[實用新型]渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子榫接結(jié)構(gòu)高低周復(fù)合疲勞試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920907118.0
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN209878307U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳英龍;宣海軍;吳亞楠;陳傳勇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02;G01N3/36
• 代理公司: 33200 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 鄭海峰

1.一種渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子榫接結(jié)構(gòu)高低周復(fù)合疲勞試驗裝置，其特征在于包括高速旋轉(zhuǎn)試驗系統(tǒng)、高周激振系統(tǒng)、微機測控系統(tǒng)、裂紋檢測系統(tǒng)和高速滑環(huán)(17)；

所述高速旋轉(zhuǎn)試驗系統(tǒng)包括芯軸(10)、高速柔性軸(11)、轉(zhuǎn)接段(1)、渦輪盤(2)和葉片(6)；芯軸與高速柔性軸同軸安裝，且兩者內(nèi)部設(shè)置有互相連通的油道，油道入口位于高速柔性軸的端部中心，油道貫穿高速柔性軸的軸心線并進入芯軸，油道在芯軸軸心線上開設(shè)一定長度后與位于芯軸側(cè)壁上的油道出口連通；渦輪盤通過轉(zhuǎn)接段安裝在芯軸底端，可隨芯軸轉(zhuǎn)動；渦輪盤與葉片榫接固定；

所述高周激振系統(tǒng)包括高頻激振缸(7)、支架(8)、高頻激振閥(14)、油箱及油泵(15)；所述的支架(8)固定安裝在芯軸(10)上；所述高頻激振缸(7)一端固定在支架上，另一端與葉片剛性接觸；所述的高頻激振缸與布置在支架(8)上的油管(9)相連通，所述的油管(9)與設(shè)置在芯軸上的油道出口相連通；高速柔性軸(11)上的油道入口與外部油管密封連接，外部油管與油箱連接，外部油管上設(shè)有高頻激振閥(14)和油泵(15)；

所述裂紋檢測系統(tǒng)包括應(yīng)變片(3)、壓力傳感器(4)、位移傳感器(5)和高速攝像機；所述的應(yīng)變片粘貼于發(fā)動機轉(zhuǎn)子的榫槽端部，壓力傳感器安裝在渦輪盤與葉片的榫接處，位移傳感器粘貼于發(fā)動機轉(zhuǎn)子的榫頭根部，高速攝像機聚焦于渦輪盤與葉片的榫接處；所述的應(yīng)變片(3)、壓力傳感器(4)、位移傳感器(5)的信號通過設(shè)置在芯軸和高速柔性軸內(nèi)部的導(dǎo)線與高速滑環(huán)的動環(huán)接線端(12)相連，高速滑環(huán)的靜環(huán)接線端(13)通過導(dǎo)線與微機測控系統(tǒng)相連，高速滑環(huán)將高周激振系統(tǒng)、裂紋檢測系統(tǒng)獲取的檢測信號傳輸至微機測控系統(tǒng)，并將微機測控系統(tǒng)的控制信號傳輸至高周激振系統(tǒng)；高速攝像機與微機測控系統(tǒng)相連傳輸所采集的圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子榫接結(jié)構(gòu)高低周復(fù)合疲勞試驗裝置，其特征在于所述支架包含若干條以芯軸軸心為中心、沿芯軸半徑方向排布的支臂，所述的芯軸上設(shè)置與支臂數(shù)量相同、且位置正對支臂的油道出口，每一條支臂端部均安裝一個高頻激振缸，高頻激振缸與對應(yīng)的葉片剛性接觸，每條支臂上均布置一條油管(9)，油管(9)一端與高頻激振缸相連，另一端與對應(yīng)位置的油道出口相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子榫接結(jié)構(gòu)高低周復(fù)合疲勞試驗裝置，其特征在于所述的高頻激振缸(7)上設(shè)有負載傳感器，所述的負載傳感器通過設(shè)置在芯軸和高速柔性軸內(nèi)部的導(dǎo)線與高速滑環(huán)相連，通過高速滑環(huán)與微機測控系統(tǒng)電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子榫接結(jié)構(gòu)高低周復(fù)合疲勞試驗裝置，其特征在于所述微機測控系統(tǒng)包括工控機和應(yīng)變儀(16)；所述工控機分別與高頻激振閥(14)、負載傳感器和應(yīng)變儀相連；所述的應(yīng)變儀與裂紋檢測系統(tǒng)中的應(yīng)變片(3)、壓力傳感器(4)、位移傳感器(5)相連用于對發(fā)動機轉(zhuǎn)子的榫槽端部的變形進行動態(tài)應(yīng)變采樣和傳輸，并把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子榫接結(jié)構(gòu)高低周復(fù)合疲勞試驗裝置，其特征在于所述的高速柔性軸(11)的油道入口端部通過旋轉(zhuǎn)油封與軸套密封連接，所述的外部油管與所述的軸套密封連接。