【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及透平机，尤其涉及一种用于透平机包容试验的压气机叶片切割方法，特别涉及一种用于透平机机匣包容试验的为使轴流和混流压气机叶片在预定高转速范围内离心飞脱的三维曲面形状的叶片的切割方法。
技术介绍
1、透平机中的压气机是向气体传输机械能、完成透平机热力循环中气体工质压缩过程，以提高气体压力的机械装置，是透平机转子系统中的关键部件之一。根据气流在压气机中的流动方向可将压气机分为轴流式压气机和离心式压气机。其工作时，将进入透平机中的空气压力提高，为燃烧室提供高压空气，以提高透平机热力循环的效率，压气机转子的工作特点导致其相比于动力涡轮转子具有更高的工作转速。因此，在透平机中压气机需要承受高速旋转所带来的巨大离心应力、气动力以及振动载荷。这种恶劣的工作环境使得压气机成为决定透平机寿命的主要部件之一，压气机叶片一旦发生破坏失效将导致极其严重的后果，因此压气机叶片外围的机匣的结构强度十分重要，所以开展压气机机匣的包容试验变得极其重要。
2、目前针对透平机压气机叶片离心飞断的机匣包容试验通常采用在预定飞断叶片的预定截面处预制开槽缺口飞断的方法进行，由于压气机叶片本身带有三维曲面形状，传统的切割方法从叶身两边向中间割，切割工具容易与两侧的叶片发生干涉，操作难度较大且无法保证左右切割槽在同一平面内。此外，传统的切割方法无法保证中间剩余截面处的应力均匀，此时左右两侧离心载荷的不对称，会引起叶片的扭曲变形，剩余截面处的局部应力受离心载荷和扭转载荷的同时作用，引起飞断转速和飞断姿态控制的困难。因此，需要一种合理有效的切割方法能够有效
技术实现思路
1、有鉴于此，为解决传统切割方法中开槽缺口由两端向中间切割导致叶片飞断姿态受影响的技术问题，一方面，本专利技术提供了一种用于透平机包容试验的压气机叶片切割方法，其通过在预定飞断叶片的预定切割截面中心处穿孔，并由中间向两侧同时开槽，确保三维曲面形状的压气机叶片在飞断截面上开槽缺口槽两侧的剩余面积保持相等，对压气机叶片进行削弱，由于槽口处叶片较厚，所以应力集中不明显，从而保障压气机叶片在高转速工况下开槽缺口两端的应力水平保持一致，能够准确估算叶片飞断转速，同时沿开裂方向叶片厚度逐渐变薄，开裂过程将是一个加速过程，能有较效控制飞断叶片的飞出姿态。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
3、一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，包括如下步骤：
4、1）对预定飞断压气机叶片的预定切割截面中心处进行穿孔；
5、2）穿孔后同时向两侧开槽形成开槽缺口，控制两侧的剩余面积相等。
6、优选地，步骤1）中，孔的直径为0.5mm。
7、优选地，两侧开槽的长度分别为l1和l2，总长度为l，l=l1+l2，两侧开槽的宽度均为1mm，开槽缺口两端为r0.5mm的半圆角。
8、优选地，步骤1）之前还包括如下步骤：
9、1.1）对倾角底座的垂直度进行校验，校验结束后将下压盖根据压气机叶片数量进行等分操作，并在下压盖外圆柱表面做好标记，用中心定位螺柱对下压盖施加一定预紧力，不让其周向和径向移动；
10、1.2）随后将压气机轮盘套置于中心定位螺柱上，周向转动调整压气机轮盘的位置使预定飞断压气机叶片的预定切割截面中心处与下压盖等分点的周向位置保持一致，随后开始穿孔。
11、优选地，在步骤1.1）之后，步骤1.2）之前还包括：
12、1.1.1）根据下压盖上的等分位置确定实际切割过程中压气机预定飞断叶片的预定切割截面的中轴线与下压盖的等分点在垂直方向上是否保持一致，如果不一致则轻微转动下压盖，使得保持一致。
13、优选地，包容试验过程中，当压气机轮盘升速至目标转速范围内时若预切割槽的压气机叶片离心飞断，则包容试验结束；若预切割槽的压气机叶片未离心飞断，则继续切割，同时增加切割长度δl1与δl2，使开槽缺口两侧的剩余截面面积继续保持相等，然后重复以上包容试验，直至试验结束。
14、另一方面，本专利技术还提供了一种用于透平机包容试验的压气机叶片，根据上述用于透平机包容试验的压气机叶片切割方法制得。
15、本专利技术相对于现有技术，具有如下的有益效果：
16、1）本专利技术通过在压气机叶片预定的飞断截面中心处由中心同时向两侧预制开槽，在具体实施过程中可减少切割工具与相邻叶片的干涉，有效减少对相邻叶片的结构强度损伤，避免相邻叶片出现因结构强度不足而产生的强度削弱的问题。
17、2）本专利技术保障槽缺口两侧的剩余面积s1与s2相等，使得剩余截面上的应力状态一致，而且开槽缺口处叶身较厚，所以应力集中不明显，能较准确估算飞断转速，同时沿开裂方向叶身逐渐变薄，开裂过程将是一个加速过程，能有效控制飞断叶片的飞出姿态。
18、3）本专利技术针对具有三维曲面形状的压气机叶片，使用具有一定角度θ的切割倾角底座将压气机轮盘倾斜一定角度，让预定飞断叶片的预定切割截面与水平方向垂直，使压气机叶片的切割变得更加容易，提高切割技术的可操作性。
19、4）本专利技术所述的压气机叶片切割方法，操作过程中将压气机叶片下端设计下压盖并跟工装牢牢贴合，下压盖根据叶片数量在其外圆柱面上画出进行周向等分的刻度线，便于切割过程中压气机叶片的周向定位，进而保障切割的精度和提高工作效率。
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1.一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，步骤1）中，孔的直径为0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，两侧开槽的长度分别为L1和L2，总长度为L，L=L1+L2，两侧开槽的宽度均为1mm，开槽缺口两端为R0.5mm的半圆角。
4.根据权利要求1所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，步骤1）之前还包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，在步骤1.1）之后，步骤1.2）之前还包括：
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，包容试验过程中，当压气机轮盘升速至目标转速范围内时若预切割槽的压气机叶片离心飞断，则包容试验结束；若预切割槽的压气机叶片未离心飞断，则继续切割，同时增加L1与L2的长度ΔL1与ΔL2，使开槽开侧的剩
7.一种用于透平机包容试验的压气机叶片，其特征在于，根据权利要求1-6中任一项所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，步骤1）中，孔的直径为0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，两侧开槽的长度分别为l1和l2，总长度为l，l=l1+l2，两侧开槽的宽度均为1mm，开槽缺口两端为r0.5mm的半圆角。
4.根据权利要求1所述的一种用于透平机包容试验的压气机叶片的切割方法，其特征在于，步骤1）之前还包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种用于透平机包容...
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿明敏，宣海军，
申请(专利权)人：浙江海骆航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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