一种低压涡轮叶片蠕变试验工装制造技术

本申请属于试验装置技术领域，具体涉及一种低压涡轮叶片蠕变试验工装，包括夹持装置、测量装置和高温炉，夹持装置和部分测量装置设置于高温炉内；夹持装置包括分别连接于待测叶片两端的叶冠转接头和榫头转接头；测量装置包括卡块、引伸杆、千分表和支座，卡块与引伸杆固定连接，千分表与引伸杆通过直线轴承传动连接，直线轴承固定于支座上。本申请通过叶冠转接头和榫头转接头将叶片进行固定，并使两头连接蠕变试验机，仅叶片置于高温炉内；通过测量装置对蠕变参数进行测量，由于叶片处于高温环境，直接测量会对千分表的精度有影响，因此需要将千分表设置在高温炉的外面，通过卡块和引伸杆将叶片的位移传递给千分表，从而实现高温蠕变的精确测量。蠕变的精确测量。蠕变的精确测量。

【技术实现步骤摘要】
一种低压涡轮叶片蠕变试验工装


[0001]本申请属于试验装置
，具体涉及一种低压涡轮叶片蠕变试验工装。

技术介绍

[0002]在航空领域中，发动机涡轮叶片的关键结构材料均在高温环境下长时间服役，使得拉伸应力、残余应力以及高温环境下的蠕变变形损伤成为结构完整性评定的关键信息，是判定关键结构材料使用寿命的重要指标。因此准确测量高温环境中材料的蠕变变形具有重要意义。
[0003]蠕变试样主要包括三部分，即夹持部位、过渡部位和中间标距段，对材料进行变形测量时，通常通过光栅位移传感器实时记录试样承受的伸长量，然而试样加载孔及过渡圆弧在受力下会产生不可忽略的变形，对测试结果产生一定的影响，常规的蠕变测量主要采用在试样标距段加入引伸计的方法来获取试样标距段准确的变形量，然而在高温环境下，无法用常规的引伸计方法来测量变形量。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种低压涡轮叶片蠕变试验工装，以解决上述技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
[0006]一种低压涡轮叶片蠕变试验工装，包括夹持装置、测量装置和高温炉，所述夹持装置和部分测量装置设置于所述高温炉内；
[0007]所述夹持装置包括分别连接于待测叶片两端的叶冠转接头和榫头转接头；
[0008]所述测量装置包括用于连接叶片的卡块、用于传递卡块位移的引伸杆、用于测量叶片形变的千分表和用于支撑千分表和引伸杆的支座，所述卡块与所述引伸杆固定连接，所述千分表与所述引伸杆通过直线轴承传动连接，所述直线轴承固定于所述支座上。
[0009]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述卡块包括夹持块和测量块，所述夹持块设置于叶片的两侧，所述测量块设置于一侧夹持块内，且与叶片连接，所述夹持块内对应所述测量块的安装位设置有让位口，所述夹持块和测量块上均垂直固定有引伸杆。
[0010]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述夹持块上设置有用于容置叶片的容置槽，所述容置槽上设置有固定螺纹孔，所述固定螺纹孔内螺纹连接有用于压紧叶片的螺钉。
[0011]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述测量块上设置有用于连接叶片的卡槽，所述测量块侧面设置有定位螺纹孔，所述定位螺纹孔内螺纹连接有用于限位测量块位置的螺钉，所述夹持块上对应螺钉安装位设置有让位槽。
[0012]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述卡块在叶片上并排设置有两个，两个卡块的测量块分别设置在叶片的两侧。
[0013]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：在靠近千分表一侧的夹持块和测量块上分别设置有供引伸杆穿过的让位孔，所述让位孔孔径大于所述引伸杆的外径。
[0014]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述叶冠转接头包括叶冠滑槽，所述叶冠滑槽两侧顶端设置有叶冠盖板，所述叶冠盖板中部向内突起形成与叶片形状相匹配的弧形间隙。
[0015]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述榫头转接头包括榫头滑槽，所述榫头滑槽两侧顶端设置有榫头盖板。
[0016]有益效果:
[0017]本申请通过夹持装置将待测低压涡轮叶片固定于高温炉内，利用叶冠转接头和榫头转接头将叶片进行固定，并使两头连接蠕变试验机，在提供高温蠕变试验条件后实现高温蠕变测试；通过测量装置对蠕变参数进行测量，由于叶片处于高温环境，直接测量会对千分表的精度有影响，因此需要将千分表设置在高温炉的外面，通过卡块和引伸杆将叶片的位移传递给千分表，从而实现高温蠕变的精确测量。本申请的工装结构简单，对加工精度和装配精度要求低，能有效降低其造成的试验结果的影响；整体平台操作简便，通用性强，有效缩短试验周期。
