[發明專利]航空發動機高壓渦輪葉片疲勞性能考核用的裝夾裝置

在審

• 申請號: 201711234531.7
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107796696A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 范秀杰;劉濤;張蔭鰲;經留洋;馮喆
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/38
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 趙嬛嬛

技術領域

本發明屬于航空發動機強度測試技術領域，具體涉及一種航空發動機高壓渦輪葉片疲勞性能考核用的裝夾裝置。

背景技術

航空發動機壓氣機、渦輪工作葉片在研制、生產中需進行大量的疲勞性能考核試驗。但在實際疲勞考核試驗中，葉片榫齒頻頻出現斷裂，導致試驗無法進行，從而無法準確評估葉片的強度性能，嚴重影響了科研生產任務的順利進行。因此，亟需設計一種葉片裝夾裝置來輔助完成相關的疲勞性能測試。

發明內容

本發明提供一種航空發動機高壓渦輪葉片疲勞性能考核用的裝夾裝置，可有效解決航空發動機高壓渦輪葉片疲勞考核過程中榫齒頻繁斷裂的技術難題。本發明的技術方案為：

一種航空發動機高壓渦輪葉片疲勞性能考核用的裝夾裝置，包括底座、夾塊、上壓塊和下壓塊；所述底座設有龍門；所述夾塊用于裝夾所述航空發動機高壓渦輪葉片并置于所述龍門中，所述夾塊上方還設置有壓緊螺栓一；所述上壓塊和所述下壓塊分別置于所述航空發動機高壓渦輪葉片的上緣板和下緣板處，起到穩固所述上緣板和所述下緣板的作用；所述上壓塊上方還設有壓緊螺栓二；所述壓緊螺栓一和所述壓緊螺栓二分別穿透所述底座上端；所述底座下端設置6個固定螺栓用于和電磁振動臺連接。

進一步地，所述裝夾裝置還設有配重塊，所述配重塊置于所述航空發動機高壓渦輪葉片的葉尖部。

本發明的特點和有益效果是：本發明通過設置夾塊、上壓塊和下壓塊同時夾持航空發動機高壓渦輪葉片的榫齒和上下緣板，改變了榫齒受力狀態，并通過設置壓緊螺栓一和壓緊螺栓二解決了因葉片懸臂造成的葉片榫齒振動載荷過大造成榫齒斷裂的問題；并且在底座下端設置6個用于和電磁振動臺連接的螺栓可有效控制激振力損失的問題。本發明從根本上解決了航空發動機高壓渦輪葉片在疲勞性能考核過程中頻繁發生的榫齒斷裂問題，使葉片的強度性能得以正確評估。

附圖說明

圖1為航空發動機高壓渦輪葉片的結構示意圖；

圖2為本發明的裝夾裝置的結構示意圖；

其中，1-底座，2-底座龍門，3-夾塊，4-上壓塊，5-下壓塊，6-壓緊螺栓一，7-壓緊螺栓二，8-配重塊，9-固定螺栓，10-上緣板，11-下緣板，12-榫齒，13-榫齒裂紋。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發明做進一步詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。

如圖2所示，本發明具體實施例提供一種航空發動機高壓渦輪葉片疲勞性能考核用的裝夾裝置，包括底座1、夾塊3、上壓塊4和下壓塊5；所述底座1設有龍門2；所述夾塊3用于裝夾所述航空發動機高壓渦輪葉片并置于所述龍門2中，所述夾塊3上方還設置有壓緊螺栓一6；所述上壓塊4和所述下壓塊5分別置于所述航空發動機高壓渦輪葉片的上緣板10和下緣板11處，起到穩固所述上緣板10和所述下緣板11的作用；所述上壓塊4上方還設有壓緊螺栓二7；所述壓緊螺栓一6和所述壓緊螺栓二7分別穿透所述底座1上端；所述底座1下端設置6個固定螺栓9用于和電磁振動臺連接，并且6個固定螺栓在振動臺上均勻分布；所述裝夾裝置還設有配重塊8，所述配重塊8置于所述航空發動機高壓渦輪葉片的葉尖部。

本實施例的裝夾裝置在使用時，先用6個固定螺栓將底座固定在電磁振動臺上，將葉片安裝到夾塊中，并置于底座龍門中，將上壓塊和下壓塊分別放入葉片的上、下緣板處，依次擰緊壓緊螺栓一和壓緊螺栓二，最后在葉片尖部固定好配重塊；開啟電磁振動臺進行航空發動機高壓渦輪葉片疲勞性能測試。

圖1給出了航空發動機高壓渦輪葉片在接受疲勞性能考核試驗后的結構示意圖，傳統的裝載夾具只有底座和夾塊，從圖中可以清晰看出發生裂紋的部位，說明榫齒部位在不均衡外力的作用下發生了斷裂，必須改變榫齒的受力狀態才能正確評估該葉片的強度性能。本實施例通過設置夾塊、上壓塊和下壓塊同時夾持航空發動機高壓渦輪葉片的榫齒和上下緣板，糾正了榫齒受力狀態，并通過設置壓緊螺栓一和壓緊螺栓二解決了因葉片懸臂造成的葉片榫齒振動載荷過大造成榫齒斷裂的問題；并且在底座下端設置6個用于和電磁振動臺連接的螺栓可有效控制激振力損失的問題。此外，由于葉片榫齒和緣板同時夾持作用下，葉片的共振頻率升高了近500Hz，極有可能超出某些類型振動臺的最大工作頻率。因此，為了降低葉片的共振頻率，本實施例在葉片尖部安裝配重塊，有效降低了葉片的共振頻率，并保證在振動臺的工作頻率范圍內。

本實施例從根本上解決了航空發動機高壓渦輪葉片在疲勞性能考核過程中頻繁發生的榫齒斷裂問題，使葉片的強度性能得以正確評估，并大大降低了葉片的報廢率，為公司節約了成本。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。