一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构制造技术

本实用新型专利技术属于航空发动机轮盘技术，涉及一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构。本实用新型专利技术用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构由配重块和轮盘组成，所述配重块为周向分块结构，设置在轮盘外缘，通过设计调节配重块的位置、数量以及结构参数，实现对轮盘离心力的模拟，并大幅降低试验成本。另外，本实用新型专利技术通过在配重块上设置平衡螺栓安装孔，有效降低振动，提高试验模拟效果，具有较大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于航空发动机轮盘技术，涉及一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构。本技术用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构由配重块和轮盘组成，所述配重块为周向分块结构，设置在轮盘外缘，通过设计调节配重块的位置、数量以及结构参数，实现对轮盘离心力的模拟，并大幅降低试验成本。另外，本技术通过在配重块上设置平衡螺栓安装孔，有效降低振动，提高试验模拟效果，具有较大的经济效益。【专利说明】一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构
本技术属于航空发动机轮盘技术，涉及一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构。
技术介绍
航空发动机中轮盘的功用是固定工作叶片并将工作叶片获得的功率传到轴上，轮盘主要承受工作叶片、榫槽凸块等结构和盘体本身的巨大离心力，以及由盘体温度梯度而引起的热应力。轮盘是航空发动机的关键零件，它的破坏会造成飞机的灾难性事故，所以必须避免发生轮盘的失效。因此，轮盘应具有足够的强度，以承受适航标准和国家军用标准等规定的超转、破裂和疲劳等试验条件。 通常的轮盘试验件是直接选用发动机真实零部件，由叶片和轮盘等零件组成。叶片一般包含叶身、缘板和榫头等部分，安装在轮盘上的叶片等零件都位于轮盘的外缘，为了考虑轮盘外缘承受的离心载荷，轮盘上要加工用于安装叶片的榫槽凸块，在装配中还需使用锁片等零件将叶片锁紧。这种轮盘试验件加工难度大、加工周期长，而且制造成本高。
技术实现思路
本技术的目的:本技术提供了一种在不影响轮盘强度考核试验的前提下，可有效降低加工难度、缩短加工周期，提高经济效益的用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构。 本技术的技术方案:一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，其包括配重块和轮盘，其中，所述配重块为周向分块结构，设置在轮盘外缘，数量为％，单个配重块沿周向的角度为360° /?，所述配重块沿轮盘轴向的厚度匕与真实轮缘轴向厚度一致，配重块底部半径I与真实轮盘榫槽底部一致。 配重块的周向边界与其分割线的距离为12，相邻两个配重块之间的周向边界距离为21” 所述的取值范围为1?1.5111111，配重块的径向高度^的取值范围不超过^-(1^+2?)，其中，112不超过叶片数II ”民为轮盘的叶尖半径，尺3为卸荷槽圆弧半径。 所述配重块根部设置有卸荷槽。 所述配重块沿轮盘轴线的厚度方向设计有平衡螺栓安装孔。 平衡螺栓安装孔的半径为I，每个配重块中线上设置一个，与配重块分割线的夹角为180。/^,半径％取值范围为2.5?3.0臟。 [0011〕 平衡螺栓安装孔沿轮盘径向的移动间隙为(^+2?)?(1^+24+?)。 本技术的有益效果:本技术用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，采用配重块代替真实叶片、榫槽凸块等结构，并可以较为真实的模拟轮缘上的实际离心载荷。由于采用配重块的轮盘试验件，结构简单，减少了零件数量，可靠性高，且不需要真实叶片，因此有效降低试验件加工难度，加工周期缩短，大幅减少试验成本，产生了较大经济效益。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构示意图； 图2是图1的六-八剖视图； 图3是配重块的结构示意图； 图4是卸荷槽的结构示意图； 其中，1-配重块；2-轮盘；3-卸荷槽；4-平衡螺栓安装孔。 【具体实施方式】 下面通过具体的实施方式对本技术作进一步的详细说明:请同时参阅图1、图2、图3，其中，图1是本技术用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构示意图，图2是图1的八-八剖视图，图3是配重块的结构示意图，图4是卸荷槽的结构示意图。