[發明專利]一種大涵道比發動機飛行中風扇葉片動應力測試結構

在審

• 申請號: 202211202209.7
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115541063A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 張清;霍楓;宋振海;牛坤;崔博
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00;G01M15/02;G01M15/14
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請屬于航空發動機測試領域，為一種大涵道比發動機飛行中風扇葉片動應力測試結構，應變片感應到風扇葉片的動應力數據后，通過測試引線將信號傳遞至感應電源轉子，感應電源轉子又通過線圈的電感信號將動應力數據傳遞至感應電源靜子，感應電源靜子通過第三測試引線將動應力數據傳輸至測試數采設備，完成動應力信號的傳輸；代替現有的引電器方案，無需在風扇前端新增測試機匣即可完成風扇葉片的動應力測試。感應電源轉子安裝座和感應電源靜子安裝座為同軸設置的整環結構件，感應線圈式感應電源轉子和靜子內置于安裝座上的感應槽內。通過線圈感應的信號傳輸穩定，同時結構簡單，占用空間少，使飛行中風扇動應力測試得以有效實現。

技術領域

本申請屬于航空發動機測試領域，特別涉及一種大涵道比發動機飛行中風扇葉片動應力測試結構。

背景技術

由于大涵道比發動機風扇葉片具有尺寸大、重量大等結構特點，葉片直徑可達3.26m(GE90發動機)，單片葉片質量可達20kg，同時風扇葉片前沒有整流葉片和支點支撐，受到進口氣流的影響大，因此更容易產生葉片動應力大的問題。進行大涵道比發動機風扇葉片動應力測量，尤其是進行發動機配裝飛機飛行中的風扇葉片動應力測量，準確掌握風扇葉片在真實工作環境下的應力水平，對保證大涵道比發動機飛行安全至關重要。

大涵道比發動機構型特點區別于小涵道比發動機，風扇葉片前方沒有進氣機匣，為懸臂支撐結構。同時，這也是國內首次開展配裝飛機條件下的風扇葉片動應力測量研究。由于風扇轉子的結構特殊性及測試環境的不同，以往的類型的測試結構方案不適用。

前期，在大涵道比發動機地面風扇動應力測試中，采用引電器測試方案，設計并應用了引電器測試裝置的安裝方案。該方案的測試引線需在風扇機匣前加裝一個測試引線機匣將其引出，不能滿足飛行臺安裝使用需求，因此，必須開展全新的發動機飛行中風扇葉片動應力測試結構方案設計研究，以滿足飛行臺測試要求。

本申請提出了一種全新的應用遙感測量裝置開展大涵道比發動機飛行中風扇葉片動應力測試用的結構方案，滿足飛行中的動應力測試需求。

發明內容

本申請的目的是提供了一種大涵道比發動機飛行中風扇葉片動應力測試結構，以解決現有技術中配裝飛機條件下的風扇葉片動應力測量加裝測試引線機匣而無法在飛行中實現測試的問題。

本申請的技術方案是：一種大涵道比發動機飛行中風扇葉片動應力測試結構，分別設于發動機轉子和靜子上，包括了轉子組件和靜子組件，所述轉子組件包括風扇葉片，所述靜子組件包括軸承座，所述軸承座安裝于中介機匣上；包括轉子測試組件和靜子傳輸組件；所述轉子測試組件設于轉子組件上，所述靜子傳輸組件設于靜子組件上，所述轉子測試組件包括應變片、感應電源轉子和感應電源轉子安裝座；所述應變片貼合于風扇葉片上，所述感應電源轉子安裝在感應電源轉子安裝座上，所述感應電源轉子安裝座同軸設于風扇葉片的后端，所述應變片和感應電源轉子之間通過測試引線相連；所述靜子傳輸組件包括感應電源靜子、感應電源靜子安裝座和第三測試引線，所述感應電源靜子安裝在感應電源靜子安裝座上，感應電源靜子安裝座同軸安裝于軸承座上，并且所述感應電源靜子安裝座與感應電源轉子安裝座對應設置，所述感應電源靜子和感應電源轉子通過安裝槽分別設于感應電源靜子、轉子安裝座上，形成感應環面，通過線圈感應配合，所述第三測試引線一端連接于感應電源靜子上、另一端從發動機內引出并與測試數采設備相連。

優選地，所述轉子組件還包括風扇葉片和風扇盤，所述風扇葉片設于風扇盤的外側，所述轉子測試組件包括第一測試引線、第二測試引線和遙測盤，所述遙測盤同軸連接于風扇盤的內側，所述遙測盤上設有槽型引線通道，所述遙測盤內實現第一測試引線與第二測試引線安裝、固定和電連接，所述風扇盤前端開設有第一引線孔，所述第一測試引線穿過第一引線孔連接于應變片，并穿過第一引線孔將引線引致遙測盤通道的引線入口，所述風扇盤后端開設有第二引線孔，所述第二測試引線從遙測盤引線通道的引線出口引出、另一端穿過第二引線孔與感應電源轉子相連。