旋转激振试验工装制造技术

本实用新型专利技术提供一种旋转激振试验工装，用于带冠预扭叶片，其中，轮盘设置成可被驱动而旋转，多个扇段叶冠分布在轮盘的外周侧，其中，每个扇段叶冠为沿同一环向延伸的环形节段形状，并且相邻的两个扇段叶冠在环向上相对的侧端面之间具有环向间隙，多个连接段中的每个连接段连接在对应的扇段叶冠的径向内表面和轮盘的外周面之间，并且，轮盘的外周面在对应每个环向间隙的位置均设置有榫槽，用于与试验叶片的叶根配合而安装试验叶片，试验叶片的叶冠放置于与榫槽对应的环向间隙中，而被环向间隙两侧的侧端面挤压。上述旋转激振试验工装可以更好地模拟带冠预扭叶片的实际工作状态。更好地模拟带冠预扭叶片的实际工作状态。更好地模拟带冠预扭叶片的实际工作状态。

【技术实现步骤摘要】
旋转激振试验工装


[0001]本技术涉及一种旋转激振试验工装，可以用于带冠预扭叶片。

技术介绍

[0002]轴流式压气机、涡轮广泛应用于航空发动机、燃气轮机、蒸汽轮机、风力发电机等能源工业领域，其功能是在旋转状态下将气体内能转化为机械能。与气体交换能量的结构均为叶片，且叶片在高温高压环境中工作。为提高叶片将气体能量转化为机械能的效率，涡轮叶片多采用带冠预扭叶片，叶片形成整圈结构，同时提升叶片的刚度。为保证设计叶片的有效性，需开展叶片的试验分析和验证，但带冠预扭叶片在试验过程很难考虑叶片扭转刚度和旋转状态对叶片试验结果的影响。
[0003]目前对带冠预扭叶片的试验装置及方法中，多采用单叶片或成组叶片无旋转试验装置及方法。但带冠预扭叶片在实际工作过程中通过预扭作用形成整圈结构，通过旋转将能量转化，叶片的扭转刚度和旋转后产生的离心载荷对叶片的影响较大，不能忽略。但考虑叶片预扭和旋转的试验分析难度较大，而且叶片工作转速高，工作环境恶劣，试验很难模拟叶片实际工作状态及环境。
[0004]因而，需要一种旋转激振试验工装，可以考虑叶片的预扭和旋转作用，从而更好地模拟带冠预扭叶片的实际工作状态。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种旋转激振试验工装，可以更好地模拟带冠预扭叶片的实际工作状态。
[0006]本技术提供一种旋转激振试验工装，用于带冠预扭叶片，其中，轮盘设置成可被驱动而旋转，多个扇段叶冠分布在所述轮盘的外周侧，其中，每个扇段叶冠为沿同一环向延伸的环形节段形状，并且相邻的两个扇段叶冠在环向上相对的侧端面之间具有环向间隙，多个连接段中的每个连接段连接在对应的扇段叶冠的径向内表面和所述轮盘的外周面之间，并且，所述轮盘的外周面在对应每个环向间隙的位置均设置有榫槽，用于与试验叶片的叶根配合而安装所述试验叶片，所述试验叶片的叶冠放置于与所述榫槽对应的环向间隙中，而被所述环向间隙两侧的所述侧端面挤压。
[0007]在一个实施方式中，每个连接段包括沿环向间隔开且各自沿径向延伸的多个支柱。
[0008]在一个实施方式中，每个连接段的所述多个支柱沿环向均匀分布。
[0009]在一个实施方式中，同一连接段的相邻两个支柱之间具有第一环向间隔，分属于不同连接段且相邻的两个支柱之间具有第二环向间隔，所述第二环向间隔大于所述第一环向间隔。
[0010]在一个实施方式中，所述轮盘连接有封严片，用于限制所述试验叶片的轴向移动。
[0011]在一个实施方式中，所述封严片贴靠所述轮盘的轴向端面而与所述轮盘连接，借
此封挡所述榫槽的槽端侧。
[0012]在一个实施方式中，所述封严片为扇环形状。
[0013]在一个实施方式中，所述多个扇段叶冠彼此相同，且沿环向均匀分布。
[0014]在一个实施方式中，所述多个扇段叶冠为偶数个扇段叶冠。
[0015]在一个实施方式中，所述扇段叶冠的所述侧端面是台阶面，借此，与所述试验叶片的叶冠的挤压面适配。
[0016]上述旋转试验工装，通过转接段将轮盘和扇段叶冠连接，多个扇段叶冠形成整圈结构，在整圈结构状态下，试验叶片通过榫槽与轮盘连接，可以传递转速载荷，同时，试验叶片的叶冠可以由相邻扇段叶冠挤压，而提供预扭载荷。因此，上述旋转激振试验工装可以同时考虑叶片的预扭和旋转作用，更好地模拟带冠预扭叶片的实际工作状态，从而获得更准确的试验数据。例如，采用上述旋转试验工装可以在旋转状态下对带冠预扭叶片进行旋转激振，考虑到叶片预扭刚度和转速对振动相应的影响，更准确地测量带冠预扭叶片的振动响应。
[0017]上述旋转试验工装中，可以通过调整扇段叶冠或转接段等的构型或分布，可以改变预扭载荷，还可以改变整圈结构的刚度，因而可以适应不同的试验要求。
附图说明
[0018]本技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
