CN111912619A - 一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置及方法。装置包括底座、驱动电机、储能飞轮、增速齿轮箱、涡轮转子系统、轴向动作机构、数据采集系统和自动控制系统。本发明方案采用模拟或真实的涡轮转子、排气机匣，通过相对运动主体的转换，在试验状态下实现与工况下等效的轴向包容试验过程，解决了准确模拟轴向包容的冲击过程和冲击能量的问题；能够获得准确的轴向包容过程中转子和机匣的位移、冲击载荷及变形动态响应等关键数据，同时对各部件的损伤和变形等进行测量分析，并考核涡轮发动机机匣的轴向包容能力。

Description

一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置及方法

技术领域

本发明涉及涡轮发动机领域，尤其涉及一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置及方法。

背景技术

排气机匣轴向包容性问题是指由于载荷、设计或工艺质量等原因，动力涡轮轴出现断裂失效失去负载的现象，导致动力涡轮转子在轴向高速排出气流的作用下轴向窜动冲击排气机匣框架，并伴随着高速旋转涡轮转子与静止的涡轮导向器与机匣框架的高速碰摩现象。在此极端情况下，为保障安全飞行，发动机设计者要求排气机匣结构能承受动力涡轮转子的轴向冲击，使动力涡轮转子不从排气机匣飞出，以免造成严重的二次破坏。因此，开展排气机匣轴向包容性研究对保证涡轮发动机安全可靠运行，对涡轮发动机的结构完整性和可靠性设计具有重要意义。因此需要一种用于涡轮发动机排气机匣轴向包容试验的装置，能够准确模拟轴向包容过程中的冲击过程和能量问题，才能实现对机匣包容能力的进一步考核研究。

国外公开文献资料中，关于断轴后轴向包容的相关研究工作较为少见，仅有欧洲少数课题组针对断轴后涡轮转静子互相作用的数值分析方法作了部分研究，其着重点在于对断轴后涡轮转静子互相作用机理以及转子转速变化规律的研究。国内曾报道过数起压气机和涡轮转静子叶片的碰磨事故，但经故障分析后是由于安装位置偏差或发动机多次喘振引起导向器机匣和定距环局部变形，导致转静子轴向间隙消失，叶片发生碰磨故障。现有技术中对机匣包容能力的研究多为故障分析排除性工作，并无可靠的试验模拟装置及方法获取精准的模拟数据。

由于轴向包容过程涉及多个部件的相互作用，具有转子的高速旋转运动和转静子间轴向相对快速运动的复合特征。发动机的工作环境十分的复杂，在试验设备中较难直接模拟高速旋转的涡轮转子在断轴后轴向冲击排气机匣的过程，因此国内现有的发动机相关试验装置均无法进行轴向包容过程的模拟实验，需要开发研制新的试验装置和试验方法对轴向包容问题进行研究。

发明内容

为了准确模拟排气机匣轴向包容过程中的冲击过程，保证排气机匣的设计结构能承受动力涡轮转子的轴向冲击，解决排气机匣轴向包容性问题，本发明提供了一种在高速旋转状态下，涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置及方法。本发明采用的方法是基于典型金属机匣轴向包容仿真分析方法得到的等效试验方法，以仿真结果中的机匣冲击载荷与能量耗散为切入点，研究转子转速和相对运动关系的影响。等效原则包括转子转速、轴向冲击力、轴向冲击能量的等效。本发明提供了一种用于实现等效试验方法的试验台，由于轴向包容过程中会产生冲击力、冲击力矩等现象，并会造成转静子的变形破坏，为了更好的通过数据来表示轴向包容的特征，确定轴向包容产生的典型特征参数，本发明选取了转速传感器、力传感器、振动位移传感器、激光位移传感器及应变片等动态测量试验过程中的参数，并对获取的高速快变信号数据进行降噪或滤波处理，提取数据中的关键信息。在试验结束后，对转子及机匣等部件的变形和损伤进行观察和测量，并定性分析，确定对轴向包容过程影响最大的因素。本发明的轴向包容试验装置适用于开展涡喷、涡扇、涡轴发动机机匣等的轴向包容试验。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案是：

一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置，包括底座、驱动电机、储能飞轮、增速齿轮箱、涡轮转子系统、轴向动作机构、数据采集系统和自动控制系统；

