[發明專利]一種用于發動機波形彈簧疲勞性能測試的測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202011284196.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112432747B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 王熠;唐小虎;席揚;李朝軍;李有緒;肖永印
• 申請（專利權）人: 四川航天中天動力裝備有限責任公司
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 許志輝

本發明涉及微型渦噴發動機傳動軸上波形彈簧疲勞性能測試領域，公開了一種用于發動機波形彈簧疲勞性能測試的測試裝置及方法，該測試裝置包括基座、疲勞加載模塊、頂伸傳動機構、計數器模塊；所述基座之上安裝有疲勞加載模塊、頂伸傳動機構和計數器模塊；疲勞加載模塊包括固定夾，固定夾的通孔內穿設有頂桿；頂桿前端設有壓頭，頂桿的壓頭與固定夾之間套設有待測零件；頂桿尾端安裝有螺母；頂伸傳動機構包括頂伸凸輪，頂伸凸輪側面與壓頭前端接觸，頂伸凸輪通過驅動機構帶動其轉動；計數器模塊包括電連接的探測器和計數器儀表。本發明解決了現有測試裝置缺少用于發動機波形彈簧疲勞性能測試專用設備，導致無法對波形彈簧零件疲勞性能進行監測的問題。

技術領域

本發明涉及微型渦噴發動機傳動軸上波形彈簧疲勞性能測試領域，具體是指一種用于發動機波形彈簧疲勞性能測試的測試裝置及方法。

背景技術

在各型號微型渦噴發動機研制過程中，在微型渦噴發動機的軸承預壓裝置中選用波形彈簧安轉在高速旋轉的渦輪軸上。波形彈簧貼緊軸承端面，均衡受力，消除傳動過程中的軸向跳動，減小振動、最小化磨損，提供更靜音、更平滑的性能，并能夠有效延長軸承的壽命。

波形彈簧實際工作時，會受到發動機軸向的跳動產生的循環沖擊載荷，要求波形彈簧具有很好的疲勞性能。由于波形彈簧在實際工作時的行程非常短，通常只有0.1-2mm，循環沖擊載荷的頻率又隨著發動機不同工作狀態而不斷變化，目前缺少專用的疲勞測試方法和裝置，采用試樣又無法考察波形彈簧零件實際疲勞性能，造成波形彈簧的疲勞性能無法在裝機前進行檢測，部分波形彈簧零件在發動機試車后彈力值降低過多甚至失效，嚴重影響發動機的性能和壽命。

發明內容

基于以上技術問題，本發明提供了一種用于發動機波形彈簧疲勞性能測試的測試裝置及方法，解決了現有測試裝置缺少用于發動機波形彈簧疲勞性能測試專用設備，導致無法對波形彈簧零件疲勞性能進行監測的問題。

為解決以上技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種用于發動機波形彈簧疲勞性能測試的測試裝置，包括基座、疲勞加載模塊、頂伸傳動機構、計數器模塊；基座之上安裝有疲勞加載模塊、頂伸傳動機構和計數器模塊；疲勞加載模塊包括固定夾，固定夾的通孔內穿設有頂桿；頂桿前端設有壓頭，頂桿的壓頭與固定夾之間套設有待測零件；頂桿尾端安裝有螺母；頂伸傳動機構包括頂伸凸輪，頂伸凸輪側面與壓頭前端接觸，頂伸凸輪通過驅動機構帶動其轉動；計數器模塊包括電連接的探測器和計數器儀表。

作為一種優選的方式，頂桿的壓頭與固定夾之間還依次套設有定位套、墊片、和壓套，待測零件位于墊片和壓套之間。

作為一種優選的方式，驅動機構包括依次電連接的步進電機、步進電機驅動器和步進電機控制器。

作為一種優選的方式，基座上設有安裝座和電源轉換器，疲勞加載模塊通過安裝座可拆裝固定在基座之上；電源轉換器用于向計數器模塊和驅動機構供電。

作為一種優選的方式，安裝座上設有安裝槽，安裝座側面設有鎖緊螺釘，鎖緊螺釘可旋入安裝槽內。

作為一種優選的方式，基座上設有外殼和保護罩，驅動機構和電源轉換器位于外殼內，頂伸凸輪位于保護罩內。

作為一種優選的方式，保護罩是通過活頁固定在基座上的鋼絲網結構。

作為一種優選的方式，驅動機構與上位機通信連接，上位機可向驅動機構傳輸控制信號控制其運行；計數器儀表與上位機通信連接，上位機可實時記錄并展示計數器模塊的計數數據。

此外，本申請還公開了一種用于發動機波形彈簧疲勞性能測試的測驗方法，應用于上述的發動機波形彈簧應力松弛試驗的測試裝置，具體包括以下步驟：

S1、測試裝置的安裝調試；

S2、上位機設置待測零件壓縮頻率曲線，利用上位機控制驅動機構開始測試；