CN104089780B - 用于模型涡轮试验器的进气管道及模型涡轮试验器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于模型涡轮试验器的进气管道，包括进气稳压段和进气转接段，进气稳压段与进气转接段连接，进气稳压段的第一端设有沿径向向管外凸出的第一环形凸缘，进气转接段的第一端设置为第一松套法兰组件，进气转接段的第二端设置为用以与试验件匹配连接的固定定位连接件；进气转接段的第一端的第一松套法兰组件夹持连接在进气稳压段第一端的第一环形凸缘上；松弛状态的第一松套法兰组件与第一环形凸缘之间可沿周向旋转调节；紧固状态的第一松套法兰组件与第一环形凸缘之间的相对位置处于相对定位状态。连接形式快捷、方便，安装配合紧密。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机试验装置领域，特别地，涉及一种用于模型涡轮试验器的进气管道。此外，本发明还涉及一种包括上述用于模型涡轮试验器的进气管道的模型涡轮试验器。
背景技术
模型涡轮试验器适用于航空发动机模型涡轮性能试验。试验器进气管路系统由电加温器、进口气流调节阀、进气稳压段和进气转接段组成。为了保证涡轮进口压力、温度流场均匀，该试验器采用轴向进气方案。原模型涡轮试验器进气稳压段上与进气转接段连接用的法兰是焊接在进气稳压段上的。模型涡轮试验件安装时，先把试验件的排气机匣安装到排气蜗壳上，之后把进气转接段一端法兰与试验件进气机匣安装边法兰连接在一起，最后把进气转接段另一端法兰与进气稳压段连接在一起。为了保证前后管路能顺利的配合到一起，且不使进气稳压段与进气转接段相配合处产生多余的受力变形，因此对试验件进气机匣安装边法兰的螺栓孔位置度、进气转接段两端面的螺栓孔位置度、进气转接段两端面的平行度以及焊接质量有很高的要求。
如果进气转接段两端面的螺栓孔位置度或试验件进气机匣安装边法兰的螺栓孔位置度加工有偏差，则加工偏差都会累计到进气稳压段与进气转接段相配合的法兰处，导致相配合处的螺纹孔不对正，进气转接段无法安装或安装后相配合处产生多余的受力变形。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于模型涡轮试验器的进气管道及模型涡轮试验器，以解决现有模型涡轮试验器在安装试验件时由于螺纹孔位置偏差引起的安装困难的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于模型涡轮试验器的进气管道，包括进气稳压段和进气转接段，进气稳压段与进气转接段连接，进气稳压段的第一端设有沿径向向管外凸出的第一环形凸缘，进气转接段的第一端设置为第一松套法兰组件，进气转接段的第二端设置为用以与试验件匹配连接的固定定位连接件；进气转接段的第一端的第一松套法兰组件夹持连接在进气稳压段第一端的第一环形凸缘上；松弛状态的第一松套法兰组件与第一环形凸缘之间可沿周向旋转调节；紧固状态的第一松套法兰组件与第一环形凸缘之间的相对位置处于相对定位状态。
进一步地，进气稳压段的第二端连接有用以自动补偿受力变形和受热膨胀的波纹管或者带波纹段的直管。
进一步地，进气稳压段的第二端设置为沿径向向外凸出的第二环形凸缘，波纹管的端部通过第二松套法兰组件夹持连接在进气稳压段第二端的第二环形凸缘上，或者带波纹段的直管的端部通过第二松套法兰组件夹持连接在进气稳压段第二端的第二环形凸缘上；松弛状态的第二松套法兰组件与第二环形凸缘之间可沿周向旋转调节；紧固状态的第二松套法兰组件与第二环形凸缘之间的相对位置处于相对定位状态。
进一步地，进气稳压段的第二端与波纹管的端部通过固定法兰匹配连接，或者进气稳压段的第二端与带波纹段的直管的端部通过固定法兰匹配连接。
进一步地，固定定位连接件为法兰和螺栓，进气转接段的第二端设置为法兰，进气转接段的第二端的法兰通过螺栓与试验件连接。
进一步地，进气转接段的管径从进气稳压段向试验件方向逐渐变小。
进一步地，试验件的排气机匣通过螺栓固定在模型涡轮试验器的排气蜗壳上。
进一步地，排气蜗壳上的螺栓孔设置为长圆孔、弧形孔、十字孔或者椭圆形孔。
进一步地，进气稳压段和/或进气转接段上带有用以自动补偿受力变形和受热膨胀的波纹段。
根据本发明的另一方面，还提供了一种模型涡轮试验器，其包括上述用于模型涡轮试验器的进气管道。
本发明具有以下有益效果：
