提供一种轮盘加温装置，包括加热件和冷却件，加热件包括多路加热单元，用于形成环形高温区域，轮缘位于环形高温区域内，以接收加热单元的热辐射获取热量并升温；冷却件包括隔热环、多个冷却水套和多个通气管路，隔热环设置在盘辐板两侧，用于阻挡环形高温区域的热量传递至盘心，冷却水套和通气管路设置在盘辐板和/或盘心附近，用于冷却盘辐板和/或盘心。上述轮盘加温装置能实现轮盘的快速冷却，并能满足轮盘温度梯度要求。还提供一种轮盘试验装置。置。置。
【技术实现步骤摘要】
轮盘加温装置和试验装置
[0001]本专利技术涉及航空发动机试验领域，具体涉及加温装置。
技术介绍
[0002]轮盘是航空发动机的关键转动部件之一，主要包含了涡轮盘、压气机盘、风扇盘以及与盘连成一体的鼓筒与封严篦齿。轮盘的破裂碎片会击穿发动机机匣，对航空发动机造成非包容性的破坏，也可能会击穿座舱和油箱，对飞机的飞行安全和乘员的生命安全造成严重威胁。因此，发动机轮盘的强度设计算法验证、减重、适航取证等操作都需进行轮盘超转破裂试验和低循环疲劳试验。
[0003]为减小试验驱动扭矩、功率和防止轮盘破裂试验碎片的破坏，轮盘超转破裂试验和低循环疲劳试验通常都是在带有防护装置的真空舱内进行。由于试验条件与发动机真实工作状态的不同，试验条件下没有气动载荷和腔压，只有离心载荷和温度载荷。发动机轮盘在真实工作状态下轮缘温度通常高压盘心温度，盘心和轮缘的温度差异可达一两百度，温度场较复杂。
[0004]试验时通常采用换算至常温或均温环境下开展，因此在上述环境的测试下，试验温度场与轮盘真实工作温度场差异较大。这些不同将引起轮盘在试验状态与真实工作状态的应力、变形分布不同，因此检验结果比较有限，无法真实反映轮盘各位置的状态，现有方法是通过如转接段、配重块等陪试件设计和转速换算，近似模拟发动机轮盘载荷，对考核轮盘的应力和变形分布进行调整，但调整的范围有限，试验状态轮盘载荷与发动机轮盘实际工作载荷存在一定差异。
[0005]因此，为减小试验件设计工作，需要在试验中增加一种盘强度试验温度梯度加温装置。出于试验安全考虑，现有的轮盘加热试验方案，通常是在真空状态辐射自然冷却，缺少额外的冷却措施，试验件冷却时间久，试验效率低。
[0006]基于此，有必要提出一种轮盘加温装置，能简单有效的实现轮盘的加温，并能迅速降温，从而解决上述问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的一个目的是提供一种轮盘加温装置，能够简单有效的实现轮盘的加温，并具有较佳的冷却效果。
[0008]为实现上述目的的轮盘加温装置用于加热轮盘，轮盘包括轮缘、盘辐板和盘心。该装置包括加热件和冷却件。所述加热件包括多路加热单元，形成环形高温区域，所述轮缘位于试验空间的环形高温区域内，以接收所述加热单元的热辐射获取热量并升温；所述冷却件包括隔热环、多个冷却水套和多个通气管路，所述隔热环设置在所述盘辐板两侧，用于阻挡所述环形高温区域的热量传递至所述盘心，所述冷却水套和所述通气管路设置在所述盘辐板和/或所述盘心附近，用于所述冷却盘辐板和/或所述盘心。
[0009]在一个或多个实施例中，所述冷却水套包括上冷却水套、下冷却水套和盘心冷却
水套。
[0010]在一个或多个实施例中，所述冷却水套包括水箱、供水口和回水口，所述供水口的高度低于所述回水口。
[0011]在一个或多个实施例中，所述冷却水套内的冷却介质可进行更换，所述冷却水套和所述通气管路内的流体流量可调节。
[0012]在一个或多个实施例中，所述冷却水套和所述通气管路距所述轮盘的轴向距离可调节。
[0013]在一个或多个实施例中，各所述冷却水套和各所述通气管路设置成能够同时工作或部分工作。
[0014]在一个或多个实施例中，所述通气管路和所述冷却水套位于所述隔热环所形成的隔热腔内部。
[0015]本专利技术的另一目的在于提供一种轮盘试验装置，包括保温单元、转接段和轮盘加温装置。所述保温单元用于提供试验空间，所述转接段位于所述试验空间内，用于夹持所述轮盘。
[0016]在一个或多个实施例中，所述加热单元通过安装架设置在所述保温单元的内壁面上，以在所述试验空间内形成所述环形高温区域，所述轮盘加温装置的所述隔热环、所述冷却水套和所述多个通气管路可移动地设置在所述安装架上。
[0017]在一个或多个实施例中，所述转接段的轴线与所述轮盘的轴线一致，并设置成能够带动所述轮盘转动。
[0018]在一个或多个实施例中，该装置还包括真空泵，用于将所述试验空间抽成真空。
