CN106403749A - 航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置 - Google Patents

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杨鑫
薛明
蒋学军
郭文涛
屈育物
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Abstract

航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，属于航空发动机试验技术领域，包括试验器顶盖，连接在试验器顶盖下方的转接盘，以及位于试验器顶盖和转接盘中心处的试验器输出轴，工作时，被测件固定于试验器输出轴上；还包括支撑主架，支撑主架的一端固定在转接盘底部且靠近边缘处，支撑主架的另一端向下为伸出端，支撑主架上朝向被测件的一侧，自上而下依次固定有第一连接板、第二连接板和第三连接板，其中，第一连接板固定有第一传感器支座，第一传感器支座上安装有第一位移传感器，第二连接板固定有第二传感器支座，第二传感器支座上安装有第二位移传感器，第三连接板固定有第三传感器支座，第三传感器支座上安装有第三位移传感器。

Description

航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置
技术领域：
本发明属于航空发动机试验技术领域，具体涉及一种航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置。
背景技术：
航空发动机高压压气机转子是航空发动机重要部件之一，高压压气机转子低循环疲劳试验，是发动机研制、生产定型必须进行的一项重要考核内容。通过对高压压气机转子低循环疲劳试验，为高压压气机转子在航空发动机上的使用提供试验依据，考核试验结果对航空发动机的安全使用或改进改型也非常重要。某型航空发动机高压压气机工作时在气动载荷作用下沿轴向产生一定的轴向变形，且该变形随发动机转速的提高逐渐增大。该转子在立式旋转试验器上进行低循环疲劳试验时必须准确模拟盘的变形，需对变形大小即位移值进行测量，以确保试验结果的可靠性。而在立式旋转试验器上对旋转试验件进行位移测量在国内尚属首次。因此，要成功进行该试验，位移测量装置的设计是关键环节，位移测量装置的设计合理是决定试验结果准确的重要保证。
发明内容：
本发明的目的是提供一种航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，用于在立式旋转试验器上对航空发动机高压压气机转子在旋转条件下盘所产生位移进行测量，以保证试验状态下盘的变形量与工作状态相同，确保试验结果的可靠性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，包括试验器顶盖，连接在试验器顶盖下方的转接盘，以及位于试验器顶盖和转接盘中心处的试验器输出轴，工作时，被测件A固定于试验器输出轴上；
还包括支撑主架，支撑主架的一端固定在转接盘底部且靠近边缘处，支撑主架的另一端向下为伸出端，支撑主架上朝向被测件的一侧，自上而下依次固定有第一连接板、第二连接板和第三连接板，其中，第一连接板固定有第一传感器支座，第一传感器支座上安装有靠近被测件周向的第一位移传感器，第二连接板固定有第二传感器支座，第二传感器支座上安装有靠近被测件底部的第二位移传感器，第三连接板固定有第三传感器支座，第三传感器支座上安装有靠近试验器输出轴伸出端端部的第三位移传感器。
本发明进一步的改进在于，转接盘为圆环盘结构。
本发明进一步的改进在于，第一传感器支座固定在第一连接板的底部，第二传感器支座固定在第二连接板的顶部，第三传感器支座固定在第三连接板的顶部。
本发明进一步的改进在于，支撑主架、第一连接板、第二连接板、第三连接板以及第一传感器支座均为L型板。
本发明进一步的改进在于，支撑主架上开设有用于调节第一连接板、第二连接板和第三连接板垂直高度的第一条形槽。
本发明进一步的改进在于，第一连接板上开设有用于调节第一传感器支座在第一连接板上水平安装位置的第二条形槽，第二连接板上开设有用于调节第二传感器支座在第二连接板上水平安装位置的第三条形槽，第三连接板上开设有用于调节第三传感器支座在第三连接板上水平安装位置的第四条形槽。
本发明具有如下的优点：
通过本发明提供的航空发动机位移测量装置能够较真实地测量各级盘的变形，保证试验状态各级盘变形量与工作状态相同，确保准确地模拟航空发动机高压压气机转子的工作状态，完成对航空发动机高压压气机转子的试验考核，该项试验装置的研制成功也填补了国内在航空发动机高压压气机转子位移测量方面的空白。
本发明提供的试验装置结构紧凑，易于调整，可以根据试验需要灵活地调整位置；同时适用于不同直径尺寸转子、轴向尺寸较长的转子以及转子的不同部位位移的测量，应用范围广，适用性强。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-试验器顶盖，2-转接盘，3-第一螺栓，4-第四螺栓，5-试验器输出轴，6-支撑主架，7-第三螺栓，7a-第四螺栓，8-第五螺栓，9-第一连接板，10-第六螺栓，11-第一传感器支座，12-第一位移传感器，13-第一螺母，14-第七螺栓，15-第二连接板，16-第八螺栓，17-第三连接板，18-第九螺栓，19-第二传感器支座，20-第二位移传感器，21-第二螺母，22-第十螺栓，23-第三位移传感器，24-第三螺母，25-第三传感器支座。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，包括试验器顶盖1，和圆环盘结构的转接盘2并通过第一螺栓3与试验器顶盖1连接。被测件A通过第二螺栓4固定于试验器输出轴5上。转接盘2上在a、b、a′的位置有3个螺纹孔，支撑主架6亦有3个通孔与之对应，而后通过第三螺栓7、第四螺栓7a连接固定于转接盘2上。试验安装时用a、b位置固定，进行试验。完成试验后，卸掉a位置第三螺栓7，拧松b位置第四螺栓7a，将支撑主架6沿b位置螺栓中心旋转180°后用在b、a′位置分别用第四螺栓7a、第三螺栓7固定。第一连接板9、第二连接板15和第三连接板17分别通过螺栓第五8、第七螺栓14和第八螺栓16固定于支撑主架6上。支撑主架6上有第一条形槽，可以沿箭头①方向分别调节第一连接板9、第二连接板15、第三连接板17在支撑主架6上的安装位置。第一传感器支座11通过第五螺栓10与第一连接板9连接，第一连接板9有沿箭头②方向的第二条形槽，可以调节第一传感器支座11在第一连接板9上的安装位置。第一传感器支座11加工有三个与传感器的螺纹相配的螺纹孔，第一传感器12通过两个第一螺母13拧紧固定于第一传感器支座11的螺孔上。第二传感器支座19通过第九螺栓18与第二连接板15连接，第二连接板15有沿箭头③方向的第三条形槽，可以调节第二传感器支座19在第二连接板15上的安装位置。第二传感器支座19加工有三个与传感器的螺纹相配的螺纹孔，第二传感器20通过两个第二螺母21拧紧固定于第二传感器支座19的螺孔上。第三传感器支座25与第三连接板17通过第十螺栓22连接，第三连接板17有沿箭头④方向的第四条形槽，可以调节第三传感器支座25在第三连接板17上的安装位置。第三传感器支座25加工有三个与位移传感器的螺纹相配的螺纹孔，第三传感器23通过两个第三螺母24拧紧固定于第三传感器支座25的螺纹孔上。
试验前，先将转接盘2通过第一螺栓3与试验器顶盖1连接，支撑主架6通过第三螺栓7、第四螺栓7a连接固定于转接盘2的a、b位置上。根据试验件尺寸，沿箭头①方向、箭头②方向分别调整第一连接板9在支撑主架6上的位置和第一传感器支座11在第一连接板9上的位置，使第一传感器12处于合适测量位置；沿箭头①方向、箭头③方向分别调整第二连接板15在支撑主架6上的位置和第二传感器支座19在第二连接板15上的位置，使第二传感器20处于合适测量位置；沿箭头①方向、箭头④方向分别调整第三连接板17在支撑主架6上的位置和第三传感器支座25在第三连接板17上的位置，使第三传感器23处于合适测量位置。完成试验后，卸掉a位置第三螺栓7，拧松b位置第四螺栓7a，将支撑主架6沿b位置螺栓中心旋转180°后用在b、a′位置分别用第四螺栓7a、第三螺栓7固定。

