本发明专利技术公开了一种用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置，包括：用于使转子试验装置避开高转速有害共振频率的试验支座、传扭轴件及轴承座总成。试验支座为实体三角形结构，用于与试验平台可拆卸式固定，且上端设有垂直贯穿板面的安装通孔。轴承座总成沿轴向固定装设于安装通孔中，且端面设有沿轴向贯穿轴承座总成的轴承座孔，传扭轴件转动装设于轴承座孔中，且其输入端与动力输入设备相连，其相对的输出端与试验件相连。轴承座总成内还设有润滑油路结构，以使传扭轴件稳定、可靠传递动力和扭矩。本发明专利技术专利，能够在转速范围内避开有害共振频率，且覆盖目前各类转子的转速范围，从而避免转子在高转速下试验过程中发生共振。振。振。
【技术实现步骤摘要】
用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置
[0001]本专利技术涉及航空发动机
，特别地，涉及一种用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置。
技术介绍
[0002]现代中小型航空发动机的研制希望得到更高的发动机性能，同时采用重量更轻的转、静子零件。实现这一目标的一个重要措施就是提高航空发动机的转速，使得中小型航空发动机的转子朝着长径比越来越大、越来越“柔”的方向发展，结构日益复杂，普遍采用高转速、高应变能的柔性转子，现有国内外航空发动机燃气发生器转子转速普遍高于40000r/min，使得试验风险加大，主要体现试验支座在转子的工作转速范围内存在有害的高转速共振频率，导致在该转速下反映出的振动加速度很大，危及高转速下的转子试验安全。
[0003]现有方案为：采用中部镂空结构的试验支座，见图1。
[0004]采用中间部分镂空结构的试验支座，其整体刚性降低，经有限元分析和试验验证，在燃气发生器转子转速范围内存在两阶有害共振频率(振型表现为扭转和弯扭)，且共振转速接近燃气发生器转子的工作转速，使得转子在试验过程中因振动超限而无法运行至工作转速，并危及试验安全，影响型号研制进度。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置，以解决采用中间部分镂空结构的试验支座使转子在试验过程中因振动超限而无法运行至工作转速，并危及试验安全，影响型号研制进度的技术问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置，包括：用于使转子试验装置避开高转速有害共振频率的试验支座、用于稳定传递动力扭矩的传扭轴件、用于安装支撑传扭轴件的轴承座总成；试验支座为实体三角形结构，用于与试验平台可拆卸式固定，且试验支座的上端设有垂直贯穿板面的安装通孔；轴承座总成沿轴向固定装设于安装通孔中，轴承座总成的端面设有沿轴向贯穿轴承座总成的轴承座孔，传扭轴件沿轴向转动装设于轴承座孔中，且传扭轴件延伸出轴承座孔的输入端用于与动力输入设备相连，其相对的输出端延伸出轴承座孔后用于与试验件相连；轴承座总成内还设有用于对传扭轴件进行润滑的润滑油路结构，以使传扭轴件稳定、可靠传递动力和扭矩。
[0008]进一步地，试验支座为一体成型结构；试验支座的两个下底角上各设有内凹用于安装吊环的吊环螺纹孔，及竖直贯穿下底角且用于安装固定试验支座的紧固件的安装螺纹孔；试验支座的下底边内凹以使相对外凸的下底面形成用于对试验支座进行支撑定位的支承底面。
[0009]进一步地，轴承座总成包括中空筒状的轴承座主体，及分设于轴承座主体两端的第一端盖构件和第二端盖构件；安装通孔为沿轴向设置的阶梯孔，轴承座主体的第二端外
