[發(fā)明專(zhuān)利]一種葉輪包容試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810180520.3
• 申請(qǐng)日: 2018-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108533336B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振彪;唐智;辛鴻;李廣瑞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所（天津）
• 主分類(lèi)號(hào): F01D21/00
• 分類(lèi)號(hào): F01D21/00;F01D19/00;F01D25/00
• 代理公司: 天津?yàn)I海科緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本發(fā)明提供了一種葉輪包容試驗(yàn)裝置，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、固定機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，所述固定機(jī)構(gòu)包括壓塊、推力盤(pán)、推力軸承、快速氣缸，所述壓塊中心設(shè)有套裝待測(cè)葉輪葉片端的內(nèi)腔，壓塊用于將待測(cè)葉輪組合壓緊在一起；所述推力盤(pán)通過(guò)推力軸承套設(shè)在壓塊的外端，若干所述快速氣缸的鉸接頭與推力盤(pán)連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括高速電機(jī)、柔性聯(lián)軸器、軸，所述軸穿過(guò)待測(cè)葉輪與壓塊的組合結(jié)構(gòu)，軸的一端通過(guò)柔性聯(lián)軸器連接高速電機(jī)；控制器控制連接高速電機(jī)和快速氣缸。本發(fā)明用于滿(mǎn)足葉輪包容試驗(yàn)要求，可以使試驗(yàn)件在規(guī)定的轉(zhuǎn)速下飛散，轉(zhuǎn)速偏差小。提高了試驗(yàn)精度，減少了試驗(yàn)次數(shù)，降低了研究成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種葉輪包容試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)葉輪機(jī)械的轉(zhuǎn)子的可靠性非常重要，對(duì)于某些有人操作動(dòng)力或載人的空中飛行器來(lái)說(shuō)，即便發(fā)生葉輪飛散事故，也不允許碎片飛出將人傷害，或擊穿飛行器的關(guān)鍵部位。為此，某種型號(hào)的葉輪機(jī)械定型時(shí)，將開(kāi)展大量的包容試驗(yàn)研究，制造特定條件，使葉輪在規(guī)定的轉(zhuǎn)速下時(shí)飛散，以便研究碎片對(duì)包容部件的破壞情況。

一般的方法是，通過(guò)仿真手段分析葉輪在極限工況下的受力情況，以此為依據(jù)，對(duì)葉輪根部進(jìn)行開(kāi)槽或打孔，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、修改開(kāi)槽或打孔參數(shù)，多輪次試驗(yàn)后，試驗(yàn)件飛散轉(zhuǎn)速最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

例如，內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪包容試驗(yàn)要求，試驗(yàn)必須在額定轉(zhuǎn)速120％時(shí)葉輪飛散，轉(zhuǎn)速偏差≤5％。但試驗(yàn)時(shí)往往難以控制葉輪的飛散轉(zhuǎn)速，有時(shí)候葉輪在沒(méi)有達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)就發(fā)生飛散，也有時(shí)候葉輪在超過(guò)規(guī)定的飛散轉(zhuǎn)速時(shí)還未飛散。

究其原因，是因?yàn)橛绊懭~輪飛散的因素較多，導(dǎo)致理論計(jì)算結(jié)果很難與實(shí)際情況一致。所以研究人員將葉輪的包容試驗(yàn)歸為一種較難完成的試驗(yàn)內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種葉輪包容試驗(yàn)裝置，用于滿(mǎn)足葉輪包容試驗(yàn)要求，可以使試驗(yàn)件在規(guī)定的轉(zhuǎn)速下飛散，轉(zhuǎn)速偏差小。提高了試驗(yàn)精度，減少了試驗(yàn)次數(shù)，降低了研究成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種葉輪包容試驗(yàn)裝置，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、固定機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，所述固定機(jī)構(gòu)包括壓塊、推力盤(pán)、推力軸承、快速氣缸，所述壓塊中心設(shè)有套裝待測(cè)葉輪葉片端的內(nèi)腔，壓塊用于將待測(cè)葉輪組合壓緊在一起；所述推力盤(pán)通過(guò)推力軸承套設(shè)在壓塊的外端，若干所述快速氣缸的鉸接頭與推力盤(pán)連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括高速電機(jī)、柔性聯(lián)軸器、軸、套筒，所述軸穿過(guò)待測(cè)葉輪與壓塊的組合結(jié)構(gòu)，軸兩端設(shè)置套筒，軸的一端通過(guò)柔性聯(lián)軸器連接高速電機(jī)；所述支撐機(jī)構(gòu)包括支架和地基板，所述軸的兩端分別通過(guò)軸承安裝在兩個(gè)支架上，兩個(gè)支架底部固定在地基板上；所述控制系統(tǒng)包括控制器和轉(zhuǎn)速傳感器，通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器采集高速電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速并發(fā)送給控制器，控制器控制連接高速電機(jī)和快速氣缸。

進(jìn)一步的，所述軸承與鄰近的套筒之間設(shè)置有用于調(diào)整軸向間隙的墊片，套筒與待測(cè)葉輪之間也設(shè)置有用于調(diào)整軸向間隙的墊片。

進(jìn)一步的，所述壓塊靠近推力盤(pán)的圓周側(cè)面設(shè)有凹槽，通過(guò)螺栓旋入推力盤(pán)，螺栓的螺紋端可伸入壓塊的凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述靠近柔性聯(lián)軸器的軸承的外端安裝有封油蓋，遠(yuǎn)離柔性聯(lián)軸器的軸承的外端安裝有軸封蓋。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明裝置具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明用于滿(mǎn)足葉輪包容試驗(yàn)要求，可以使試驗(yàn)件在規(guī)定的轉(zhuǎn)速下飛散，轉(zhuǎn)速偏差小。提高了試驗(yàn)精度，減少了試驗(yàn)次數(shù)，降低了研究成本。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1、本發(fā)明實(shí)施例一種葉輪包容試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)及組成示意圖。