所述驱动电机输出的动力依次传输至储能飞轮、增速齿轮箱和涡轮转子系统；驱动电机与储能飞轮之间设有第一电磁离合器，储能飞轮与增速齿轮箱的低速齿轮轴之间设有第二电磁离合器，增速齿轮箱的高速齿轮轴与涡轮转子系统之间设有熔断保护件；所述储能飞轮的动力输出轴上安装有第一转速传感器，驱动电机、储能飞轮、增速齿轮箱和涡轮转子系统之间布置有多处振动位移传感器；

所述涡轮转子系统包括涡轮转子轴、轴承支座和涡轮盘组件；所述涡轮转子轴通过轴承支座固定在底座上，涡轮转子轴一端通过熔断保护件与增速齿轮箱的高速齿轮轴相连，另一端安装有涡轮盘组件；所述涡轮转子轴上安装有第二转速传感器，所述第一转速传感器、第二转速传感器和振动位移传感器均与自动控制系统连接；

所述轴向动作机构包括支撑立板、压缩弹簧组、液压顶杆、机匣安装环及转接机匣；所述压缩弹簧组同轴套设在涡轮盘组件的外围，一端通过支撑立板固定，另一端安装有机匣安装环；所述转接机匣位于涡轮盘组件和压缩弹簧组之间，转接机匣的一侧固定在机匣安装环上，另一侧设有排气机匣安装孔；所述液压顶杆抵接在机匣安装环上，液压顶杆的伸缩方向与压缩弹簧组的伸缩方向一致。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用涡轮组件、排气机匣在高速旋转状态下，基于转子转速、轴向冲击力、轴向冲击能量均等效的原则，设计了涡轮转子系统和轴向动作机构，其中轴向动作机构通过压缩弹簧组实现了待测试的排气机匣能够沿轴向窜动，从而对涡轮盘组件进行反复冲击的过程，通过将涡轮转子高速旋转与轴向冲击的复合运动转换为涡轮转子的高速旋转和排气机匣的轴向冲击两个主体运动，实现相对运动主体的转换，可以通过分别对两个主体运动的精确控制来实现等效的轴向包容试验过程，进而解决了准确模拟轴向包容过程中的冲击过程和冲击能量的问题；

(2)本发明的试验装置能够开展完整模拟轴向包容过程的试验。第一，将第一电磁离合器与第二电磁离合器均吸合，通过驱动电机系统提供扭矩，能够模拟轴断裂失效前转子系统的驱动扭矩来源的工况；第二，将第一电磁离合器断开，第二电磁离合器吸合，能够模拟轴断裂失效后，发动机尚未停止供油时的转子系统未完全失去驱动扭矩的工况；第三，将第一电磁离合器与第二电磁离合器均断开，能够模拟轴断裂失效后，发动机断油，转子系统完全失去驱动扭矩的工况。通过符合实际工况的准确模拟，保证了试验数据的可靠性，对排气机匣结构的设计提供了重要的依据，保证了涡轮发动机安全可靠运行。

(3)本发明通过设置应变片、激光位移传感器、力传感器等，并利用数据采集系统进行高速数据动态采集，能够获得轴向包容过程中转子和机匣的位移、加速度、冲击载荷及变形动态响应等关键数据，同时在试验结束后通过对各部件的损伤和变形等进行测量分析，能够获取精确模拟且全面的试验数据，实现了在对机匣的轴向包容能力的全方位考核研究。

(4)本发明通过设计安全防护罩、熔断保护件等，保证了本装置的安全可靠运行，且能够实现自动化测试和记录，易于操作。

附图说明

图1是涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置机械结构示意图；

图2是涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置测控系统示意图；

图3是涡轮发动机排气机匣轴向包容试验流程图；

图中，1底座，2.驱动电机，3.第一电磁离合器，4.第二电磁离合器，5.储能飞轮，6.增速齿轮箱，7.轴承支座，8.涡轮盘组件，9.机匣安装环，10.转接机匣，11.排气机匣，12.支撑立板，13.压缩弹簧组，14.液压顶杆，15.飞轮防护箱，16.熔断保护联轴器、17.安全防护罩、18.振动位移传感器，19.力传感器，20.应变片，21.激光位移传感器，22.高速数据采集系统，23.转速传感器，24.自动控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1～2所示，涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置包括底座1、驱动电机系统、储能飞轮系统、齿轮增速系统、熔断保护联轴器16、涡轮转子系统、轴向动作机构、安全防护罩17、数据采集系统22及自动控制系统24。

