CN110514378B - 一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，利用榫头顶杆实现叶片榫头的定位与顶紧，通过在凸肩夹块上设置用于加持叶片凸肩的凸肩凹槽，实现叶片凸肩的定位加持，然后利用凸肩固定框上的凸肩顶杆实现叶片凸肩的夹紧，确保发动机带凸肩风扇叶片上凸肩结构的悬空；然后将榫头定位块和凸肩固定框均固定于振动台上，利用振动台完成带凸肩风扇叶片振动疲劳试验，本装置能够准确模拟叶片的工作状态，完成了叶片的高周疲劳考核试验，确保获得了可靠的疲劳试验数据，本装置结构简单、紧凑，易于调整，可以根据试验叶片需要灵活地调整位置；同时可以广泛应用于其他类型的叶片，应用范围广，适用性强，具有很强的工程应用价值。

Description

一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置
技术领域
本发明属于发动机叶片试验技术领域，具体涉及一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置。
背景技术
因振动引起的叶片高周疲劳破坏是制约发动机可靠性的一个关键问题。研究叶片振动的产生原因和降低叶片振动破损故障一直是发动机设计、生产十分关注的问题，新型的发动机采用凸肩叶片来解决振动问题，凸肩叶片由于在叶身增加辅助支承，增加了叶片刚度，改变无凸肩叶片的固有频率、振型，降低叶片振动响应，使叶片在工作中的振动应力最小。因此如何准确模拟叶片振动状态，并在此基础上进行振动疲劳试验是一个难题。传统的试验方法为了缩短试验周期，截断叶片的凸台断，不仅破坏了叶片本身的结构，无法准确的模拟叶片的边界条件，目前没有针对采用凸肩叶片的发动机带凸肩风扇的测试方法和装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，包括榫头定位块、凸肩夹块和凸肩固定框，榫头定位块和凸肩固定框均固定于振动台上；
榫头定位块上设有榫头顶杆槽和榫槽，榫槽用于放置叶片榫头，榫头顶杆槽内设有用于顶紧叶片榫头的榫头顶杆，榫头顶杆槽与榫槽连通，榫槽截面与叶片榫头吻合；
凸肩夹块上设有用于加持叶片凸肩的凸肩凹槽，凸肩凹槽沿叶片凸肩轴向为通孔结构，凸肩凹槽沿叶片凸肩径向为开口结构；
凸肩固定框上端设有凸肩顶杆，使用时，凸肩夹块置于凸肩顶杆正下方，凸肩顶杆能够与凸肩夹块顶部接触。
进一步的，榫头顶杆与榫头定位块螺纹连接。
进一步的，榫头顶杆槽与榫槽之间设有顶块槽，顶块槽内设有顶块，顶块槽与榫头顶杆槽与榫槽均连通，顶块两端分别能够与叶片榫头端面和榫头顶杆一端接触。
进一步的，凸肩夹块的凸肩凹槽变形尺寸大于凸肩凹槽与待测叶片凸肩的间隙。
进一步的，凸肩凹槽变形尺寸为8-12mm，凸肩凹槽与待测叶片凸肩的间隙为4-8mm。
进一步的，凸肩凹槽内设有垫层。
进一步的，榫头顶杆槽沿垂直于叶片榫头轴线方向为开口槽。
进一步的，凸肩固定框底部设有定位槽，凸肩夹块底部设有与定位槽配合定位的定位块。
进一步的，榫头定位块和凸肩固定框通过螺栓固定于振动台上。
进一步的，榫头定位块和凸肩固定框的相对位置可调。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，榫头定位块上设有榫头顶杆槽和榫槽，利用榫槽放置叶片榫头，然后利用榫头顶杆实现叶片榫头的定位与顶紧，通过在凸肩夹块上设置用于加持叶片凸肩的凸肩凹槽，凸肩凹槽沿叶片凸肩轴向为通孔结构，凸肩凹槽沿叶片凸肩径向为开口结构，实现叶片凸肩的定位加持，然后利用凸肩固定框上的凸肩顶杆实现叶片凸肩的夹紧，确保发动机带凸肩风扇叶片上凸肩结构的悬空；利用榫头定位块、凸肩夹块和凸肩固定框实现发动机带凸肩风扇叶片的固定，然后将榫头定位块和凸肩固定框均固定于振动台上，利用振动台完成带凸肩风扇叶片振动疲劳试验，通过采用带凸肩风扇叶片振动疲劳试验的试验装置，准确模拟了叶片的工作状态，完成了叶片的高周疲劳考核试验，确保获得了可靠的疲劳试验数据，本装置结构简单、紧凑，易于调整，可以根据试验叶片需要灵活地调整位置；同时可以广泛应用于其他类型的叶片，应用范围广，适用性强，具有很强的工程应用价值。
进一步的，榫头顶杆与榫头定位块螺纹连接，采用螺纹连接便于预紧力调整，调整方便。
进一步的，榫头定位块和凸肩固定框的相对位置可调，便于不同尺寸叶片的疲劳试验。
进一步的，凸肩凹槽内设有垫层，防止叶片凸肩表面加持过程中划伤。
进一步的，榫头定位块和凸肩固定框通过螺栓固定于振动台上，便于安装取放和调整。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中，1、振动台，2、榫头定位块，3、榫头顶杆，4、顶块，5、叶片榫头，6、凸肩顶杆，7、凸肩夹块，8、凸肩固定框，9、榫槽，10、凸肩凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，包括榫头定位块2、凸肩夹块7和凸肩固定框8，榫头定位块2和凸肩固定框8均固定于振动台1上；
榫头定位块2上设有榫头顶杆槽和榫槽9，榫头顶杆槽内设有榫头顶杆3，榫头顶杆槽与榫槽9连通，榫槽9截面与叶片榫头5吻合；
凸肩夹块7上设有用于加持叶片凸肩的凸肩凹槽10，凸肩凹槽10沿叶片凸肩轴向为通孔结构，凸肩凹槽10沿叶片凸肩径向为开口结构；
凸肩固定框8上端设有凸肩顶杆6，使用时，凸肩夹块7置于凸肩顶杆6正下方，凸肩顶杆6能够与凸肩夹块7顶部接触；
榫头顶杆槽沿垂直于叶片榫头5轴线方向为开口槽，便于叶片榫头5的取放；
榫头顶杆3与榫头定位块2螺纹连接，采用螺纹连接便于预紧力调整，调整方便；
榫头定位块2和凸肩固定框8通过螺栓固定于振动台1上，榫头定位块2和凸肩固定框8的相对位置可调，便于不同尺寸叶片的疲劳试验；
榫头顶杆槽与榫槽9之间设有顶块槽，顶块槽内设有顶块4，顶块槽与榫头顶杆槽与榫槽9均连通；
凸肩夹块7的凸肩凹槽10变形尺寸大于凸肩凹槽10与待测叶片凸肩的间隙；具体的，凸肩凹槽10变形尺寸为8-12mm，防止凸肩凹槽10过大形变，凸肩凹槽(10)与待测叶片凸肩的间隙为4-8mm，便于对准安装；
凸肩凹槽10内设有垫层，防止叶片凸肩表面加持过程中划伤。
使用时，凸肩凹槽10的轴线与榫头顶杆槽轴线同轴。
凸肩固定框8底部设有定位槽，凸肩夹块7底部设有与定位槽配合定位的定位块。
下面结合附图对本发明的结构原理和使用步骤作进一步说明：
使用时将叶片榫头5滑入榫头定位块2的榫头顶杆槽内，将榫头顶块4装于顶块槽内，榫头顶杆3安装于螺纹孔内，施加适当的拧紧力矩使榫头顶杆3通过顶块4将叶片榫头顶紧，以保证叶片有足够的刚性；使用时将凸肩夹块7的凸肩凹槽10对准叶片凸肩慢慢滑入，从而对凸肩进行定位和固定，然后将凸肩夹块7移动至凸肩顶杆6下端，对凸肩顶杆6预紧力，通过凸肩夹块7的凸肩凹槽10变形对叶片凸肩进行夹紧和定位，然后将将凸肩固定框8固定于振动台1上，从而夹紧叶片凸肩，从而完成对叶片的固定和装夹，然后开启振动台，利用振动台完成带凸肩风扇叶片振动疲劳试验。
通过采用带凸肩风扇叶片振动疲劳试验的试验装置，准确模拟了叶片的工作状态，完成了叶片的高周疲劳考核试验，确保获得了可靠的疲劳试验数据。该试验装置结构紧凑，易于调整，可以根据试验叶片需要灵活地调整位置；同时可以广泛应用于其他类型的叶片，应用范围广，适用性强，具有很强的工程应用价值。

