本发明专利技术公开了一种涡轮后机匣刚度测量装置及测量方法。涡轮后机匣刚度测量装置包括固定机构、加载机构和辅助筒，其中，固定机构用于连接涡轮后机匣并使得所述涡轮后机匣固定，加载机构用于对所述涡轮后机匣的轴承座施加径向载荷，辅助筒被配置为所述辅助筒的第一端能够固定于所述涡轮后机匣的轴承座、第二端朝向所述涡轮后机匣的外侧延伸。固定机构使得涡轮后机匣被固定，加载机构能够对被固定的涡轮后机匣施加载荷，使得轴承座发生形变，辅助筒的第二端则相应发生形变，由于第二端靠近或位于涡轮后机匣的外侧，通过测量第二端的位移能够计算出轴承座的形变，根据加载机构施加的载荷，能够得到涡轮后机匣的轴承座的刚度。能够得到涡轮后机匣的轴承座的刚度。能够得到涡轮后机匣的轴承座的刚度。
【技术实现步骤摘要】
涡轮后机匣刚度测量装置及测量方法
[0001]本专利技术涉及航空发动机试验
，特别涉及一种涡轮后机匣刚度测量装置及测量方法。
技术介绍
[0002]为进行发动机动力学分析，为转子动力学分析提供依据，需开展发动机涡轮后机匣刚度试验，以获取涡轮后机匣的刚度数据。涡轮后机匣刚度试验需要固支作为转接段的涡轮机匣前安装边，对涡轮后机匣轴承座中心截面进行径向加载。
[0003]为得到涡轮后机匣的刚度数据，需要对涡轮后机匣两个安装边取适当测点，测量测点的轴向及径向位移。两个安装边分别为轴承座安装边及涡轮后机匣前安装边。其中轴承座安装边置于涡轮后机匣中心内部，布置位移千分表或杠杆表困难，无法实现直接接触式测量。
[0004]因此需要设计一种辅助测量装置，测量辅助测量装置测点位移，通过位移换算关系，间接获得轴承座安装边的位移，以此计算涡轮后机匣刚度。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中，进行涡轮后机匣刚度测量时，轴承座安装边的位移无法直接测量的缺陷，提供一种涡轮后机匣刚度测量装置及测量方法。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0007]一种涡轮后机匣刚度测量装置，涡轮后机匣刚度测量装置包括：
[0008]固定机构，用于连接涡轮后机匣并使得所述涡轮后机匣固定；
[0009]加载机构，用于对所述涡轮后机匣的轴承座施加径向载荷；
[0010]辅助筒，所述辅助筒被配置为所述辅助筒的第一端能够固定于所述涡轮后机匣的轴承座、第二端朝向所述涡轮后机匣的外侧延伸。
[0011]在本方案中，固定机构使得涡轮后机匣被固定，辅助筒的第一端连接于轴承座上，第二端朝涡轮后机匣的外侧延伸，加载机构能够对被固定的涡轮后机匣施加载荷，使得轴承座发生形变，辅助筒的第二端则相应发生形变，由于第二端靠近或位于涡轮后机匣的外侧，因此测量第二端的位移较为方便，且辅助筒没有直接受到加载机构的载荷，几乎没有发生形变，因此第二端的位移与轴承座的形变之间的关系是一定的，因此通过测量第二端的位移能够计算出轴承座的形变，根据加载机构施加的载荷，能够得到轴承座的刚度。
[0012]较佳地，所述加载机构部分穿设于所述辅助筒内，所述加载机构与所述辅助筒的内壁存在间距。
[0013]在本方案中，加载机构穿过辅助筒，从而保证加载机构连接于涡轮后机匣的同时，不与辅助筒接触，避免加载机构对辅助筒施加载荷、造成辅助筒变形，此外，由于加载机构与辅助筒的内壁存在间距，因此当辅助筒发生偏移时，加载机构不会与辅助筒发生干涉，保
证测量结果的准确性。
[0014]较佳地，所述涡轮后机匣刚度测量装置还包括衬套，所述衬套用于插设于所述轴承座，所述辅助筒安装于所述衬套。
[0015]在本方案中，辅助筒通过衬套安装在涡轮后机匣上，不需要在涡轮后机匣上设置连接装置，避免轴承座处的刚度发生改变，保证测量结果能够反映真实刚度。加载机构可以直接连接到衬套上，因此施加的载荷作用于衬套上，而不施加到辅助筒上。
[0016]较佳地，所述辅助筒的第一端配合插设于所述衬套的内部。
[0017]在本方案中，由于辅助筒部分配合插入到衬套内，因此辅助筒可以借助衬套进行定位，且辅助筒与衬套直接的连接更加稳固。
[0018]较佳地，所述辅助筒靠近所述第一端的外周部设置有安装法兰，所述安装法兰抵于所述衬套的端部。
[0019]在本方案中，安装法兰能够实现辅助筒在轴向的定位，结合辅助筒的第一端与衬套之间的配合，辅助筒能够被完全定位。优选地，安装法兰上开设有过孔，衬套上开设有与过孔一一对应的螺纹孔，安装法兰可通过螺栓与衬套连接。
[0020]较佳地，所述加载机构包括加载轴，所述加载轴具有加载端与作动端，所述加载端穿设于所述轴承座内，所述作动端连接有驱动装置，所述驱动装置向所述加载轴提供径向载荷。
