兰盘，两者之间安装有一个传感器和项杆，加速度传感器安装在靠近风扇叶片的进气边的叶尖处，用于测量风扇叶片垂直方向的加速度。（试验装置详见图１）。１．２使用的仪器ＹＤ一３６型加速度传感器。Ｊｚ－＿５型激振器，Ｇ卜１００型功率放大器，９７０１型数据采集器及正弦发生器。

１．３测试系统连接框图

２试验结果及分析＋收稿Ｆｉ期：２００２—０３．２３

２２８测试技术学报２００２年６月

图１试验装置

幽２风扇共振频率为７．３２４２２ＨＺ图２风扇共振频率为９９６０９４ＨＺ

时的时域波形和幅值谱波形时的时域波形和幅值谱波形

２Ｉ由Ｊｚ一５刑激振器产生一个正弦函数力，通过项杆传递给风扇引起风扇的振动，激振的频率范闱５－１０００ＨＺ（分二段激振５～５０ＨＺ、５０－５００ＨＺ、５００～１０００ＨＺ），进行恒力幅

ｆｉ，］频率扫描激励，测出风扇的频率响应最人时所对应的频率，即共振频率，当风扇的闹

发动机冷却风扇的振动测试２２９

仃频率接近或等丁激振频率时，系统频率响席最人，引起共振，从而可确定其符阶俐有频率。试骑结果显示二个共振｛ｆ贞率点：７．３２４２２ＨＺ、９９．６０９４ＨＺ．即康明斯公，＿懂产的５００ｋＷ发动机冷却风扇的一阶吲有捌率为７３２ＨＺ、．二阶Ｈ有频率为９９６１ＨＺ。其时域信号和幅值谱波形圈见图：、图三。

２．２发动机的颥定转速为ｊ５００转份，怠速为６００转／分．冷却风扇由皮带轮传动，传动比为０．６，州风扇的转速分圳为９００转Ｈ｝、３６０转／分，转频分５＿；｜Ｊ为１５ＨＺ、６ＨＺ。玲却风扇的二阶㈨有频率远人丁发动机的Ｉ．千１转频，阶㈣＿ｆ粤负率小ｊ＋发动机额定转速，人ｒ发动机怠速州的转频，由ｊ【乜站｝Ｈ发动机从起动剑怠述肝，｛Ｈ快进入额定转速，网此“‘阶ｆ州Ｉｆ：Ｌ『频率点很快通过，不会产‘生较人影响，只要风扇的川订频：缸ｏ』发动机怠速转频年¨额定转频１ｉ相等，＿Ｊ！ＩＪ陔风崩殴讣能满足要求。

参考文献

１１１风扇试骑报舟

ｒ２）振动测量’Ｊ试聃分析

ｔ１）ＣｕｍｍｉｎＮＲｅｐｏｒｔ北厅汽午质量崎督榆验牿定试验所２０（）１ｌＩ）１９９５５２０（Ｊ１１０

２０００

９９７机械ｒ＿、｜川１版礼ＣｕｍｍｉｎｓＥｎｇｉｎｅＣｏ¨）机械振动ｒ册（５）现代振动】Ｊ噪声拙求机械］业…收＝｝｛航卒１、ｌｋ…版¨

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发动机冷却风扇的振动测试

作者：

作者单位：朱正， 李继新中国北方车辆研究所,北京,100072

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