本发明用于模型涡轮试验器的进气管道，通过固定定位连接件先与试验件进行紧固连接，然后进气转接段再通过设于进气转接段第一端的第一松套法兰组件对进气稳压段第一端的第一环形凸缘进行夹持连接，从而修正进气转接段两端面的连接位置度或试验件进气机匣安装边的连接位置度加工造成的偏差，解决进气转接段由于加工偏差造成的无法安装或安装后相配合处产生多余的受力变形的问题。通过松弛状态的第一松套法兰组件进行周向的调节，从而修正各部件的加工偏差；通过紧固第一松套法兰组件，固定定位进气稳压段与进气转接段之间的相对位置。连接形式快捷、方便，安装配合紧密。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的用于模型涡轮试验器的进气管道的结构示意图之一；
图2是本发明优选实施例的用于模型涡轮试验器的进气管道的结构示意图之二。
图例说明：
1、进气稳压段；2、进气转接段；3、第一环形凸缘；4、第一松套法兰组件；5、固定定位连接件；6、带波纹段的直管；7、第二环形凸缘；8、第二松套法兰组件；9、固定法兰；10、试验件；11、排气蜗壳。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由所限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是本发明优选实施例的用于模型涡轮试验器的进气管道的结构示意图之一；图2是本发明优选实施例的用于模型涡轮试验器的进气管道的结构示意图之二。
如图1和图2所示，本实施例的用于模型涡轮试验器的进气管道，包括进气稳压段1和进气转接段2，进气稳压段1与进气转接段2连接，进气稳压段1的第一端设有沿径向向管外凸出的第一环形凸缘3，进气转接段2的第一端设置为第一松套法兰组件4，进气转接段2的第二端设置为用以与试验件10匹配连接的固定定位连接件5；进气转接段2的第一端的第一松套法兰组件4夹持连接在进气稳压段1第一端的第一环形凸缘3上；松弛状态的第一松套法兰组件4与第一环形凸缘3之间可沿周向旋转调节；紧固状态的第一松套法兰组件4与第一环形凸缘3之间的相对位置处于相对定位状态。本发明用于模型涡轮试验器的进气管道，通过固定定位连接件5先与试验件10进行紧固连接，然后进气转接段2再通过设于进气转接段2第一端的第一松套法兰组件4对进气稳压段1第一端的第一环形凸缘3进行夹持连接，从而修正进气转接段2两端面的连接位置度或试验件10进气机匣安装边的连接位置度加工造成的偏差，解决进气转接段2由于加工偏差造成的无法安装或安装后相配合处产生多余的受力变形的问题。通过松弛状态的第一松套法兰组件4进行周向的调节，从而修正各部件的加工偏差；通过紧固第一松套法兰组件4，固定定位进气稳压段1与进气转接段2之间的相对位置。连接形式快捷、方便，安装配合紧密。
如图1和图2所示，本实施例中，进气稳压段1的第二端连接有用以自动补偿受力变形和受热膨胀的波纹管或者带波纹段的直管6。波纹管(或者带波纹段的直管6)安装在进气稳压段1之前。进气管路系统的受力变形及受热膨胀由波纹管(或者带波纹段的直管6)自动补偿，使进气管路系统安装配合紧密，避免了高温气体的泄漏。
如图1所示，本实施例中，进气稳压段1的第二端设置为沿径向向外凸出的第二环形凸缘7，波纹管的端部通过第二松套法兰组件8夹持连接在进气稳压段1第二端的第二环形凸缘7上，或者带波纹段的直管6的端部通过第二松套法兰组件8夹持连接在进气稳压段1第二端的第二环形凸缘7上；松弛状态的第二松套法兰组件8与第二环形凸缘7之间可沿周向旋转调节；紧固状态的第二松套法兰组件8与第二环形凸缘7之间的相对位置处于相对定位状态。波纹管或者带波纹段的直管6通过设于波纹管或者带波纹段的直管6的管端的第二松套法兰组件8对进气稳压段1第二端的第二环形凸缘7进行夹持连接，从而修正进气转接段2两端面的连接位置度或试验件10进气机匣安装边的连接位置度加工造成的偏差，解决进气转接段2由于加工偏差造成的无法安装或安装后相配合处产生多余的受力变形的问题。通过松弛状态的第二松套法兰组件8进行周向的调节，从而修正各部件的加工偏差；通过紧固第二松套法兰组件8，固定定位进气稳压段1与进气转接段2之间的相对位置。连接形式快捷、方便，安装配合紧密。
图2所示，本实施例中，进气稳压段1的第二端与波纹管的端部通过固定法兰9匹配连接，或者进气稳压段1的第二端与带波纹段的直管6的端部通过固定法兰9匹配连接。