所述驱动电机系统包括驱动电机2、变频控制器、制动电阻及其它电机控制配套部件。

所述齿轮增速系统采用增速齿轮箱6；增速齿轮箱6中的低速齿轮轴通过第二电磁离合器4与储能飞轮5联接，增速齿轮箱6中的高速齿轮轴通过熔断保护联轴器16与高速轴系联接。

所述储能飞轮系统包括第一电磁离合器3、储能飞轮5、飞轮防护箱15、第二电磁离合器4；储能飞轮5通过第一电磁离合器3与驱动电机输出轴相连，通过第二电磁离合器4与增速齿轮箱6的低速齿轮轴相连，飞轮防护箱15为储能飞轮5提供安全防护。

所述涡轮转子系统包括轴承支座7、涡轮转子轴、涡轮盘组件8；所述的涡轮转子轴为高速轴，涡轮转子轴在轴承支座7的支承下，一端通过熔断保护联轴器16与增速齿轮箱6的高速齿轮轴联接，另一端用于安装涡轮盘组件。熔断保护联轴器可以在涡轮转子与排气机匣冲击引起轴的扭矩超限的情况下发生熔断保护，断开高速齿轮轴与涡轮转子轴的联接，保护增速齿轮箱的破坏与涡轮转子轴的断裂。

所述轴向动作机构包括压缩弹簧组13、支撑立板12、液压顶杆14、脱开机构、机匣安装环及转接机匣；所述压缩弹簧组13同轴套设在涡轮盘组件8的外围，一端通过支撑立板(12)固定，另一端安装有机匣安装环9；所述转接机匣10位于涡轮盘组件8和压缩弹簧组13之间，转接机匣10的一侧固定在机匣安装环9上，另一侧设有排气机匣安装孔；所述液压顶杆(14)抵接在机匣安装环9上，液压顶杆14的伸缩方向与压缩弹簧组13的伸缩方向一致。

所述安全防护罩17包括腔体、前侧立板和后侧立板，安装在试验腔底座上，并与底座一起围住涡轮转子系统、排气机匣、机匣安装环、轴向动作机构，形成一个安全防护腔，阻挡涡轮转子与排气机匣发生冲击破坏时飞出的高速碎片。

在本发明的一个具体实施中，轴向动作机构可以实现保持稳定的弹簧预紧力的同时，带动排气机匣的轴向往复窜动，通过相对运动主体的转换，准确模拟发动机实际运行过程中，轴断裂失效后涡轮转子在高速排出气流作用下沿轴向向排气机匣快速窜动，排气机匣受涡轮转子冲击后轴向变形，并将涡轮转子轴向反弹，涡轮转子又在高速排出气流作用下沿轴向再次冲击排气机匣，如此反复作用。直至发动机断油后，失去高速排出气流的作用，以及在摩擦力的作用下，涡轮转子系统降速停机。

具体的，轴向动作机构中的支撑立板垂直安装在底座上，靠近涡轮转子轴用于安装涡轮盘组件的一侧，支撑立板可沿涡轮转子轴的方向调整安装位置，具体的，所述的底座上设有T型槽导轨，所述的支撑立板通过导向滑块副安装在导轨上，可以实现轴向移动，且导向滑块副中的锁紧滑块具备锁紧功能，保证支撑立板的安装稳定性。所述的压缩弹簧组是由若干个导向销杆沿周向等间距排列构成，所述的导向销杆穿插设置在支撑立板上，导向销杆外围套接有弹簧，弹簧沿着导向销杆的方向伸缩，其伸缩方向与支撑立板的安装平面垂直，弹簧上安装有力传感器，力传感器与数据采集系统连接；所述的机匣安装环固定在导向销杆的顶端，与涡轮转子轴同轴；所述的液压顶杆抵接在机匣安装环上，用于对压缩弹簧组进行预压缩。所述的转接机匣一侧端面固定在机匣安装环上且位于压缩弹簧组的一侧，转接机匣的另一侧端面用于固定待试验的排气机匣，使得排气机匣位于涡轮转子轴端位置，且与涡轮盘组件之间留有一定的距离。