凸形成限位凸缘，轴承座主体沿轴向装设于安装通孔内，且限位凸缘抵靠阶梯孔的第一限位台阶限位，并轴承座主体的第二端通过周向依次设置的紧固螺钉与限位凸缘可拆卸式固定；轴承座主体的中心孔形成轴承座孔，且第一端盖构件和第二端盖构件分别装设于传扭轴件输入端和输出端的外圆上，并第一端盖构件和第二端盖构件分别与轴承座主体可拆卸式固定，以用于对传扭轴件沿轴向定位，并封堵轴承座孔的两端。
[0010]进一步地，轴承座总成还包括用于调整轴承座主体相对试验支座沿轴向安装位置的第一调整垫；第一调整垫装设于轴承座主体的外圆上，且位于限位凸缘和第一限位台阶之间。
[0011]进一步地，传扭轴件包括沿轴向穿设轴承座孔设置的传扭轴，及装设于传扭轴输入端和输出端外圆上的轴承；传扭轴伸出轴承座孔的输入端用于连接动力输入设备，其相对的输出端用于连接试验件，且传扭轴输入端和输出端的外圆上各设有外凸用于定位的第二限位台阶；轴承位于轴承座孔中，且轴承的内侧端与对应侧的第二限位台阶顶抵限位，其相对的外侧端与对应侧的第一端盖构件或第二端盖构件顶抵限位。
[0012]进一步地，传扭轴包括用于传递扭矩的花键轴和连接轴；花键轴沿轴向转动支设于轴承内，且花键轴输入端的外圆上加工有外花键，以用于与动力输入设备相连；连接轴呈中空筒状，其一端通过连接件固定套装于花键轴输出端的外圆上，其相对的另一端的内壁上设有内花键，以用于与试验件相连。
[0013]进一步地，第一端盖构件包括用于密封的第一篦齿环，及第一限位端板；第一篦齿环装设于花键轴输入端的外圆上，且内侧端抵靠对应侧的轴承限位；第一限位端板套装于第一篦齿环的外圆上，且抵靠第一篦齿环的外侧端限位，并第一限位端板通过压紧螺钉与轴承座主体可拆卸式固定。
[0014]进一步地，第二端盖构件包括用于密封的第二篦齿环、用于施加轴承初始压力的碟簧、第二限位端板；第二篦齿环装设于花键轴输出端的外圆上，且其内侧端抵靠对应侧的轴承限位，其相对的外侧端抵靠连接轴的端部限位；碟簧和第二限位端板分别装设于第二篦齿环的外圆上，且碟簧位于对应侧的轴承和第二限位端板之间，并第二限位端板通过压紧螺钉与轴承座主体可拆卸式固定。
[0015]进一步地，润滑油路结构包括设置于轴承座主体内和第一限位端板内的润滑油路、开设于轴承座主体上且连接润滑油路的油路入口和油路出口、连接于油路入口中的供油嘴、连接于油路出口中的回油嘴、喷油环；喷油环套装于第二篦齿环的外圆上，且限位于碟簧和对应侧的轴承之间；润滑油路连通轴承座主体的两个端面，及轴承、第一篦齿环、第二篦齿环及喷油环。
[0016]进一步地，转子试验装置还包括用于测量试验时振动加速度的加速度传感器，及用于监测轴承工作温度的温度传感器；加速度传感器设置于试验支座上；温度传感器设置于轴承座主体上。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018]本专利技术专利，旨在解决航空发动机转子在高转速试验时存在的共振问题，设计一种在转速范围内避开有害共振频率的试验支座，提高试验支座的共振频率，同时，设计带该试验支座、轴承座总成及传扭轴件的转子试验装置，用于航空发动机转子试验，覆盖目前各类转子的转速范围，使其有害共振频率在最高转速范围外且具有一定裕度，避免转子在高
转速下试验过程中发生共振，同时保证该试验支座内的轴承座总成及传扭轴件结构有效，传扭轴件能够稳定、可靠地传递动力和扭矩，从而给试验带来安全保障；现有技术中，如
技术介绍
部分所述，为获得更高的发动机性能，主要采用重量更轻的转、静子零件，故而现有发动机转子试验装置的试验支座一般采用如附图1所示的中部镂空结构，进而产生“转子在试验过程中因振动超限而无法运行至工作转速，危及试验安全，影响型号研制进度”技术问题，本专利技术中，为解决该存在的技术问题，经过长期的探索和大量的试验、设计后，提出解决该技术问题的技术手段，即使本专利技术中的试验支座为实体三角形结构，“实体”结构，可有效增加结构刚度，从而避开高转速的共振频率，“三角形”结构，增加了结构的稳定性和支承刚性，从而在燃气发生器转子转速范围内不存在有害共振频率，且具有较大的裕度，可满足