[發明專利]一種大功率燃氣渦輪性能測試裝置

有效

• 申請號: 202110757263.7
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113503995B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 黃錫龍;李春樂;苗旭升;李昌奐;王曉鋒;楊寶鋒;蘆鑫
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L5/12;G01M15/02;G01M15/14;G01M9/06;G01D21/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王楊洋

1.一種大功率燃氣渦輪性能測試裝置，其特征在于：包括渦輪架(1)、支承組件、密封組件、傳扭組件和調整墊組件；

所述渦輪架(1)的中部設有第一軸向通孔，其左右兩端面上均沿軸向設有螺紋孔，分別用于連接試驗臺和待測渦輪的渦輪殼體(2)；渦輪架(1)上沿其徑向設有進油孔，進油孔處設有注油嘴(4)；

所述支承組件包括軸承座(5)、第一滾柱軸承(6)、第二滾柱軸承(7)、密封環(8)、軸承壓緊螺母(9)、第一鎖緊墊片(10)、壓緊環(11)，以及第一軸套(12)和第二軸套(13)；

所述軸承座(5)用于設置于渦輪殼體(2)內且與渦輪殼體(2)固連，其中部設有第二軸向通孔；所述第一滾柱軸承(6)和第二滾柱軸承(7)分別設置于第二軸向通孔的左右兩端；所述密封環(8)設置于第二滾柱軸承(7)的外端；所述軸承壓緊螺母(9)沿軸向壓緊密封環(8)，其外圓壁上設有外螺紋，軸承座(5)右端內壁上設有與軸承壓緊螺母(9)的外螺紋配合的內螺紋；所述第一鎖緊墊片(10)設置于密封環(8)與軸承壓緊螺母(9)之間；所述壓緊環(11)設置于第一滾柱軸承(6)外端，其內圓上設有密封篦齒，其邊緣與軸承座(5)固連，沿軸向壓緊第一滾柱軸承(6)；所述第一軸套(12)設置于密封環(8)內圓內，其一端接觸第二滾柱軸承(7)的內圓外端面；所述第二軸套(13)設置于第二軸向通孔內，其兩端分別接觸第一滾柱軸承(6)和第二滾柱軸承(7)的內圓內端面；

所述密封組件設置于所述第一軸向通孔內且與渦輪架(1)固連，其中心設有可供待測渦輪轉子的轉軸(28)穿過的通孔，其側壁上設有與渦輪架(1)的進油孔相連通的徑向通孔；

所述傳扭組件包括傳扭套筒(15)、壓緊螺母(16)、鎖緊單元和多個定位螺栓(17)；所述傳扭套筒(15)內設有臺階通孔，臺階通孔的小孔徑端靠近第一滾柱軸承(6)；所述壓緊螺母(16)位于臺階通孔的臺階面處，其內圓壁設有密封篦齒；所述鎖緊單元由壓緊螺母(16)外端面將壓緊螺母(16)軸向壓緊于臺階面處；傳扭套筒(15)靠近第一滾柱軸承(6)的外壁上設有第二環向凸起，第二環向凸起的外周面設有環向凹槽；多個所述定位螺栓(17)用于運輸過程中穿過渦輪架(1)將螺栓端部抵住環向凹槽；傳扭套筒(15)遠離第一滾柱軸承(6)一端的外壁上設有螺紋、內壁上設有花鍵，用于對接推力測量測功器，獲得待測渦輪轉子的扭矩和軸向力；

所述傳扭套筒(15)依次穿過密封組件和壓緊環(11)，其與密封組件對應部分的內筒壁上設有內花鍵，用于與待測渦輪轉子的轉軸(28)相配合；

調整墊組件包括多個不同厚度的調整墊(18)，調整墊(18)設置于傳扭套筒(15)與第一滾柱軸承(6)的內圓外端面之間，傳扭套筒(15)內端面通過調整墊(18)抵住第一滾柱軸承(6)內圓外端面，調整墊(18)用于調整傳扭套筒(15)的軸向位置。

2.根據權利要求1所述的大功率燃氣渦輪性能測試裝置，其特征在于：

所述密封組件設置于所述第一軸向通孔內，包括密封座(19)、兩個擋圈(20)和兩個旋轉軸唇式密封圈(21)；

所述密封座(19)的邊緣與渦輪架(1)固連，中心設有第三軸向通孔，第三軸向通孔的孔壁中央設有第一環向凸起，第一環向凸起的兩側對稱設有兩個凹槽，兩個所述擋圈(20)分別設置于兩個凹槽內；每個所述旋轉軸唇式密封圈(21)設置于一個擋圈(20)與第一環向凸起的一個側壁之間；

第一環向凸起上設有所述徑向通孔，該徑向通孔與渦輪架(1)的進油孔連通。

3.根據權利要求2所述的大功率燃氣渦輪性能測試裝置，其特征在于：

所述鎖緊單元包括用于依次安裝在待測渦輪轉子的轉軸(28)上的軸端螺母(23)、第二鎖緊墊片(24)和第四軸套(25)；所述第四軸套(25)的內端面頂緊壓緊螺母(16)。

4.根據權利要求3所述的大功率燃氣渦輪性能測試裝置，其特征在于：

所述壓緊螺母(16)與第二環向凸起之間的傳扭套筒(15)內壁上、密封座(19)與渦輪架(1)之間、渦輪架(1)右端面上，均設有密封圈。

5.根據權利要求4所述的大功率燃氣渦輪性能測試裝置，其特征在于：

所述第二軸套(13)的外壁的兩端均設有密封篦齒。