轴向动作机构中的脱开机构用于实现压缩弹簧组的压缩和释放，当液压顶杆实现弹簧的预压缩后，通过脱开机构固定弹簧的压缩位置，液压顶杆收回，当需要压缩弹簧组工作时，脱开机构释放处于压缩状态的弹簧，弹簧在压缩力的作用下沿着导向销杆的方向窜动，带动机匣安装环、转接机匣和测试中的排气机匣沿轴向窜动，模拟排气机匣与涡轮盘组件之间的轴向冲击过程。

压缩弹簧组一端固定在机匣安装环上，一端通过脱开机构固定在支撑立板上，液压顶杆一段固定，另一端活动连接在机匣安装环上。

在本发明的一个具体实施中，本发明的试验装置安装有多处传感器，其中储能飞轮5的动力输出轴和涡轮转子轴上安装有转速传感器，驱动电机2、储能飞轮4、增速齿轮箱6和涡轮转子系统之间的关键待测点位置布置有多处振动位移传感器；压缩弹簧组的弹簧上安装有力传感器，固定排气机匣的安装孔处粘贴有应变片。激光位移传感器安装在支撑立板上，用于测量受涡轮盘组件冲击后的排气机匣轴向和径向的位移，记录受冲击后的瞬态运动轨迹。所述的转速传感器、振动位移传感器与自动控制系统24连接，力传感器、激光位移传感器、应变片均与高速数据采集系统连接。所述高速数据采集系统22包括高速采集卡和动态应变仪；所述的采集卡用于采集多处传感器的数据，且所述高速采集卡和动态应变仪相连，所述的动态应变仪与排气机匣上安装的应变片相连，实现对排气机匣的变形和振动进行动态应变采样和传输，并把模拟信号转换成数字信号。

在本发明的一个具体实施中，所述的储能飞轮系统可以实现涡轮转子系统驱动扭矩的保持、切换与调整，准确模拟发动机实际运行过程中，轴断裂失效后转子系统的工况变化。具体为：

第一工况模拟：所述的第一电磁离合器3与第二电磁离合器4均吸合，通过驱动电机系统提供扭矩，模拟轴断裂失效前转子系统的驱动扭矩来源；

第二工况模拟：所述的第一电磁离合器3断开，第二电磁离合器4吸合，模拟轴断裂失效后，发动机尚未停止供油时的转子系统未完全失去驱动扭矩的工况；

第三工况模拟：所述的第一电磁离合器3与第二电磁离合器4均断开，模拟轴断裂失效后，发动机断油，转子系统完全失去驱动扭矩的工况。

本发明通过采用高速采集系统的软硬件配套使用，解决了涡轮盘组件高速冲击排气机匣过程中的信号传递与采集问题；通过采用电磁离合器切换驱动扭矩来源的方式，解决了完整的涡轮盘组件断轴后轴向冲击过程中驱动源变化的问题；通过设置应变片、力传感器、位移传感器的方式，实现了准确测量轴向冲击过程中涡轮盘组件及排气机匣等部件的变形和损伤的目的；通过上述手段，实现了对排气机匣的轴向包容能力的测试，对排气机匣结构的设计提供了重要的依据，保证了涡轮发动机安全可靠运行。

涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置的使用方法如下：

(1)安装涡轮转子及排气机匣。将待试验的排气机匣11通过安装孔固定在转接机匣10上，调节转接机匣10沿轴向的位置，控制排气机匣11与涡轮盘组件8之间的距离为0.1-10mm；

(2)将应变片粘贴于排气机匣的承力支承板上，用于测量排气机匣中心受涡轮盘组件冲击后，向外侧机匣传递的冲击载荷；激光位移传感器安装在支撑立板12上，用于测量受涡轮盘组件冲击后的排气机匣轴向和径向的位移，记录受冲击后的瞬态运动轨迹。在待试验的关键测点位置处安装振动位移传感器，主要安装在驱动电机2的动力输出轴、储能飞轮5的动力输出轴、涡轮转子轴等位置处，用于根据动力轴上的振动值监测装置的运行状况；在储能飞轮5的动力输出轴和涡轮转子轴上分别安装第一转速传感器和第二转速传感器，用于采集转速信息；在压缩弹簧组上安装力传感器。并将振动位移传感器、第一转速传感器、第二转速传感器分别连接至自动控制系统；激光位移传感器、应变片、力传感器分别连接至数据采集系统。

