3W2型高压力压缩机曲轴动力特性研究及模态实验

衡攀攀，管仁伟，张秋菊

(1. 江南大学 机械工程学院，江苏 无锡 214122； 2. 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，江苏 无锡 214122)

0 引言

文中介绍的压缩机应用于特种充氧车，为提高新型战机快速保障能力的要求，充氧车需要不停地为地面战机保障系统提供气体，因此需要将原先的压力由20 MPa提高到42 MPa。由于产品设计时所建模型比较复杂，需要适当地简化，而简化之后就会使得仿真结果存在着误差，因此需要模态实验对所建模型进行修正和验证。而压力的提高对关键零部件的设计和强度都提出了很高的要求，曲轴作为往复式压缩机的关键核心部件，在额定工况条件下工作，曲轴受到复杂载荷的作用，若达不到设计强度的要求，则会严重影响整台机组的正常运转。因此曲轴的动力特性研究尤为关键。

近年来动力特性的研究不乏有许多优秀的成果，文献[1-2]为今后曲轴的振动计算和有限元分析提供了新的计算依据，文献[3]借助动力仿真软件ADAMS对曲轴进行了动态特性的研究，文献[4]利用TimoShenko梁理论对某柴油机曲轴进行了动态特性分析，文献[5]研究了集中质量以及约束条件下压缩机曲轴的模态分析,文献[6-7]利用ANSYS对曲轴系进行扭转振动分析，文献[8]利用ADAMS对曲柄连杆机构进行动力学分析。但对于军用特种充氧车中的高压压缩机研究很少，尤其是动力特性的研究更少。

为此，文中以压缩机曲轴作为研究对象,首先构建简化之后的曲轴模型，对其进行模态仿真分析和模态实验分析，验证了曲轴有限元模型的正确性。……