【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸钛合金中介机匣强度试验装置
[0001]本申请属于飞机发动机载荷试验领域，特别涉及一种大尺寸钛合金中介机匣强度试验装置。
技术介绍
[0002]上世纪六十年代开始大涵道比涡轮风扇发动机快速发展，发动机的涵道比从5发展到11，推力不断提高。随着涵道比和推力的提高，作为发动机主承力框架的中介机匣强度要求逐渐增大，尺寸不断加大，更加严格的安全性、可靠性要求给结构设计和试验带来很大难度。
[0003]目前通常采用的中介机匣试验技术，加载方式采用多种载荷分类分别加载的方式，加载装置也多为积木式的搭建方法，适用于控制通道≤10路，最大载荷≤300kN,工况相对简单的中小涵道比发动机的中介机匣强度试验考核。
[0004]本次应用对象是一种新型大尺寸钛合金整体铸件中介机匣，其通过主安装节系统安装在机翼下方。考核的载荷包括由前后相邻机匣传到中介机匣的力与力矩，主安装节侧向和轴向载荷，主安装节左右拉杆载荷，两个支点轴承座的支点载荷，整体尺寸和各项承载要求都大大超过现有的中介机匣试验装置。本文提出一种大尺寸钛合金中介机匣强度试验装置，能够满足大尺寸、重载、复杂工况的中介机匣强度试验。
[0005]现有的中介机匣强度试验技术，加载方式采用多种载荷分类分别加载的方式，通常可以满足一般涵道比和尺寸的中介机匣试验，但试验装置存在以下缺点：
[0006]技术方面：
①
、中介机匣强度试验各种载荷分别分类加载，缺乏系统的合理简化，载荷控制通道多且不易控制，加载复杂容易干涉；
②>、无法满足吊装结构十分复杂的新型重载中介机匣结构验证需求；
③
、现有试验采用积木式承力框架设计，虽然安装拆卸较方便，但仅适用载荷较小、控制路数较少的试验装置，无法满足大尺寸、重载中介机匣试验的承载要求。
[0007]成本方面：中介机匣强度试验各种载荷分别分类加载，控制器通道和载荷加载组件多，控制难度高，试验易反复调，试验及装置成本大；
[0008]效率方面：各工况装置安装复杂、调试时间长、所需人员多，工况间转换安装工作量大，试验周期长。
技术实现思路
[0009]为了解决上述问题，本专利技术提出一种针对大尺寸钛合金中介机匣强度的试验装置，可合理优化试验载荷，满足大尺寸、重载、复杂吊装结构的中介机匣强度试验加载，达到考核该类机匣强度试验的目的，所述大尺寸钛合金中介机匣强度试验装置包括：
[0010]中介机匣试验件；其下端通过模拟高压机匣固定安装在安装底座上，其上端连接有模拟风扇机匣；
[0011]弯矩和轴向力加载组件，具有固定端以及能够沿弯矩和轴向力加载组件的轴向方
向运动的活动端，弯矩和轴向力加载组件的固定端连接在架设于承载立柱顶端的横梁上，弯矩和轴向力加载组件的活动端位于其固定端的正下方，并连接在模拟风扇机匣的上表面上；弯矩和轴向力加载组件具有多个，多个弯矩和轴向力加载组件沿模拟风扇机匣的一直径对称分布；
[0012]扭矩加载组件，具有固定端以及能够沿扭矩加载组件的轴向方向运动的活动端，包括第一扭矩加载组件与第二扭矩加载组件；第一扭矩加载组件的活动端连接于模拟风扇机匣上表面的边缘处，第一扭矩加载组件的轴线与模拟风扇机匣的外缘相切；第二扭矩加载组件与第一扭矩加载组件中心对称分布，对称中心为以模拟风扇机匣的中心；
[0013]支点侧向力加载组件，具有固定端以及能够沿支点侧向力加载组件的轴向方向运动的活动端，支点侧向力加载组件的轴线垂直于弯矩和轴向力加载组件的轴线；中介机匣试验件具有第一支点与第三支点，所述第一支点与所述第三支点均连接支点侧向力综合加载杆，支点侧向力加载组件的活动端与支点侧向力综合加载杆连接；
[0014]侧向力加载组件，具有固定端以及能够沿支点侧向力加载组件的轴向方向运动的活动端，侧向力加载组件的轴线垂直于弯矩和轴向力加载组件的轴线，所述侧向力加载组件的活动端连接在中介机匣试验件的侧壁上；
[0015]主安装节力加载组件，包括主安装节轴向加载装置与主安装节侧向力加载装置；主安装节轴向加载装置具有固定端以及活动端，当对中介机匣试验件施加轴向力时，主安装节轴向加载装置的活动端连接于中介机匣试验件的下端；主安装节侧向力加载装置具有固定端以及能够沿主安装节侧向力加载装置的轴向方向运动的活动端，主安装节侧向力加载装置的垂直于弯矩和轴向力加载组件的轴线，当对中介机匣试验件施加侧向力时，所述主安装节侧向力加载装置的活动端连接于中介机匣试验件下端的主安装节安装球座；
[0016]推向载荷加载装置，包括固定于地面的固定端与连接于中介机匣试验件下端的活动端，推向载荷加载装置的活动端沿推向载荷加载装置的轴线方向运动，推向载荷加载装置的轴线与水平面具有预设角度。
[0017]优选的是，还包括第一支点轴向力加载组件，具有固定端以及沿第一支点轴向力加载组件的轴向运动的活动端，第一支点轴向力加载组件的活动端连接中介机匣试验件的第一支点处；第一支点轴向力加载组件的固定端连接在横梁上。