(3)在试验台控制程序界面进行试验参数设置，包括：转子直径、转子厚度、转子重量、转子转动惯量、目标试验转速、升速加速度、弹簧力、第二电磁离合器断电时间t等。监控程序界面监测参数包括：驱动电机振动、飞轮防护箱振动、高速齿轮箱振动、齿轮箱润滑供油温度、齿轮箱润滑供油压力、轴承支座振动、储能飞轮转速、高速轴转速等。

(4)通过液压顶杆完成弹簧预压缩，根据力传感器示数，控制轴向推力(弹簧力)到指定值，由脱开机构固定弹簧的压缩位置并保持稳定，液压顶杆收回；同时调整好涡轮转子与排气机匣的间隙。

(5)将第一电磁离合器3、第二电磁离合器4通电吸合，启动驱动电机2带动储能飞轮5、增速齿轮箱6以及涡轮盘组件8开始旋转；设置自动控制程序，用于自动切换模拟工况及模拟时长，同时在程序控制界面设置离合器通电吸合与断电脱开切换按钮，以及电机紧急停车按钮，便于紧急或临时情况的手动切换或停车。

(6)开启驱动电机，带动储能飞轮，经增速齿轮箱6带动涡轮转子系统高速旋转至指定转速并稳定后，控制第一电磁离合器3断电脱开，切断与驱动电机2的联接，同时驱动电机2根据飞轮实时转速跟随控制。涡轮盘组件8由储能飞轮5带动继续旋转。

(7)储能飞轮带动涡轮盘组件旋转达到稳定速度后，轴向动作机构中的脱开机构释放压缩弹簧组13，同时给高速数据采集系统触发信号使其开始记录。

(8)通过高速数据采集系统对应变片20、激光位移传感器21、力传感器19进行高速采集，对涡轮盘组件8的转速、轴承支座的振动速度、排气机匣的位移与加速度、冲击载荷等关键参数进行动态测量，并对获取的数据进行降噪或滤波处理，提取数据中的关键信息。

(9)在设定时间t后，第二电磁离合器4自动断电脱开，涡轮盘组件8与排气机匣11持续碰磨，直至转速降为零。第二电磁离合器4断电脱开的同时或者当储能飞轮的转速达到预设值后，控制第一电磁离合器3通电吸合，通过驱动电机带动储能飞轮5降速为零。优选的，时间t为0.1-10s。

(10)轴向包容过程结束后，对涡轮盘组件及排气机匣的变形和损伤进行观察和测量记录。

(11)根据对轴向包容冲击过程的动态测量，以及对试验后部件的测量检查，得出部件的轴向包容能力，得到轴向包容试验结果，完成试验。

以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置，其特征在于，包括底座(1)、驱动电机(2)、储能飞轮(5)、增速齿轮箱(6)、涡轮转子系统、轴向动作机构、数据采集系统和自动控制系统；

所述驱动电机(2)输出的动力依次传输至储能飞轮(5)、增速齿轮箱(6)和涡轮转子系统；驱动电机(2)与储能飞轮(5)之间设有第一电磁离合器(3)，储能飞轮(5)与增速齿轮箱(6)的低速齿轮轴之间设有第二电磁离合器(4)，增速齿轮箱(6)的高速齿轮轴与涡轮转子系统之间设有熔断保护件；所述储能飞轮(5)的动力输出轴上安装有第一转速传感器，驱动电机(2)、储能飞轮(5)、增速齿轮箱(6)和涡轮转子系统之间布置有多处振动位移传感器；

所述涡轮转子系统包括涡轮转子轴、轴承支座(7)和涡轮盘组件(8)；所述涡轮转子轴通过轴承支座(7)固定在底座上，涡轮转子轴一端通过熔断保护件与增速齿轮箱(6)的高速齿轮轴相连，另一端安装有涡轮盘组件(8)；所述涡轮转子轴上安装有第二转速传感器，所述第一转速传感器、第二转速传感器和振动位移传感器均与自动控制系统连接；

所述轴向动作机构包括支撑立板(12)、压缩弹簧组(13)、液压顶杆(14)、机匣安装环(9)及转接机匣(10)；所述压缩弹簧组(13)同轴套设在涡轮盘组件(8)的外围，一端通过支撑立板(12)固定，另一端安装有机匣安装环(9)；所述转接机匣(10)位于涡轮盘组件(8)和压缩弹簧组(13)之间，转接机匣(10)的一侧固定在机匣安装环(9)上，另一侧设有排气机匣安装孔；所述液压顶杆(14)抵接在机匣安装环(9)上，液压顶杆(14)的伸缩方向与压缩弹簧组(13)的伸缩方向一致。