如图1和图2所示，本实施例中，固定定位连接件5为法兰和螺栓，进气转接段2的第二端设置为法兰，进气转接段2的第二端的法兰通过螺栓与试验件10连接。
如图1和图2所示，本实施例中，进气转接段2的管径从进气稳压段1向试验件10方向逐渐变小。以适应试验件10进气端的法兰尺寸，从而保证试验件10进口气流的均匀性。
如图1和图2所示，本实施例中，试验件10的排气机匣通过螺栓固定在模型涡轮试验器的排气蜗壳11上。
本实施例中，排气蜗壳11上的螺栓孔设置为长圆孔、弧形孔、十字孔或者椭圆形孔。通过不同结构形式的螺栓孔，从而微调试验件10的排气机匣与排气蜗壳11之间的周向连接关系，修正结构偏差，连接形式快捷、方便，安装配合紧密。
本实施例中，进气稳压段1和/或进气转接段2上带有用以自动补偿受力变形和受热膨胀的波纹段。进气管路系统的受力变形及受热膨胀由波纹段自动补偿，使进气管路系统安装配合紧密，避免了高温气体的泄漏。
本实施例的模型涡轮试验器，包括上述用于模型涡轮试验器的进气管道。
实施时，提供一种连接形式快捷、方便，能很好解决试验件10安装困难问题的进气过渡段试验装置。包括进气稳压段1的结构改进、松套法兰(第一松套法兰组件4和/或第二松套法兰组件8)的设计和波纹管(或者带波纹段的直管6)选用。进气稳压段1上与进气转接段2相配合的法兰设计为第一松套法兰组件4。当进气转接段2一端法兰(固定定位连接件5)与试验件10安装好后，可以旋转进气稳压段1上的第一松套法兰组件4，使之与进气转接段2另一端法兰的螺纹孔对正。这样很好解决了原试验器在安装试验件10时由于螺纹孔位置偏差引起的安装困难问题。整个进气管路系统的受力变形及受热膨胀由波纹管(或者带波纹段的直管6)自动补偿。
本发明的进气过渡段试验装置，包括进气稳压段1、松套法兰(第一松套法兰组件4和/或第二松套法兰组件8)及波纹管(或者带波纹段的直管6)。
进气稳压段1设计成一端有法兰，另一端无法兰成T型的管截面(沿径向向管外凸出的第一环形凸缘3)。波纹管(或者带波纹段的直管6)通过法兰与进气稳压段1的法兰端连接到一起。第一松套法兰组件4套在进气稳压段1的无法兰端，通过进气稳压段1上无法兰端的T型的管截面(沿径向向管外凸出的第一环形凸缘3)与第一松套法兰组件4配合连接。可使第一松套法兰组件4能与进气转接段2很好地连接到一起。
试验件10的排气机匣通过螺栓连接固定在排气蜗壳11上。进气转接段2一端法兰(固定定位连接件5)通过螺栓(固定定位连接件5)与试验件10连接到一起。转动第一松套法兰组件4使螺栓孔对正进气转接段2另一端法兰的螺栓孔，这样就很容易将各部分安装完成。
波纹管(或者带波纹段的直管6)安装在进气稳压段1之前。进气管路系统的受力变形及受热膨胀由波纹管(或者带波纹段的直管6)自动补偿，使进气管路系统安装配合紧密，避免了高温气体的泄漏。
本发明设计要点是：进气稳压段1与进气转接段2的连接形式及波纹管(或者带波纹段的直管6)的使用。进气稳压段1上与进气转接段2相配合的法兰设计为松套法兰。较原有的进气连接形式相比，试验件10和进气转接段2的安装更容易，且进气管路系统的轴向和径向位移可得到补偿，因此这种连接形式配合紧密，避免了高温气体的泄漏。
本发明经过试验验证，较原有的进气连接形式相比，试验件10和进气转接段2安装更容易、配合更紧密。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种用于模型涡轮试验器的进气管道，包括进气稳压段(1)和进气转接段(2)，
所述进气稳压段(1)与所述进气转接段(2)连接，
其特征在于，
所述进气稳压段(1)的第一端设有沿径向向管外凸出的第一环形凸缘(3)，
所述进气转接段(2)的第一端设置为第一松套法兰组件(4)，所述进气转接段(2)的第二端设置为用以与试验件(10)匹配连接的固定定位连接件(5)；
所述进气转接段(2)的第一端的所述第一松套法兰组件(4)夹持连接在所述进气稳压段(1)第一端的所述第一环形凸缘(3)上；
松弛状态的所述第一松套法兰组件(4)与所述第一环形凸缘(3)之间可沿周向旋转调节；
紧固状态的所述第一松套法兰组件(4)与所述第一环形凸缘(3)之间的相对位置处于相对定位状态。
2.根据权利要求1所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，所述进气稳压段(1)的第二端连接有用以自动补偿受力变形和受热膨胀的波纹管。