Claims (5)

1.一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，其特征在于，包括榫头定位块(2)、凸肩夹块(7)和凸肩固定框(8)，榫头定位块(2)和凸肩固定框(8)均固定于振动台(1)上；
榫头定位块(2)上设有榫头顶杆槽和榫槽(9)，榫槽(9)用于放置叶片榫头(5)，榫头顶杆槽内设有用于顶紧叶片榫头(5)的榫头顶杆(3)，榫头顶杆槽与榫槽(9)连通，榫槽(9)截面与叶片榫头(5)吻合；
凸肩夹块(7)上设有用于加持叶片凸肩的凸肩凹槽(10)，凸肩凹槽(10)沿叶片凸肩轴向为通孔结构，凸肩凹槽(10)沿叶片凸肩径向为开口结构；
凸肩固定框(8)上端设有凸肩顶杆(6)，使用时，凸肩夹块(7)置于凸肩顶杆(6)正下方，凸肩顶杆(6)能够与凸肩夹块(7)顶部接触，榫头顶杆(3)与榫头定位块(2)螺纹连接，榫头顶杆槽与榫槽(9)之间设有顶块槽，顶块槽内设有顶块(4)，顶块槽与榫头顶杆槽与榫槽(9)均连通，顶块(4)两端分别能够与叶片榫头(5)端面和榫头顶杆(3)一端接触，凸肩夹块(7)的凸肩凹槽(10)变形尺寸大于凸肩凹槽(10)与待测叶片凸肩的间隙；榫头顶杆槽沿垂直于叶片榫头(5)轴线方向为开口槽，凸肩固定框(8)底部设有定位槽，凸肩夹块(7)底部设有与定位槽配合定位的定位块。
2.根据权利要求1所述的一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，其特征在于，凸肩凹槽(10)变形尺寸为8-12mm，凸肩凹槽(10)与待测叶片凸肩的间隙为4-8mm。
3.根据权利要求1所述的一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，其特征在于，凸肩凹槽(10)内设有垫层。
4.根据权利要求1所述的一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，其特征在于，榫头定位块(2)和凸肩固定框(8)通过螺栓固定于振动台(1)上。
5.根据权利要求4所述的一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置，其特征在于，榫头定位块(2)和凸肩固定框(8)的相对位置可调。
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