2.如权利要求1所述的一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置，其特征在于，还包括应变片和激光位移传感器，所述应变片安装在待试验的排气机匣上，激光位移传感器安装在支撑立板上，应变片与激光位移传感器均与数据采集系统连接。

3.如权利要求1所述的一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置，其特征在于，所述储能飞轮(5)和涡轮转子系统的外围均设有安全防护罩。

4.如权利要求1所述的一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置，其特征在于，所述的压缩弹簧组包括导向销杆、弹簧和力传感器；所述的导向销杆垂直穿插设置在支撑立板上，导向销杆顶端与机匣安装环连接，导向销杆外围套接有弹簧；所述弹簧上安装有力传感器，力传感器与数据采集系统连接。

5.如权利要求4所述的一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置，其特征在于，所述的压缩弹簧组还包括固定和释放弹簧的脱开机构。

6.如权利要求1所述的一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置，其特征在于，所述轴向动作机构中的转接机匣沿轴向位置可调。

7.如权利要求1所述的一种涡轮发动机排气机匣轴向包容试验装置，其特征在于，所述熔断保护件采用熔断保护联轴器(16)。

8.一种权利要求1到7中任一项所述试验装置的涡轮发动机排气机匣轴向包容试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将待试验的排气机匣(11)通过安装孔固定在转接机匣(10)上，调节转接机匣(10)沿轴向的位置，控制排气机匣(11)与涡轮盘组件(8)之间的距离为0.1-10mm；

2)在待试验的关键测点位置处安装振动位移传感器，在储能飞轮(5)的动力输出轴和涡轮转子轴上分别安装第一转速传感器和第二转速传感器，在固定排气机匣的安装孔处粘贴应变片，在支撑立板(12)上安装激光位移传感器，在压缩弹簧组上安装力传感器，并将振动位移传感器、第一转速传感器、第二转速传感器分别连接至自动控制系统；激光位移传感器、应变片、力传感器分别连接至数据采集系统；

3)控制液压顶杆(14)对压缩弹簧组(13)进行预压缩，当力传感器(19)测得的弹簧压缩力达到指定值后，通过脱开机构固定弹簧的压缩位置，液压顶杆(14)复位；

4)控制第一电磁离合器(3)和第二电磁离合器(4)通电吸合，启动驱动电机(2)带动储能飞轮(5)、增速齿轮箱(6)以及涡轮转子系统旋转；当第二转速传感器测得的转速达到预设值V₁后，控制第一电磁离合器(3)断电脱开，切断与驱动电机(2)的连接，同时驱动电机(2)根据储能飞轮(5)的实时转速跟随控制，所述储能飞轮(5)的实时转速由第一转速传感器测得；涡轮盘组件(8)由储能飞轮(5)带动继续旋转；

5)当第二转速传感器测得的转速达到预设值V₂后，通过脱开机构释放预压缩后的弹簧，排气机匣(11)在弹簧轴向力的作用下往复窜动，并冲击涡轮盘组件(8)，由数据采集系统记录冲击过程中的激光位移传感器、应变片及力传感器采集到的数据，并对获取的数据进行降噪或滤波处理；

6)当达到预设冲击时间t后，控制第二电磁离合器(4)断电脱开，排气机匣(11)与涡轮盘组件(8)持续进行轴向碰磨，直至转速降为零；

7)打开安全防护罩，对涡轮盘组件(8)和排气机匣(11)的损伤及变形进行测量记录，并结合数据采集系统获取的测试数据，得到轴向包容试验结果，完成试验。

9.如权利要求8所述的涡轮发动机排气机匣轴向包容试验方法，其特征在于，步骤6)第二电磁离合器(4)断电脱开的同时或者当第一转速传感器测得的转速达到预设值V₃后，控制第一电磁离合器(3)通电吸合，通过驱动电机(2)带动储能飞轮(5)转速降为零。

10.如权利要求8所述的涡轮发动机排气机匣轴向包容试验方法，其特征在于，所述的预设冲击时间t为0.1-10s。

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