[發明專利]壓氣機試驗臺架以及試驗方法

在審

• 申請號: 201910870404.9
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN112595520A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 高國榮;曾瑞慧;閆轉運
• 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: G01M15/14
• 分類號: G01M15/14;G01M15/02;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

本發明涉及一種壓氣機試驗臺架以及壓氣機的試驗方法，其中，所述試驗臺架包括殼體，所述殼體的內壁與壓氣機機匣的外壁以兩者之間徑向間隙構成傳熱流體通道，所述傳熱流體通道具有接收流體的入口部以及排出流體的出口部；流體傳輸控制系統，用于控制輸入所述入口部進入所述傳熱流體通道的流體；在所述壓氣機試驗臺架的試驗狀態，流體傳輸控制系統開啟對所述傳熱流體通道的入口部、所述出口部的流體傳輸，使流體在所述流體通道中流動，與壓氣機機匣的外壁發生熱傳遞，以調整所述試驗狀態下的壓氣機機匣的熱膨脹量，從而調節該試驗狀態下的壓氣機轉子葉尖間隙。上述試驗臺架以及試驗方法具有結構簡單、試驗效率高等優點。

技術領域

本發明涉及一種壓氣機試驗臺架以及試驗方法。

背景技術

航空發動機壓氣機性能試驗件的試驗驗證是航空發動機設計過程中必不可少的步驟，在壓氣機試驗件的性能試驗過程中，葉尖間隙的設計和測試至關重要。

試驗過程中，葉尖間隙的變化往往是由葉片離心力作用，葉片受熱膨脹，輪盤受熱膨脹，機匣受熱膨脹等因素耦合而成，影響因素眾多，難以準確模擬計算，經常導致以下兩種情況：

1.實際試驗件轉子葉尖間隙偏小，為安全考慮，不得不下臺分解進行轉子葉尖刮磨后再次上臺試驗，整個下臺復裝過程及其耗費人力物力和時間；

2.轉子葉尖間隙偏大，則可能導致試驗件性能太差與設計目標相差甚遠，造成試驗結果不準確和不可用乃至不得不報廢壓氣機試驗件。

承上可知，在壓氣機試驗領域中，現有技術中對于壓氣機葉尖間隙的測試一般采用拆卸－轉子葉尖刮磨-重新安裝的調整手段，反復拆卸-安裝步驟將導致試驗效率低，并且葉尖刮磨的量可能存在加工誤差，而導致測試結果的誤差。

因此，本領域需要一種更為簡單、高效、準確的壓氣機試驗方法，以及壓氣機試驗臺架。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種壓氣機試驗臺架。

本發明的另一目的在于提供一種壓氣機試驗方法。

根據本發明一方面的一種壓氣機試驗臺架，包括：殼體，用于在壓氣機機匣的徑向外部包圍所述機匣，所述殼體的內壁與壓氣機機匣的外壁以兩者之間徑向間隙構成傳熱流體通道，所述傳熱流體通道具有接收流體的入口部以及排出流體的出口部；流體傳輸控制系統，用于控制輸入所述入口部進入所述傳熱流體通道的流體；在所述壓氣機試驗臺架的試驗狀態，流體傳輸控制系統開啟對所述傳熱流體通道的入口部的流體傳輸，使流體在所述傳熱流體通道中流動，與壓氣機機匣的外壁發生熱傳遞，以調整所述試驗狀態下的壓氣機機匣的熱膨脹量，從而調節該試驗狀態下的壓氣機轉子葉尖間隙。

在所述壓氣機試驗臺架的一個或多個實施例中，所述入口部包括位于所述流體通道一側端的主入口，所述出口部包括位于所述流體通道另一側端的主出口，所述主入口連通所述主出口。

在所述壓氣機試驗臺架的一個或多個實施例中，所述傳熱流體通道包括具有與壓氣機的多處轉子葉尖間隙對應設置的多個傳熱流體通道分段，所述多個傳熱流體通道分段的至少一個傳熱流體通道分段為局部通道，其設置有流量控制閥，以控制對所述局部通道的流體輸入以及輸出，從而調節該局部通道對應位置的壓氣機的機匣熱膨脹量，從而調節的對應位置的轉子葉尖間隙。

在所述壓氣機試驗臺架的一個或多個實施例中，所述傳熱流體通道的入口部包括位于所述局部通道的殼體側壁的進流孔，所述出口部包括位于所述局部通道的殼體側壁的出流孔。

在所述壓氣機試驗臺架的一個或多個實施例中，所述進流孔與所述出流孔的軸向位置相同，并且在周向上交錯排列。

在所述壓氣機試驗臺架的一個或多個實施例中，所述流體傳輸控制系統包括流體循環裝置以及熱交換裝置，所述循環裝置使得從所述出口部排出的流體經過所述循環裝置后輸出至所述入口部，所述熱交換裝置控制所述輸出至所述入口部的流體的溫度。