附图说明
[0018]图1为本申请测量装置和夹持装置示意图一；
[0019]图2为本申请测量装置和夹持装置示意图二；
[0020]图3为本申请测量装置结构示意图；
[0021]图4为本申请叶冠转接头结构示意图；
[0022]图5为本申请榫头转接头结构示意图；
[0023]图6为本申请低压涡轮叶片蠕变试验工装结构示意图；
[0024]其中，附图标记为：1、叶冠转接头；2、榫头转接头；3、卡块；4、引伸杆；5、千分表；6、支座；7、叶片；8、夹持块；9、测量块；10、让位口；11、让位槽；12、让位孔；13、叶冠滑槽；14、叶冠盖板；15、榫头滑槽；16、榫头盖板；17、高温炉。
具体实施方式
[0025]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例和附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0026]一种低压涡轮叶片蠕变试验工装，包括夹持装置、测量装置和高温炉17，所述夹持装置和部分测量装置设置于所述高温炉17内；
[0027]所述夹持装置包括分别连接于待测叶片7两端的叶冠转接头1和榫头转接头2；考虑到试验温度和离心载荷，夹持装置拟采用GH4169高温合金进行制备，保证夹持装置在高温试验条件下的结构强度和稳定性。
[0028]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述叶冠转接头1包括叶冠滑槽13，所述叶冠滑槽13两侧顶端设置有叶冠盖板14，所述叶冠盖板14中部向内突起形成与叶片7形状相匹配的弧形间隙。
[0029]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述榫头转接头2包括榫头滑槽15，所述榫头滑槽15两侧顶端设置有榫头盖板16。
[0030]根据叶冠和榫头的形状设计叶冠转接头1和榫头转接头2，使叶片7可直接滑入叶
冠转接头1和榫头转接头2，尽量模拟叶片7在叶盘的装配状态。
[0031]通过夹持装置将待测低压涡轮叶片7固定于高温炉17内，利用叶冠转接头1和榫头转接头2将叶片7进行固定，并使两头连接蠕变试验机，在提供高温蠕变试验条件后实现高温蠕变测试。
[0032]所述测量装置包括用于连接叶片7的卡块3、用于传递卡块3位移的引伸杆4、用于测量叶片7形变的千分表5和用于支撑千分表5和引伸杆4的支座6，所述卡块3与所述引伸杆4固定连接，所述千分表5与所述引伸杆4通过直线轴承传动连接，所述直线轴承固定于所述支座6上。卡块3根据叶片7测量截面进行随形设计，由于卡块3和引伸杆4是固定连接的，而卡块3又与叶片7接触，因此叶片7在蠕变试验中的位移会传递给卡块3，进而传递给引伸杆4，引伸杆4的端部连接有直线轴承，采用直线轴承使测量误差减至最低，直线轴承将引伸杆4的位移传递给千分表5，从而实现蠕变情况的计量。
[0033]考虑到试验温度，测量装置(除直线轴承和支座6外)同样拟采用GH4169高温合金进行制备，保证测量装置在高温试验条件下的结构强度和稳定性。
[0034]其中，本申请还可以进一步包括以下技术方案：所述卡块3包括夹持块8和测量块9，所述夹持块8设置于叶片7的两侧，所述测量块9设置于一侧夹持块8内，且与叶片7连接，所述夹持块8内对应所述测量块9的安装位设置有让位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压涡轮叶片蠕变试验工装，其特征在于：包括夹持装置、测量装置和高温炉，所述夹持装置和部分测量装置设置于所述高温炉内；所述夹持装置包括分别连接于待测叶片两端的叶冠转接头和榫头转接头；所述测量装置包括用于连接叶片的卡块、用于传递卡块位移的引伸杆、用于测量叶片形变的千分表和用于支撑千分表和引伸杆的支座，所述卡块与所述引伸杆固定连接，所述千分表与所述引伸杆通过直线轴承传动连接，所述直线轴承固定于所述支座上。2.根据权利要求1所述的低压涡轮叶片蠕变试验工装，其特征在于：所述卡块包括夹持块和测量块，所述夹持块设置于叶片的两侧，所述测量块设置于一侧夹持块内，且与叶片连接，所述夹持块内对应所述测量块的安装位设置有让位口，所述夹持块和测量块上均垂直固定有引伸杆。3.根据权利要求2所述的低压涡轮叶片蠕变试验工装，其特征在于：所述夹持块上设置有用于容置叶片的容置槽，所述容置槽上设置有固定螺纹孔，所述固定螺纹孔内螺纹连接有用于压紧叶片的螺钉。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，
申请(专利权)人：青岛西交检验检测科技有限公司，
类型：新型
国别省市：