3.根据权利要求2所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，
所述进气稳压段(1)的第二端设置为沿径向向外凸出的第二环形凸缘(7)，
所述波纹管的端部通过第二松套法兰组件(8)夹持连接在所述进气稳压段(1)第二端的所述第二环形凸缘(7)上；
松弛状态的所述第二松套法兰组件(8)与所述第二环形凸缘(7)之间可沿周向旋转调节；
紧固状态的所述第二松套法兰组件(8)与所述第二环形凸缘(7)之间的相对位置处于相对定位状态。
4.根据权利要求2所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，
所述进气稳压段(1)的第二端与所述波纹管的端部通过固定法兰(9)匹配连接。
5.根据权利要求1所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，所述进气稳压段(1)的第二端连接有用以自动补偿受力变形和受热膨胀的带波纹段的直管(6)。
6.根据权利要求5所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，
所述进气稳压段(1)的第二端设置为沿径向向外凸出的第二环形凸缘(7)，
所述带波纹段的直管(6)的端部通过第二松套法兰组件(8)夹持连接在所述进气稳压段(1)第二端的所述第二环形凸缘(7)上；
松弛状态的所述第二松套法兰组件(8)与所述第二环形凸缘(7)之间可沿周向旋转调节；
紧固状态的所述第二松套法兰组件(8)与所述第二环形凸缘(7)之间的相对位置处于相对定位状态。
7.根据权利要求5所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，
所述进气稳压段(1)的第二端与所述带波纹段的直管(6)的端部通过固定法兰(9)匹配连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，
所述固定定位连接件(5)为法兰和螺栓，
所述进气转接段(2)的第二端设置为法兰，
所述进气转接段(2)的第二端的所述法兰通过螺栓与试验件(10)连接。
9.根据权利要求8所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，所述进气转接段(2)的管径从所述进气稳压段(1)向所述试验件(10)方向逐渐变小。
10.根据权利要求8所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，所述试验件(10)的排气机匣通过螺栓固定在模型涡轮试验器的排气蜗壳(11)上。
11.根据权利要求10所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，所述排气蜗壳(11)上的螺栓孔设置为长圆孔、弧形孔、十字孔或者椭圆形孔。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的用于模型涡轮试验器的进气管道，其特征在于，所述进气稳压段(1)和/或所述进气转接段(2)上带有用以自动补偿受力变形和受热膨胀的波纹段。
13.一种模型涡轮试验器，其特征在于，包括权利要求1至12中任一项所述的用于模型涡轮试验器的进气管道。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Dong Jiaduan 412002 in Hunan province Zhuzhou city Lusong District Patentee after: AECC HUNAN AVIATION POWERPLANT Research Institute Country or region after: China Address before: Dong Jiaduan 412002 in Hunan province Zhuzhou city Lusong District Patentee before: CHINA AVIATION POWER MACHINERY INSTITUTE Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address |