[發明專利]脫落試驗的轉子組件及其釋放方法

有效

• 申請號: 201610153077.1
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN107202681B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 曾海軍;史同承
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

本發明提供了一種脫落試驗的轉子組件及其釋放方法，其中的釋放方法首先將需要釋放的所述轉子組件的連接結構從所述轉子組件上分離，將所述轉子組件的剩余部分作為轉子飛脫部分；然后再利用爆炸螺栓將所述轉子飛脫部分和所述連接結構進行連接；在所述脫落試驗的過程中在規定的轉子轉速下引爆所述爆炸螺栓中內置的爆炸物，破壞所述爆炸螺栓的承載能力，從而達到釋放被連接的所述轉子組件的所述轉子飛脫部分的目的。本發明能夠有效地提高釋放轉速控制精度，降低對轉子組件飛脫姿態和飛出動能的影響，提高釋放裝置安裝的便捷性和可靠性，同時還可以降低試驗過程的危險性。

技術領域

本發明涉及旋轉機械技術領域，特別涉及一種脫落試驗過程中的轉子組件及其釋放方法。

背景技術

在高速旋轉機械運行的過程中，轉子組件的脫落往往會對人員生命和財產的安全帶來巨大威脅。因此，任何一種旋轉機械在出廠前，都必須進行轉子組件脫落試驗，以驗證該機械對于高速飛出旋轉部件的包容能力。

現有技術中，該試驗過程中通常采用兩種方法來進行人為控制轉子組件的釋放時機。第一種方法為預制裂紋方法，該方法在試驗件的指定部位設置人工預制部分裂紋，由于受到轉子組件離心載荷的作用，在一定的轉子轉速下預制裂紋由于擴展繼而造成連接部位斷裂失效，從而使得轉子組件釋放飛出。這種方法簡單易操作、危險性低；但是由于其受到斷裂面材料性能不均勻、制造公差、局部缺陷與應力集中等因素的影響，該方法對轉子組件釋放時機的控制精度較差，難以滿足復雜結構和高精度試驗的要求。

第二種方法為爆破釋放方法，該方法在試驗件指定部位安放爆炸物，在規定的釋放轉速下點燃爆炸物，利用爆炸瞬時產生的能量切斷轉子組件與其它結構的連接，從而造成釋放飛出。這種方法對釋放時機具有較高的控制能力，但具有如下缺點：

一、爆炸產生的能量會對轉子組件的飛脫姿態以及撞擊包容結構的動能產生影響；

二、爆炸產生的力矩會影響其它部件特別是轉子軸系的正常運行；

三、高速旋轉狀態下爆炸物及其引爆裝置的安裝非常復雜，試驗過程中爆炸物有被離心載荷甩出的風險，容易造成試驗失敗；

四、爆炸過程危險性很高，容易引發二次事故。

鑒于上述情況，本領域技術人員亟待開發一種新式的轉子組件旋轉狀態釋放方法，解決實際中碰到的諸多技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中轉子組件旋轉狀態下試驗方法較難控制，容易發生事故等缺陷，提供一種脫落試驗的轉子組件及其釋放方法。

一種脫落試驗的轉子組件包括轉子飛脫部分和連接結構，所述轉子飛脫部分和所述連接結構通過多個爆炸螺栓連接，所述連接結構用于與帶動所述轉子組件的轉動體連接。

在一實施例中，所述轉子飛脫部分具有插頭，所述連接結構具有相應的插槽，所述插頭插入到所述插槽中，并且所述插頭和所述插槽共同形成多個螺栓孔，所述多個爆炸螺栓分別穿過所述多個螺栓孔，將所述轉子飛脫部分和所述連接結構連接成一體。

在一實施例中，所述轉子組件是風扇葉片，所述轉子飛脫部分和所述連接結構在所述風扇葉片的輪緣分離。

一種脫落試驗中轉子組件的釋放方法包括

步驟S₁，首先將需要釋放的所述轉子組件的連接結構從所述轉子組件上分離，將所述轉子組件的剩余部分作為轉子飛脫部分；

步驟S₂，然后再利用爆炸螺栓將所述轉子飛脫部分和所述連接結構進行連接；

步驟S₃，在所述脫落試驗的過程中在規定的轉子轉速下引爆所述爆炸螺栓中內置的爆炸物，破壞所述爆炸螺栓的承載能力，從而達到釋放被連接的所述轉子組件的所述轉子飛脫部分的目的。