[0019]上述轮盘加温装置凭借多个加热单元形成的环形高温区域，能够实现对轮盘轮缘的有效加热，同时还凭借隔热环、多个冷却水套和多个通气管路多个冷却件，同时增强对盘心和盘辐板的降温程度，结构简单，操作方便，具有较佳的冷却效果，并能使盘心和轮缘之间形成较大的温度梯度，满足航空发动机轮盘超转破裂试验和低循环疲劳试验的需求，还可以在上述试验结束后加速试验件冷却，从而有效提高试验效率。
附图说明
[0020]本专利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：
[0021]图1是轮盘加温装置的一个实施例的示意图。
[0022]图2是轮盘的一个实施例的示意图。
[0023]图3A是上冷却水套的一个实施例的结构示意图。
[0024]图3B是图3A中A
‑
A方向的剖面图。
[0025]图4A是下冷却水套的一个实施例的结构示意图。
[0026]图4B是图4A中B
‑
B方向的剖面图。
[0027]图5是盘心冷却水套的一个实施例的结构示意图。
[0028]附图标记说明
[0029]10、加热单元
[0030]11、第一加热单元
[0031]12、第二加热单元
[0032]13、第三加热单元
[0033]14、环形高温区域
[0034]20、通气管路
[0035]30、隔热环
[0036]31、升降装置
[0037]40、冷却水套
[0038]41、水箱
[0039]42、供水口
[0040]43、回水口
[0041]50、保温单元
[0042]60、转接段
[0043]70、安装架
[0044]80、舱体
[0045]90、舱盖
[0046]100、轮盘
[0047]101、轮缘
[0048]102、盘辐板
[0049]103、盘心
[0050]401、上冷却水套
[0051]4011、上冷却水套水箱
[0052]4012、上冷却水套供水口
[0053]4013、上冷却水套回水口
[0054]402、下冷却水套
[0055]4021、下冷却水套水箱
[0056]4022、下冷却水套供水口
[0057]4023、下冷却水套回水口
[0058]403、盘心冷却水套
[0059]4031、盘心冷却水套水箱
[0060]4032、盘心冷却水套供水口
[0061]4033、盘心冷却水套回水口
具体实施方式
[0062]下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利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本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.轮盘加温装置，用于加热轮盘(100)，所述轮盘(100)包括轮缘(101)、盘辐板(102)和盘心(103)，其特征在于，该装置包括：加热件，包括多路加热单元(10)，用于形成环形高温区域(14)，所述轮缘(101)位于所述环形高温区域(14)内，以接收所述加热单元(10)的热辐射获取热量并升温；以及冷却件，包括隔热环(30)、多个冷却水套(40)和多个通气管路(20)，隔热环(30)设置在所述盘辐板(102)两侧，用于阻挡所述环形高温区域(14)的热量传递至所述盘心(103)，所述冷却水套(40)和所述通气管路(20)设置在所述盘辐板(102)和/或所述盘心(103)附近，用于冷却所述盘辐板(102)和/或所述盘心(103)。2.如权利要求1所述的轮盘加温装置，其特征在于，所述冷却水套(40)包括上冷却水套(401)、下冷却水套(402)和盘心冷却水套(403)。3.如权利要求1所述的轮盘加温装置，其特征在于，所述冷却水套(40)包括水箱(41)、供水口(42)和回水口(43)，所述供水口(42)的高度低于所述回水口(43)。4.如权利要求1所述的轮盘加温装置，其特征在于，所述冷却水套(40)内的冷却介质可进行更换，所述冷却水套(40)和所述通气管路(20)内的流体流量可调节。5.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，袁征宇，李从富，
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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