[0018]优选的是，推向载荷加载装置包括推向拉杆装置与拉向拉杆装置，推向拉杆装置包括两个作动筒，所述作动筒的作动杆通过交叉环交叉，使两个作动筒呈X分布；拉向拉杆装置包括与地面连接的作动筒以及与作动筒连接的Y型连杆，所述Y型连杆与中介机匣试验件的下端连接；因为加载点位于圆弧面，无论是X型分布还是Y型分布都能够有有效抵消单个加载装置带来的扭矩，X型分布能够安装两个较小的作动筒，Y型分布便于安装无尺寸限制的大型作动筒，提供所需载荷。
[0019]优选的是，主安装节轴向加载装置包括竖直设置的测力传感器、与测力传感器垂直连接的加载杠杆、与加载杠杆垂直连接的加载单元，加载杠杆连接有杠杆支点座，测力传感器与中介机匣试验件的下端连接；所述加载单元通过加载杠杆、测力传感器向中介机匣试验件的下端提供轴向力。
[0020]优选的是，主安装节侧向力加载装置通过弯杆与主安装节安装球座连接，弯杆具有安装段与连杆段，所述安装段与所述连杆段具有预设角度的弯折，安装段的末端与主安
装节安装球座连接，主安装节侧向力加载装置与所述安装段连接，所述连杆段的末端与长杆的一端连接，长杆另一端固定，弯杆的作用是抵消主安装节侧向力加载装置直接加载带来的弯矩。
[0021]优选的是，加载杠杆具有杠杆加载稳定座，杠杆加载稳定座的一端固定，另一端具有容纳加载杠杆的槽。
[0022]优选的是，所述第一支点与所述第三支点均安装有模拟轴承组件，所述支点侧向力综合加载杆套设在所述模拟轴承组件内。
[0023]优选的是，承载立柱为类三棱柱状，具有三个侧面，其三个侧面均设有多条T型轨道槽和多个M24螺纹安装孔。
[0024]优选的是，还包括第三支点轴向力加载组件，具有固定端以及能够沿第三支点轴向力加载组件的轴向方向运动的活动端，第三支点轴向力加载组件的活动端连接中介机匣试验件的第三支点处；第三支点轴向力加载组件的固定端连接在安装底座上。
[0025本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大尺寸钛合金中介机匣强度试验装置，其特征在于，包括：中介机匣试验件(12)；其下端通过模拟高压机匣(3)固定安装在安装底座(2)上，其上端连接有模拟风扇机匣(6)；弯矩和轴向力加载组件(7)，具有固定端以及能够沿弯矩和轴向力加载组件(7)的轴向方向运动的活动端，弯矩和轴向力加载组件(7)的固定端连接在架设于承载立柱(1)顶端的横梁(8)上，弯矩和轴向力加载组件(7)的活动端位于其固定端的正下方，并连接在模拟风扇机匣(6)的上表面上；弯矩和轴向力加载组件(7)具有多个，多个弯矩和轴向力加载组件(7)沿模拟风扇机匣(6)的一直径对称分布；扭矩加载组件(18)，具有固定端以及能够沿扭矩加载组件(18)的轴向方向运动的活动端，包括第一扭矩加载组件与第二扭矩加载组件；第一扭矩加载组件的活动端连接于模拟风扇机匣(6)上表面的边缘处，第一扭矩加载组件的轴线与模拟风扇机匣(6)的外缘相切；第二扭矩加载组件与第一扭矩加载组件中心对称分布，对称中心为以模拟风扇机匣(6)的中心；支点侧向力加载组件(5)，具有固定端以及能够沿支点侧向力加载组件(5)的轴向方向运动的活动端，支点侧向力加载组件(5)的轴线垂直于弯矩和轴向力加载组件(7)的轴线；中介机匣试验件(12)具有第一支点与第三支点，所述第一支点与所述第三支点均连接支点侧向力综合加载杆(11)，支点侧向力加载组件(5)的活动端与支点侧向力综合加载杆(11)连接；侧向力加载组件(4)，具有固定端以及能够沿支点侧向力加载组件(4)的轴向方向运动的活动端，侧向力加载组件(4)的轴线垂直于弯矩和轴向力加载组件(7)的轴线，所述侧向力加载组件(4)的活动端连接在中介机匣试验件(12)的侧壁上；主安装节力加载组件，包括主安装节轴向加载装置(22)与主安装节侧向力加载装置(15)；主安装节轴向加载装置(22)具有固定端以及活动端，当对中介机匣试验件(12)施加轴向力时，主安装节轴向加载装置(22)的活动端连接于中介机匣试验件(12)的下端；主安装节侧向力加载装置(15)具有固定端以及能够沿主安装节侧向力加载装置(15)的轴向方向运动的活动端，主安装节侧向力加载装置(15)的垂直于弯矩和轴向力加载组件(7)的轴线，当对中介机匣试验件(12)施加侧向力时，所述主安装节侧向力加载装置的活动端连接于中介机匣试验件(12)下端的主安装节安装球座；推向载荷加载装置(16)，包括固定于地面的固定端与连接于中介机匣试验件(12)下端的活动端，推向载荷加载装置(16)的活动端沿推向载荷加载装置(16)的轴线方向运动，推向载荷加载装置(16)的轴线与水平面具有预设角度。2.如权利要求1所述的大尺寸钛合金中介机匣强度试验装置，其特征在于，还包括第一支点轴向力加载组件(9)，具有固定端以及沿第一支点轴向力加载组件(9)的轴向运动的活动端，第一支点轴向...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈锡钢，于云飞，许丽叶，王迪，苏军，佟贵生，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
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