[發明專利]一種帶氣壓加載的封嚴環試驗機

在審

• 申請號: 202111247350.4
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN113865874A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 楊蓓;肖宇航;劉陽;何雨波;陽純楊;代冀陽;王曦
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學;中國航發長江動力有限公司
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 石佳

本發明公開一種帶氣壓加載的封嚴環試驗機，涉及航空發動機技術領域，包括加載機構、上蓋、球形座、上壓桿、力傳感器、上壓盤、下壓盤、光柵尺位移傳感器和波紋環；上蓋上部與球形座上部相連接，加載機構設置于球形座頂部；加載機構下方依次設置有上壓桿、上壓盤和下壓盤；力傳感器設置于上壓桿上；光柵尺位移傳感器設置于球形座底部；波紋環設置于上蓋與上壓盤之間。本發明中的帶氣壓加載的封嚴環試驗機，提供模擬封嚴環高溫、高壓差的工況環境；利用氣體輔助加載，省去了龐大的試驗機，降低了伺服電機的要求，通過調節氣壓，在一個試驗機結構中提供較大范圍的加載力，并且加載和卸荷速率高，提高了空間利用率，降低了經濟成本。

技術領域

本發明涉及航空發動機技術領域，特別是涉及一種帶氣壓加載的封嚴環試驗機。

背景技術

近些年來我國在航空發動機領域做了大量的探索和研究，以期在該領域獲得更大的突破。航空發動機內部的工作環境非?？量蹋绾问沟煤娇瞻l動機能夠更高效地運轉，也成了我國研究者們的一個重要方向。封嚴環作為航空發動機內部防止泄露以及避免外部雜質進入發動機工作環境的重要裝置，對于其進行性能測試有極其重要的研究意義。封嚴環試驗件在試驗時需要在環的兩側提供高壓差環境，以模擬其工作的空氣壓差條件；同時對其進行加熱，以模擬其工作的溫度條件。在這兩個條件下，對其施加加載力，以測量試驗件的密封性能、回彈性能、持久性能、疲勞性能等參數。

對于現有的類似實驗裝置，其力加載試驗主機為四立柱結構的疲勞試驗主機，上壓板由安裝在橫梁上的電液伺服系統帶動，進行相對于橫梁的上下移動。這種試驗機整體結構龐大，占地面積較大，造價較高；還可能由于實驗人員的誤操作導致上壓板與護罩相碰撞，造成試驗機損耗等問題。并且現有試驗機的加載力范圍較小，經常需要兩套及以上的加載系統，很不方便。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種帶氣壓加載的封嚴環試驗機，提供模擬封嚴環高溫、高壓差的工況環境；利用氣體輔助加載的方式，既省去了以往較為龐大的試驗機結構，也降低了伺服電機的功率要求，通過調節氣壓，可以在一個試驗機結構中提供較大范圍的加載力，并且加載和卸荷速率高，提高了空間利用率，降低了經濟成本。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種帶氣壓加載的封嚴環試驗機，包括加載機構、上蓋、球形座、上壓桿、力傳感器、上壓盤、下壓盤、光柵尺位移傳感器和波紋環；所述上蓋上部與所述球形座上部相連接，所述加載機構設置于所述球形座頂部；所述加載機構下方依次設置有所述上壓桿、所述上壓盤和所述下壓盤；所述力傳感器設置于所述上壓桿上；所述上壓盤與所述下壓盤之間用于設置待測試的封嚴環；所述光柵尺位移傳感器設置于所述球形座底部；所述波紋環設置于所述上蓋與所述上壓盤之間。

可選的，所述上蓋上設置有進氣口，所述進氣口用于連通所述上蓋的內側和外側。

可選的，所述下壓盤下表面設置有電熱絲，所述下壓盤中部設置有中心加熱區。

可選的，所述下壓盤底部設置有冷卻板。

可選的，所述冷卻板與所述下壓盤之間位于所述中心加熱區下方設置有保溫材料。

可選的，所述中心加熱區設置有內腔熱電偶。

可選的，所述上蓋與所述下壓盤之間設置有防護罩。

可選的，所述防護罩內側設置有保溫材料。

可選的，所述防護罩外部設置有防護罩水冷層。

可選的，所述防護罩上設置有連接孔。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：

1.試驗機尺寸適宜，空間利用率顯著提高，降低經濟成本。

2.利用氣壓輔助加載，降低了伺服電機加載機構的壓力，在電機功率的選擇上可適當降低標準。