[0021]在本方案中，加载轴的作动端能够从涡轮后机匣外伸出，以便于连接驱动装置、以及便于驱动装置的加载，加载端处于轴承座内，驱动装置的加载的径向载荷经加载轴传递给轴承座，使得轴承座发生形变。
[0022]较佳地，所述加载轴的中部枢接有支撑杆，所述作动端与所述驱动装置枢接，所述支撑杆垂直于所述加载轴。
[0023]在本方案中，加载轴与驱动装置枢接、支撑杆与加载轴枢接，形成连接机构，使得加载轴构成杠杆，通过改变支撑杆与加载轴的枢接位置，可以改变加载端输出的载荷；另外，由于支撑杆与加载轴垂直，因此支撑杆能够较好地承担来自于加载轴的载荷。
[0024]较佳地，所述加载端通过外侧的关节轴承连接于所述轴承座。
[0025]在本方案中，轴承座关节轴承对加载端输出的载荷解耦，是加载段施加载荷时不向轴承座输出弯矩而只施加径向力。
[0026]较佳地，所述固定机构包括涡轮机匣，用于连接涡轮后机匣的外涵。
[0027]在本方案中，利用涡轮机匣固定涡轮后机匣，因此涡轮后机匣在试验中的形变较为接近真实情况，从而提高刚度试验的测量准确性。
[0028]一种涡轮后机匣刚度测量方法，所述涡轮后机匣刚度测量方法包括：
[0029]提供如前所述的涡轮后机匣刚度测量装置；
[0030]将涡轮后机匣固定于固定机构；
[0031]将所述辅助筒的第一端安装于所述涡轮后机匣的轴承座，将所述加载机构安装于所述涡轮后机匣，所述加载机构对所述涡轮后机匣的轴承座施加径向载荷；
[0032]测量所述辅助筒的第二端的位移；
[0033]根据所述辅助筒的第二端的位移计算所述轴承座的变形量，并计算所述轴承座的刚度。
[0034]在本方案中，通过利用前述的涡轮后机匣刚度测量装置，将涡轮后机匣内部轴承座的变形在涡轮后机匣的外部或靠近外部的位置表征出来，从而能够方便地获得涡轮后机匣的轴承座的变形量，并根据加载载荷的情况，计算出轴承座区域的刚度。
[0035]较佳地，所述轴承座的位移按照以下公式计算：
[0036]z0＝z
‑
L
·
sinθ
[0037]x0＝L
·
cosθ+x
‑
L
[0038][0039]其中，z0为轴承座的径向变形量，x0为轴承座的轴向变形量，θ为施加径向载荷后辅助筒倾斜的角度，L为辅助筒位于轴承座外的部分的轴向长度，z为辅助筒的第二端的最大径向位移处的径向位移，x为辅助筒的第二端的最大轴向位移处的轴向位移，x
′
为辅助筒的第二端上与最大轴向位移处相对的径向边缘的轴向位移。
[0040]在本方案中，通过测量辅助筒第二端的相关参数，根据上述公式，能够计算出轴承座在轴向和径向的变形量。具体地，可以在辅助筒的第二端设置测点，用位移千分表接触测量测点处位移，通过上述换算关系计算轴承座的变形量，进而得到涡轮后机匣刚度。
[0041]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的涡轮后机匣刚度测量装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种涡轮后机匣刚度测量装置，其特征在于，涡轮后机匣刚度测量装置包括：固定机构，用于连接涡轮后机匣并使得所述涡轮后机匣固定；加载机构，用于对所述涡轮后机匣的轴承座施加径向载荷；辅助筒，所述辅助筒被配置为所述辅助筒的第一端能够固定于所述涡轮后机匣的轴承座、第二端朝向所述涡轮后机匣的外侧延伸。2.如权利要求1所述的涡轮后机匣刚度测量装置，其特征在于，所述加载机构部分穿设于所述辅助筒内，所述加载机构与所述辅助筒的内壁存在间距。3.如权利要求1所述的涡轮后机匣刚度测量装置，其特征在于，所述涡轮后机匣刚度测量装置还包括衬套，所述衬套用于插设于所述轴承座，所述辅助筒安装于所述衬套。4.如权利要求3所述的涡轮后机匣刚度测量装置，其特征在于，所述辅助筒的第一端配合插设于所述衬套的内部。5.如权利要求4所述的涡轮后机匣刚度测量装置，其特征在于，所述辅助筒靠近所述第一端的外周部设置有安装法兰，所述安装法兰抵于所述衬套的端部。6.如权利要求1所述的涡轮后机匣刚度测量装置，其特征在于，所述加载机构包括加载轴，所述加载轴具有加载端与作动端，所述加载端穿设于所述轴承座内，所述作动端连接有驱动装置，所述驱动装置向所述加载轴提供径向载荷。7.如权利要求6所述的涡轮后机匣刚度测量装置，其特征在于，所述加载轴的中部枢接有支撑杆，所述作动端与所述驱动装置枢接，所述支撑杆垂直于所述加载轴。8.如权利要求6所述的涡轮后机...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐雯雯，苏奕翔，陈康，
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：发明
国别省市：
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