[0019]图1是示例性旋转激振试验工装的示意图。
[0020]图2是示出示例性旋转激振试验工装装配有试验叶片的示意图。
[0021]图3是示例性旋转激振试验工装在榫槽处的局部放大图。
[0022]图4是示例性旋转激振试验工装在环向间隙处的局部放大图。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施方式和附图对本技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本技术，但是本技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施方式的内容限制本技术的保护范围。
[0024]例如，在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一特征和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一特征和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一特征和第二特征之间可以不直接联系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一元件和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一元件和第二元件间接地相连或彼此结合。
[0025]如前面提及的，目前带冠预扭叶片的振动试验方法中多是单叶片状态，无法考虑带冠叶片扭转刚度和旋转转速对振动特性的影响，一般采用通过静拉压的方式补偿转速的影响，并依据试验结果开展叶片的高周疲劳设计分析工作。针对叶片预扭和转速影响较大的设计结果中，叶片的振动设计结果将存在很大的偏差，从而增加了高周疲劳失效的风险，
一旦叶片出现疲劳失效等问题，将带来难以预估的影响和损失。
[0026]本技术提供的旋转激振试验工装10的整体示例构造如图1和图2所示，其中，图1中未示出试验叶片20，而图2中示出的旋转激振试验工装10中装有试验叶片20。旋转激振试验工装10可以用于带冠预扭叶片。其中，试验叶片20即是带冠预扭叶片，具有叶根201和叶冠202，叶根201也可以称之为榫头，如图2所示。需要理解，附图均仅作为示例，并非按照等比例的条件绘制，不应该以此作为对本技术实际要求的保护范围构成限制。
[0027]旋转激振试验工装10包括轮盘1、多个扇段叶冠2和多个连接段3。可以理解，文中的“多个”意指两个以上，包括两个、三个、四个、五个等。
[0028]轮盘1设置成可被驱动而旋转。例如，轮盘1可以通过转接段结构，连接到旋转激振试验器，由旋转激振试验器提供驱动力带动轮盘1旋转。在一个实施方式中，轮盘1可以由旋转电机驱动而旋转，例如，旋转电机的输出轴插入轮盘1的中心孔11中而与轮盘1固接，从而带动轮盘1旋转。试验中可以设计不同的转接段结构，例如通过螺栓或焊接而与轮盘1连接，实现不同旋转激振试验器的连接。轮盘1可以采用实心或空心盘，可以模拟工作状态下的轮盘，因而也可以称之为模拟盘。
[0029]可以理解，文中使用特定词语来描述本技术的实施方式，如“一个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转激振试验工装，用于带冠预扭叶片，其特征在于，包括：轮盘，设置成可被驱动而旋转；多个扇段叶冠，分布在所述轮盘的外周侧，其中，每个扇段叶冠为沿同一环向延伸的环形节段形状，并且相邻的两个扇段叶冠在环向上相对的侧端面之间具有环向间隙；和多个连接段，每个连接段连接在对应的扇段叶冠的径向内表面和所述轮盘的外周面之间；并且所述轮盘的外周面在对应每个环向间隙的位置均设置有榫槽，用于与试验叶片的叶根配合而安装所述试验叶片，所述试验叶片的叶冠放置于与所述榫槽对应的环向间隙中，而被所述环向间隙两侧的所述侧端面挤压。2.如权利要求1所述的旋转激振试验工装，其特征在于，每个连接段包括沿环向间隔开且各自沿径向延伸的多个支柱。3.如权利要求2所述的旋转激振试验工装，其特征在于，每个连接段的所述多个支柱沿环向均匀分布。4.如权利要求3所述的旋转激振试验工装，其特征在于，同一...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦柏通，郑骁挺，廖坚，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：