CN107796696A - 航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置 - Google Patents

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刘涛
张荫鳌
经留洋
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Abstract

本发明提供一种航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置，包括底座、夹块、上压块和下压块；所述底座设有龙门；所述夹块用于装夹所述航空发动机高压涡轮叶片并置于所述龙门中，所述夹块上方还设置有压紧螺栓一；所述上压块和所述下压块分别置于所述航空发动机高压涡轮叶片的上缘板和下缘板处，起到稳固所述上缘板和所述下缘板的作用；所述上压块上方还设有压紧螺栓二；所述压紧螺栓一和所述压紧螺栓二分别穿透所述底座上端；所述底座下端设置6个固定螺栓用于和电磁振动台连接。本发明从根本上解决了航空发动机高压涡轮叶片在疲劳性能考核过程中频繁发生的榫齿断裂问题，使叶片的强度性能得以正确评估。

Description

航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置
技术领域
本发明属于航空发动机强度测试技术领域，具体涉及一种航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置。
背景技术
航空发动机压气机、涡轮工作叶片在研制、生产中需进行大量的疲劳性能考核试验。但在实际疲劳考核试验中，叶片榫齿频频出现断裂，导致试验无法进行，从而无法准确评估叶片的强度性能，严重影响了科研生产任务的顺利进行。因此，亟需设计一种叶片装夹装置来辅助完成相关的疲劳性能测试。
发明内容
本发明提供一种航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置，可有效解决航空发动机高压涡轮叶片疲劳考核过程中榫齿频繁断裂的技术难题。本发明的技术方案为：
一种航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置，包括底座、夹块、上压块和下压块；所述底座设有龙门；所述夹块用于装夹所述航空发动机高压涡轮叶片并置于所述龙门中，所述夹块上方还设置有压紧螺栓一；所述上压块和所述下压块分别置于所述航空发动机高压涡轮叶片的上缘板和下缘板处，起到稳固所述上缘板和所述下缘板的作用；所述上压块上方还设有压紧螺栓二；所述压紧螺栓一和所述压紧螺栓二分别穿透所述底座上端；所述底座下端设置6个固定螺栓用于和电磁振动台连接。
进一步地，所述装夹装置还设有配重块，所述配重块置于所述航空发动机高压涡轮叶片的叶尖部。
本发明的特点和有益效果是：本发明通过设置夹块、上压块和下压块同时夹持航空发动机高压涡轮叶片的榫齿和上下缘板，改变了榫齿受力状态，并通过设置压紧螺栓一和压紧螺栓二解决了因叶片悬臂造成的叶片榫齿振动载荷过大造成榫齿断裂的问题；并且在底座下端设置6个用于和电磁振动台连接的螺栓可有效控制激振力损失的问题。本发明从根本上解决了航空发动机高压涡轮叶片在疲劳性能考核过程中频繁发生的榫齿断裂问题，使叶片的强度性能得以正确评估。
附图说明
图1为航空发动机高压涡轮叶片的结构示意图；
图2为本发明的装夹装置的结构示意图；
其中，1-底座，2-底座龙门，3-夹块，4-上压块，5-下压块，6-压紧螺栓一，7-压紧螺栓二，8-配重块，9-固定螺栓，10-上缘板，11-下缘板，12-榫齿，13-榫齿裂纹。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图2所示，本发明具体实施例提供一种航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置，包括底座1、夹块3、上压块4和下压块5；所述底座1设有龙门2；所述夹块3用于装夹所述航空发动机高压涡轮叶片并置于所述龙门2中，所述夹块3上方还设置有压紧螺栓一6；所述上压块4和所述下压块5分别置于所述航空发动机高压涡轮叶片的上缘板10和下缘板11处，起到稳固所述上缘板10和所述下缘板11的作用；所述上压块4上方还设有压紧螺栓二7；所述压紧螺栓一6和所述压紧螺栓二7分别穿透所述底座1上端；所述底座1下端设置6个固定螺栓9用于和电磁振动台连接，并且6个固定螺栓在振动台上均匀分布；所述装夹装置还设有配重块8，所述配重块8置于所述航空发动机高压涡轮叶片的叶尖部。
本实施例的装夹装置在使用时，先用6个固定螺栓将底座固定在电磁振动台上，将叶片安装到夹块中，并置于底座龙门中，将上压块和下压块分别放入叶片的上、下缘板处，依次拧紧压紧螺栓一和压紧螺栓二，最后在叶片尖部固定好配重块；开启电磁振动台进行航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能测试。
图1给出了航空发动机高压涡轮叶片在接受疲劳性能考核试验后的结构示意图，传统的装载夹具只有底座和夹块，从图中可以清晰看出发生裂纹的部位，说明榫齿部位在不均衡外力的作用下发生了断裂，必须改变榫齿的受力状态才能正确评估该叶片的强度性能。本实施例通过设置夹块、上压块和下压块同时夹持航空发动机高压涡轮叶片的榫齿和上下缘板，纠正了榫齿受力状态，并通过设置压紧螺栓一和压紧螺栓二解决了因叶片悬臂造成的叶片榫齿振动载荷过大造成榫齿断裂的问题；并且在底座下端设置6个用于和电磁振动台连接的螺栓可有效控制激振力损失的问题。此外，由于叶片榫齿和缘板同时夹持作用下，叶片的共振频率升高了近500Hz，极有可能超出某些类型振动台的最大工作频率。因此，为了降低叶片的共振频率，本实施例在叶片尖部安装配重块，有效降低了叶片的共振频率，并保证在振动台的工作频率范围内。
本实施例从根本上解决了航空发动机高压涡轮叶片在疲劳性能考核过程中频繁发生的榫齿断裂问题，使叶片的强度性能得以正确评估，并大大降低了叶片的报废率，为公司节约了成本。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (2)

1.航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置，其特征在于，包括底座、夹块、上压块和下压块；所述底座设有龙门；所述夹块用于装夹所述航空发动机高压涡轮叶片并置于所述龙门中，所述夹块上方还设置有压紧螺栓一；所述上压块和所述下压块分别置于所述航空发动机高压涡轮叶片的上缘板和下缘板处，起到稳固所述上缘板和所述下缘板的作用；所述上压块上方还设有压紧螺栓二；所述压紧螺栓一和所述压紧螺栓二分别穿透所述底座上端；所述底座下端设置6个固定螺栓用于和电磁振动台连接。
2.根据权利要求1所述的航空发动机高压涡轮叶片疲劳性能考核用的装夹装置，其特征在于，所述装夹装置还设有配重块，所述配重块置于所述航空发动机高压涡轮叶片的叶尖部。
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