[發明專利]一種燃氣環境下的熱障涂層熱-機械疲勞試驗裝置

有效

• 申請號: 201610862833.8
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106468641B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 齊紅宇;賈攀峰;楊洪偉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種燃氣環境下的熱障涂層熱-機械疲勞試驗裝置，其特征在于：包括安裝套筒、萬能試驗機、試樣加裝件、火焰擺動部件與燃燒器；

所述安裝套筒內設置有試樣加裝件，試樣加裝件具有上連接頭與下連接頭，上連接頭與下連接頭由萬能試驗機上夾具與下夾具夾持；上連接頭與下連接頭之間同軸固定安裝試樣；火焰擺動部件為由電機驅動擺動的火焰筒，安裝于安裝套筒端部，且使火焰筒位于安裝套筒內；燃燒器用于穩定產生高溫燃氣，燃燒器的燃氣出口與安裝套筒內部連通，使高溫燃氣噴入到安裝套筒內部，并進入火焰筒，由火焰筒出口噴向試樣；

所述火焰擺動部件包括火焰筒、擺動驅動組件與步進電機；其中，火焰筒出口朝向試樣，上下兩端通過安裝桿固定安裝于安裝套筒端面內壁設計的支架上；且安裝桿與火焰筒間通過軸承連接；

擺動驅動組件包括搖臂、驅動桿、驅動板與擺動調節連桿；其中搖臂水平設置，中心固定安裝于步進電機的輸出軸上，步進電機固定安裝于安裝套筒端面上；驅動桿為兩根，輸入端分別鉸接于搖臂兩端，輸出端分別鉸接于驅動板上相對位置處；驅動板中心套通過軸承套接在火焰筒上端安裝桿上；所述擺動調節連桿豎直設置，輸入端固定于驅動板上；擺動調節連桿的輸出端固定于火焰筒外壁處；通過步進電機驅動搖臂擺動，帶動兩根驅動桿推拉驅動板的兩側，使驅動板轉動，進而帶動擺動調節連桿左右擺動，最終帶動火焰筒的轉動;

上述火焰筒上下位置的安裝桿為空心桿，分別作為上進氣管道與下進氣管道，均與火焰筒內部連通；同時在火焰筒上下位置的安裝桿與火焰筒間連接的軸承上開設軸承冷卻通道；通過向上進氣管道、下進氣管道通入冷卻氣，冷卻氣會進入軸承冷卻通道內，對火焰筒擺動位置進行冷卻。

2.如權利要求1所述一種燃氣環境下的熱障涂層熱-機械疲勞試驗裝置，其特征在于：試樣加裝件內部設計有加裝件冷卻通道，用來冷卻上連接頭與下連接頭，以及試樣。

3.如權利要求2所述一種燃氣環境下的熱障涂層熱-機械疲勞試驗裝置，其特征在于：上述加裝件冷卻通道的設計方式為：在上連接頭內部周向上設計有上環形內腔，中心同軸設計有上氣道，上氣道與上環形內腔間通過沿上連接頭徑向設計的通道連通；下連接頭內部周向上設計有下環形內腔，中心同軸設計有下氣道，下氣道與上環形內腔間通過沿下連接頭徑向設計的通道連通；下連接頭側壁安裝有進氣管，進氣管周向上設計有環形進氣管內腔，沿進氣管軸線設計有進氣管氣道；其中，環形進氣管內腔與下環形內腔連通，進氣管氣道與下氣道連通；同時在試樣內，沿試樣軸向設計有試樣內氣道，試樣內氣道與上氣道和下氣道連通。

4.如權利要求3所述一種燃氣環境下的熱障涂層熱-機械疲勞試驗裝置，其特征在于：上連接頭與下連接頭外壁開有排氣孔分別與上環形內腔和下環形內腔連通。

5.如權利要求1所述一種燃氣環境下的熱障涂層熱-機械疲勞試驗裝置，其特征在于：試樣為圓管啞鈴型，中段為試驗段，長度為25mm，外徑為φ8mm，內徑為φ5mm，在試驗段外表面制備熱障涂層。

6.如權利要求1所述一種燃氣環境下的熱障涂層熱-機械疲勞試驗裝置，其特征在于：安裝套筒上開設觀察窗。