本技术用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构由配重块1和轮盘2组成，配重块1与轮盘2是整体加工成型，其中，轮盘盘体结构与发动机真实轮盘的结构一致。 所述配重块沿轮盘轴向的厚度匕与真实轮缘轴向厚度一致，配重块底部半径I？工与真实轮盘榫槽底部一致；真实轮盘的叶尖半径为民，叶片数量为!V配重块为周向分块结构，数量为％，单个配重块沿周向的角度为360° /?，配重块的周向边界与其分割线的距离为12，相邻两个配重块之间的周向边界距离为212，配重块的径向高度为氏。本技术利用离心力等效原则，通过调整配重块的径向高度氏等结构参数来改变配重块质量和质心，并根据单个配重块的离心力与轮盘外缘总的离心力需求调整配重块数量112，调整轮盘上的应力分布，以实现用图2所示配重块来模拟叶片和榫槽凸块等真实结构的离心力。 为了降低配重块根部的应力水平，在配重块根部设计有卸荷槽3，图3所示卸荷槽两端为半径％的圆弧，圆弧端点到配重块周向边界距离为“，卸荷槽沿径向高度为2?，沿周向长度为2(1^+1^+?)。对于卸荷槽圆弧半径％的调整，以其应力参数小于轮盘寿命考核点为准，也可通过调整半径％实现对榫槽应力的模拟；而相邻两卸荷槽间距14则以保证缩颈截面强度为准。对于配重块的结构参数，其中。的取值范围为1?1.5皿，^的取值范围不超过(^+2?)，数量1?不超过叶片数II ！。 当轮盘试验件的重心和转动中心不重合时会产生偏心距，使轮盘试验件在高速旋转时出现大的振动，因此，配重块沿轮盘轴线的厚度方向设计有平衡螺栓安装孔4，其目的是可在此处加装合适质量的平衡螺栓，以调整轮盘试验件的重心使其接近转动中心来减少不平衡量，降低振动水平。平衡螺栓安装孔4的半径为1？4，每个配重块中线上设置一个，与配重块分割线的夹角为180° /11,,半径％取值范围为2.5?3.0皿，平衡螺栓安装孔4可沿轮盘径向在￠42?)?(1^+21^+?)范围移动。本技术通过在轮盘上设置配重块，并对配重块的位置，结构参数等进行多方设计考虑，实现对轮盘离心力的有效模拟，并大幅降低试验成本。而且通过在配重块上设置平衡螺栓安装孔，有效降低振动，提高试验模拟效果，具有较大的经济效益。【权利要求】1.一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，其特征在于，包括配重块和轮盘，其中，所述配重块为周向分块结构，设置在轮盘外缘，数量为n2，单个配重块沿周向的角度为360° /n2，所述配重块沿轮盘轴向的厚度U与真实轮缘轴向厚度一致，配重块底部半径与真实轮盘榫槽底部一致。2.根据权利要求1所述的用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，其特征在于，配重块的周向边界与其分割线的距离为L2，相邻两个配重块之间的周向边界距离为2L2。3.根据权利要求2所述的用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，其特征在于，所述L2的取值范围为1?1.5mm，配重块的径向高度H1的取值范围不超过R 2_ 0^+2?)，其中，n2不超过叶片数rv R2为轮盘的叶尖半径，R 3为卸荷槽圆弧半径。4.根据权利要求3所述的用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，其特征在于，所述配重块根部设置有卸荷槽。5.根据权利要求4所述的用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，其特征在于，所述配重块沿轮盘轴线的厚度方向设计有平衡螺栓安装孔。6.根据权利要求5所述的用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，其特征在于，平衡螺栓安装孔的半径为R4，每个配重块中线上设置一个，与配重块分割线的夹角为180° /n2，半径R4取值范围为2.5?3.0mmo7.根据权利要求6所述的用于轮盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构，其特征在于，包括配重块和轮盘，其中，所述配重块为周向分块结构，设置在轮盘外缘，数量为n2，单个配重块沿周向的角度为360°/n2，所述配重块沿轮盘轴向的厚度L1与真实轮缘轴向厚度一致，配重块底部半径R1与真实轮盘榫槽底部一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘容，冯引利，杨勋，何云，龚梦贤，孙海鹤，刘红彬，
申请(专利权)人：中国燃气涡轮研究院，
类型：新型
国别省市：四川;51