Claims (6)

1.航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，其特征在于，包括试验器顶盖(1)，连接在试验器顶盖(1)下方的转接盘(2)，以及位于试验器顶盖(1)和转接盘(2)中心处的试验器输出轴(5)，工作时，被测件(A)固定于试验器输出轴(5)上；
还包括支撑主架(6)，支撑主架(6)的一端固定在转接盘(2)底部且靠近边缘处，支撑主架(6)的另一端向下为伸出端，支撑主架(6)上朝向被测件(A)的一侧，自上而下依次固定有第一连接板(9)、第二连接板(15)和第三连接板(17)，其中，第一连接板(9)固定有第一传感器支座(11)，第一传感器支座(11)上安装有靠近被测件(A)周向的第一位移传感器(12)，第二连接板(15)固定有第二传感器支座(19)，第二传感器支座(19)上安装有靠近被测件(A)底部的第二位移传感器(20)，第三连接板(17)固定有第三传感器支座(25)，第三传感器支座(25)上安装有靠近试验器输出轴(5)伸出端端部的第三位移传感器(23)。
2.根据权利要求1所述的航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，其特征在于，转接盘(2)为圆环盘结构。
3.根据权利要求1所述的航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，其特征在于，第一传感器支座(11)固定在第一连接板(9)的底部，第二传感器支座(19)固定在第二连接板(15)的顶部，第三传感器支座(25)固定在第三连接板(17)的顶部。
4.根据权利要求1所述的航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，其特征在于，支撑主架(6)、第一连接板(9)、第二连接板(15)、第三连接板(17)以及第一传感器支座(11)均为L型板。
5.根据权利要求1所述的航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，其特征在于，支撑主架(6)上开设有用于调节第一连接板(9)、第二连接板(15)和第三连接板(17)垂直高度的第一条形槽。
6.根据权利要求5所述的航空发动机高压压气机转子旋转试验位移测量装置，其特征在于，第一连接板(9)上开设有用于调节第一传感器支座(11)在第一连接板(9)上水平安装位置的第二条形槽，第二连接板(15)上开设有用于调节第二传感器支座(19)在第二连接板(15)上水平安装位置的第三条形槽，第三连接板(17)上开设有用于调节第三传感器支座(25)在第三连接板(17)上水平安装位置的第四条形槽。
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