现有航空发动机转子试验需求，同时，为减小由于试验支座为实体结构设置而导致的试验装置重量增重问题，本专利技术中，配合设置轴承座总成、传扭轴件及润滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置，其特征在于，包括：用于使转子试验装置避开高转速有害共振频率的试验支座(10)、用于稳定传递动力扭矩的传扭轴件(20)、用于安装支撑传扭轴件(20)的轴承座总成(30)；试验支座(10)为实体三角形结构，用于与试验平台可拆卸式固定，且试验支座(10)的上端设有垂直贯穿板面的安装通孔(101)；轴承座总成(30)沿轴向固定装设于安装通孔(101)中，轴承座总成(30)的端面设有沿轴向贯穿轴承座总成(30)的轴承座孔(301)，传扭轴件(20)沿轴向转动装设于轴承座孔(301)中，且传扭轴件(20)延伸出轴承座孔(301)的输入端用于与动力输入设备相连，其相对的输出端延伸出轴承座孔(301)后用于与试验件相连；轴承座总成(30)内还设有用于对传扭轴件(20)进行润滑的润滑油路结构(40)，以使传扭轴件(20)稳定、可靠传递动力和扭矩。2.根据权利要求1所述的用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置，其特征在于，试验支座(10)为一体成型结构；试验支座(10)的两个下底角上各设有内凹用于安装吊环的吊环螺纹孔(102)，及竖直贯穿下底角且用于安装固定试验支座(10)的紧固件的安装螺纹孔(103)；试验支座(10)的下底边内凹以使相对外凸的下底面形成用于对试验支座(10)进行支撑定位的支承底面(104)。3.根据权利要求1所述的用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置，其特征在于，轴承座总成(30)包括中空筒状的轴承座主体(31)，及分设于轴承座主体(31)两端的第一端盖构件(32)和第二端盖构件(33)；安装通孔(101)为沿轴向设置的阶梯孔，轴承座主体(31)的第二端外凸形成限位凸缘(311)，轴承座主体(31)沿轴向装设于安装通孔(101)内，且限位凸缘(311)抵靠阶梯孔的第一限位台阶(105)限位，并轴承座主体(31)的第二端通过周向依次设置的紧固螺钉(34)与限位凸缘(311)可拆卸式固定；轴承座主体(31)的中心孔形成轴承座孔(301)，且第一端盖构件(32)和第二端盖构件(33)分别装设于传扭轴件(20)输入端和输出端的外圆上，并第一端盖构件(32)和第二端盖构件(33)分别与轴承座主体(31)可拆卸式固定，以用于对传扭轴件(20)沿轴向定位，并封堵轴承座孔(301)的两端。4.根据权利要求3所述的用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置，其特征在于，轴承座总成(30)还包括用于调整轴承座主体(31)相对试验支座(10)沿轴向安装位置的第一调整垫(35)；第一调整垫(35)装设于轴承座主体(31)的外圆上，且位于限位凸缘(311)和第一限位台阶(105)之间。5.根据权利要求3所述的用于避开高转速有害共振频率的转子试验装置，其特征在于，传扭轴件(20)包括沿轴向穿设轴承座孔(301)设置的传扭轴(21)，及装设于传扭轴(21)输入端和输出端外圆上的轴承(22)；传扭轴(21)伸出轴承座孔(301)的输入端用于连接动力输入设备，其相对的输出端用于连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂卫健，刘文魁，卢艳辉，杨海，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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