[實(shí)用新型]高溫高速防鈦火材料特性測(cè)試試驗(yàn)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320109763.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203164107U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于月光;宣海軍;任先京;沈婕;國(guó)俊豐;章德銘;孫建剛;張娜;李國(guó)強(qiáng);劉建明;楊永祺;魯秋源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京礦冶研究總院;浙江大學(xué)化工機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01N19/06
• 分類號(hào): G01N19/06
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種防鈦火材料特性測(cè)試試驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種高溫高速防鈦火材料特性測(cè)試試驗(yàn)機(jī)。?

背景技術(shù)

作為先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力裝置，要達(dá)到高單位推力、不加力超聲速巡航、提供矢量推力的飛機(jī)非常規(guī)機(jī)動(dòng)能力要求，高推重比（推力重量比10左右）是發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。而要發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)達(dá)到推重比10一級(jí)的技術(shù)要求，關(guān)鍵制約因素之一是結(jié)構(gòu)重量；民用發(fā)動(dòng)機(jī)也要求有低的重量，重量越低，飛機(jī)耗油率就越低，飛機(jī)使用成本也就隨之下降。?

鈦合金由于具有高的比強(qiáng)度、抗蝕性和耐熱性等優(yōu)異性能而在航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。目前，世界上大約3/4鈦合金用于航空航天和軍工產(chǎn)品。我國(guó)先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)的動(dòng)力裝置，也不可避免地采用了大量的鈦合金，其中壓氣機(jī)部件的大部分零件就采用了鈦合金材料。但是，鈦及普通鈦合金存在致命的持續(xù)燃燒敏感問(wèn)題，有容易著火燃燒的特性，會(huì)導(dǎo)致鈦火故障。著火的原因是：在沒(méi)有封嚴(yán)涂層或是機(jī)匣上的封嚴(yán)涂層磨穿情況下，葉片與機(jī)匣摩擦而著火。?

現(xiàn)今先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)要求更高的推力，更輕的重量，發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)高壓壓氣機(jī)的溫度、壓力、氣流速度也就更高，轉(zhuǎn)、靜子間隙更小，發(fā)生鈦火的可能性也就越大。?

目前，在防鈦火設(shè)計(jì)技術(shù)研究方面，為了降低鈦合金燃燒的幾率，降低鈦合金燃燒的損毀，國(guó)內(nèi)外根據(jù)已取得的研究成果，研究了多種防鈦火設(shè)計(jì)技術(shù)：?

如：在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方面，轉(zhuǎn)、靜子部件由鈦-鈦結(jié)構(gòu)改為鈦-鋼結(jié)構(gòu)；在鈦合金表面涂覆阻燃涂層；增加轉(zhuǎn)子葉尖與機(jī)匣的間隙，等等。?

針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)防鈦火的研究衍生出多種試驗(yàn)方法及相關(guān)設(shè)備：如早期的美國(guó)小型風(fēng)洞鈦火試驗(yàn)研究平臺(tái)，俄國(guó)的鈦火燃燒特性測(cè)試裝置等。但是它們的共同不足是與實(shí)際工況的高溫高速、大氣流壓力、高氣流量刮擦還有很大距離。?

有研究表明，當(dāng)刮擦線速度逐漸提高時(shí)，阻燃材料的阻燃機(jī)理會(huì)逐漸地轉(zhuǎn)變，特別在刮擦線速度超過(guò)100m/s時(shí)，而現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備不能良好地模擬實(shí)際裝置零件運(yùn)行環(huán)境下?的刮擦特性。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種能有效覆蓋真實(shí)工況下鈦火故障測(cè)試的高溫高速防鈦火材料特性測(cè)試試驗(yàn)機(jī)。?

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：?

本實(shí)用新型的高溫高速防鈦火材料特性測(cè)試試驗(yàn)機(jī)，包括試驗(yàn)臺(tái)基座、驅(qū)動(dòng)部分、微進(jìn)給機(jī)構(gòu)、調(diào)壓試驗(yàn)艙、潤(rùn)滑部分、模擬葉盤(pán)部分、氣體加熱器及控制部分；?

所述試驗(yàn)臺(tái)基座包含驅(qū)動(dòng)部分基座和微進(jìn)給機(jī)構(gòu)基座；?

所述模擬葉盤(pán)部分包括輪盤(pán)，所述輪盤(pán)的邊緣部位設(shè)有模擬葉片，所述輪盤(pán)的邊緣部位與所述模擬葉片相對(duì)的一側(cè)設(shè)有葉片配重；?

所述微進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括精密絲杠傳動(dòng)部分，試樣工裝連接在所述精密絲杠傳動(dòng)部分，所述試樣工裝的夾持端正對(duì)所述輪盤(pán)的邊緣部位；?

所述模擬葉盤(pán)部分置于所述調(diào)壓試驗(yàn)艙內(nèi)，所述氣體加熱器的出氣口與所述調(diào)壓試驗(yàn)艙的進(jìn)氣口連接，所述調(diào)壓試驗(yàn)艙的進(jìn)氣口正對(duì)刮擦試驗(yàn)位置。?

由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的高溫高速防鈦火材料特性測(cè)試試驗(yàn)機(jī)，可以模擬真實(shí)工況下的對(duì)磨和刮擦，較好地用于鈦合金鈦火故障的機(jī)理，阻燃鈦合金阻燃機(jī)理及合金元素作用機(jī)理，阻燃涂層的作用機(jī)理，材料阻燃條件下的高溫強(qiáng)度研究和阻燃性能評(píng)價(jià)方法的研究。刮擦線速度在0～350m/s范圍內(nèi)，調(diào)壓倉(cāng)內(nèi)壓力調(diào)節(jié)范圍0～5MPa，調(diào)壓倉(cāng)空氣流量調(diào)節(jié)0～10kg/s，刮擦溫度環(huán)境在0～800℃范圍內(nèi)，刮擦碰摩入侵速率在1.5μm～2250μm范圍；能有效覆蓋真實(shí)工況下鈦火故障測(cè)試。?

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高溫高速防鈦火材料性能測(cè)試試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為圖1的放大示意圖；?

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中氣體加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一中驅(qū)動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二中驅(qū)動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中模擬葉片-對(duì)磨刮擦試樣刮削示意圖。?