[發(fā)明專利]一種大功率燃?xì)鉁u輪性能測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110757263.7
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN113503995B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 西安航天動(dòng)力研究所
• 主分類號(hào): G01L5/00
• 分類號(hào): G01L5/00;G01L5/12;G01M15/02;G01M15/14;G01M9/06;G01D21/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王楊洋

本發(fā)明涉及一種大功率燃?xì)鉁u輪性能測試裝置，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)缺乏能夠進(jìn)行渦輪性能測試的測試裝置的技術(shù)問題。該裝置包括渦輪架、支承組件、密封組件、傳扭組件和調(diào)整墊組件，通過傳扭套筒對(duì)接推力測量測功器，還可在渦輪殼體上介質(zhì)入口處安裝壓力傳感器、溫度傳感器和流量計(jì)，并利用轉(zhuǎn)速傳感器感應(yīng)傳扭套筒的轉(zhuǎn)速變化，獲得渦輪轉(zhuǎn)子的扭矩和軸向力特性、渦輪效率、流通面積、反力度隨級(jí)速比和壓比變化的關(guān)系曲線等相關(guān)參數(shù)，從而獲得渦輪的實(shí)際性能，為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)參數(shù)平衡的調(diào)整計(jì)算提供相應(yīng)數(shù)據(jù)。其中測得的渦輪轉(zhuǎn)子的軸向力，為渦輪泵轉(zhuǎn)子軸向力平衡計(jì)算提供軸向力數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及渦輪性能測試裝置，特別涉及一種大功率燃?xì)鉁u輪性能測試裝置。

背景技術(shù)

新一代大型運(yùn)載火箭的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的主渦輪為反力式結(jié)構(gòu)，其軸向力較大，故準(zhǔn)確的渦輪軸向力特性，是進(jìn)行渦輪轉(zhuǎn)子(渦輪轉(zhuǎn)子包括渦輪盤和轉(zhuǎn)軸)軸向力平衡計(jì)算和調(diào)整時(shí)，必須精確掌握的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，也是保證渦輪可靠工作的重要手段。而對(duì)于渦輪來說，實(shí)際性能和設(shè)計(jì)性能通常存在一定的差異。因此，亟需一種燃?xì)鉁u輪性能測試裝置，以便進(jìn)行渦輪性能測試，從而獲得渦輪的實(shí)際性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)缺乏能夠進(jìn)行渦輪性能測試的測試裝置的技術(shù)問題，提供一種大功率燃?xì)鉁u輪性能測試裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)解決方案如下：

一種大功率燃?xì)鉁u輪性能測試裝置，其特殊之處在于：包括渦輪架、支承組件、密封組件、傳扭組件和調(diào)整墊組件；

所述渦輪架的中部設(shè)有第一軸向通孔，其左右兩端面上均沿軸向設(shè)有螺紋孔，分別用于連接試驗(yàn)臺(tái)和待測渦輪的渦輪殼體；渦輪架上沿其徑向設(shè)有進(jìn)油孔，進(jìn)油孔處設(shè)有注油嘴；

所述支承組件包括軸承座、第一滾柱軸承、第二滾柱軸承、密封環(huán)、軸承壓緊螺母、第一鎖緊墊片、壓緊環(huán)，以及第一軸套和第二軸套；

所述軸承座用于設(shè)置于渦輪殼體內(nèi)且與渦輪殼體固連，其中部設(shè)有第二軸向通孔；所述第一滾柱軸承和第二滾柱軸承分別設(shè)置于第二軸向通孔的左右兩端；所述密封環(huán)設(shè)置于第二滾柱軸承的外端；所述軸承壓緊螺母沿軸向壓緊密封環(huán)，其外圓壁上設(shè)有外螺紋，軸承座右端內(nèi)壁上設(shè)有與軸承壓緊螺母的外螺紋配合的內(nèi)螺紋；所述第一鎖緊墊片設(shè)置于密封環(huán)與軸承壓緊螺母之間；所述壓緊環(huán)設(shè)置于第一滾柱軸承外端，其內(nèi)圓上設(shè)有密封篦齒，其邊緣與軸承座固連，沿軸向壓緊第一滾柱軸承；所述第一軸套設(shè)置于密封環(huán)內(nèi)圓內(nèi)，其一端接觸第二滾柱軸承的內(nèi)圓外端面；所述第二軸套設(shè)置于第二軸向通孔內(nèi)，其兩端分別接觸第一滾柱軸承和第二滾柱軸承的內(nèi)圓內(nèi)端面；

所述密封組件設(shè)置于所述第一軸向通孔內(nèi)且與渦輪架固連，其中心設(shè)有可供待測渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸穿過的通孔，其側(cè)壁上設(shè)有與渦輪架的進(jìn)油孔相連通的徑向通孔；

所述傳扭組件包括傳扭套筒、壓緊螺母、鎖緊單元和多個(gè)定位螺栓；所述傳扭套筒內(nèi)設(shè)有臺(tái)階通孔，臺(tái)階通孔的小孔徑端靠近第一滾柱軸承；所述壓緊螺母位于臺(tái)階通孔的臺(tái)階面處，其內(nèi)圓壁設(shè)有密封篦齒；所述鎖緊單元由壓緊螺母外端面將壓緊螺母軸向壓緊于臺(tái)階面處；傳扭套筒靠近第一滾柱軸承的外壁上設(shè)有第二環(huán)向凸起，第二環(huán)向凸起的外周面設(shè)有環(huán)向凹槽；多個(gè)所述定位螺栓用于運(yùn)輸過程中穿過渦輪架將螺栓端部抵住環(huán)向凹槽；傳扭套筒遠(yuǎn)離第一滾柱軸承一端的外壁上設(shè)有螺紋、內(nèi)壁上設(shè)有花鍵，用于對(duì)接推力測量測功器，獲得待測渦輪轉(zhuǎn)子的扭矩和軸向力；

所述傳扭套筒依次穿過密封組件和壓緊環(huán)后，其與密封組件對(duì)應(yīng)部分的內(nèi)筒壁上設(shè)有內(nèi)花鍵，用于與待測渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸相配合；

調(diào)整墊組件包括多個(gè)不同厚度的調(diào)整墊，調(diào)整墊設(shè)置于傳扭套筒與第一滾柱軸承的內(nèi)圓外端面之間，傳扭套筒內(nèi)端面通過調(diào)整墊抵住第一滾柱軸承內(nèi)圓外端面，調(diào)整墊用于調(diào)整傳扭套筒的軸向位置。

進(jìn)一步地，所述密封組件設(shè)置于所述第一軸向通孔內(nèi)，包括密封座、兩個(gè)擋圈和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸唇式密封圈；