CN112179661A - 轮盘试验的加温装置 - Google Patents

Abstract

本发明的轮盘试验的加温装置，属于轮盘试验装置的技术领域，解决现有技术的产品轮盘试验过程中温度不可调节或不可控制的技术问题。该轮盘试验的加温装置包括壳体(1)，壳体(1)内以可转动的方式安装有轮盘(2)和光辐射组件，其中：在真空状态下光辐射组件以光能强度可调节的方式传递光能至轮盘(2)；轮盘(2)接收光能后，将光能转化为热能，并进行不规律性的热能传导。本发明用以完善加温装置的功能，满足人们对轮盘试验更加接近实际运行工况的要求。

Description

轮盘试验的加温装置

技术领域

本发明属于轮盘试验装置的技术领域，尤其涉及一种轮盘试验的加温装置。

背景技术

航空发动机轮盘试验目的是暴露轮盘材质缺陷，是确定轮盘强度储备的重要手段。

现有技术的方法中轮盘试验为均温试验，通过轮盘安装壳体内进行转动，在转动过程中加热来进行试验测试，例如，选用电炉丝的方式进行加热，其无法模拟在发动机工作状态下的轮盘径向温度梯度，进而无法模拟温度梯度产生的热应力，导致试验无法模拟到发动机轮盘的真实应力状态。而且，轮盘在实际运行过程中，环境及其复杂，致使轮盘的温度分布不均，因此，均温试验已无法满足试验的要求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位组件，解决现有技术的产品轮盘试验过程为均匀试验，其温度不可调节或不可控制的技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：

本案提供一种轮盘试验的加温装置，包括壳体，壳体内以可转动的方式安装有轮盘和光辐射组件，其中：

在真空状态下光辐射组件以光能强度可调节的方式传递光能至轮盘；

轮盘接收光能后，将光能转化为热能，并进行不规律性的热能传导。

在一个优选或可选的实施方式中，光辐射组件以高度可调节的结构设置。

在一个优选或可选的实施方式中，光辐射组件包括板体和在板体侧面上间隔设置多个石英灯，石英灯向轮盘传递光能。

在一个优选或可选的实施方式中，光辐射组件还包括反光罩，其中：

板体侧面与石英灯对应位置，开设有安装石英灯的槽，槽内以可转动的方式安装反光罩，通过调整反光罩的反光角度，以满足石英灯发射光线的定向传播。

在一个优选或可选的实施方式中，在板体侧面上间隔圆周位置设置石英灯，且每个圆周上的多个石英灯由一个开关进行控制。

在一个优选或可选的实施方式中，板体内以可转动的方式安装有多个圆环，圆环与板体上每个径上安装石英灯所在圆的位置相对应，且每个发射罩均与对应的圆环连接；

外力驱动圆环转动，驱使圆环带动反光罩转动，能够控制石英灯向轮盘传递的能量。

在一个优选或可选的实施方式中，板体下方安装电机组件，用以调整板体在竖直方向上的高度。优选刚性连接的方式，

在一个优选或可选的实施方式中，还包括电机组件，板体朝向轮盘的侧面边沿位置安装多个钢丝，电机组件与钢丝一端连接，用以调整板体在竖直方向上的高度。

在一个优选或可选的实施方式中，板体与轮盘的距离为定值。

在一个优选或可选的实施方式中，定值根据轮盘的预设试验温度、反光罩的安装角度、反光罩的转动角度和轮盘的吸热系数，结合辐射传热学理论确定板体与轮盘的距离。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：

在试验过程中，持续抽真空，保持真空值为定量或衡量。轮盘接收光能后，将光能转化为热能，并进行不规律性的热能传导，该不规律热传导能够模拟出轮盘在实际工况下的参数，试验效果更加真实。光辐射组件以光能强度可调节的方式传递光能至轮盘光能强度可调节，例如，光能提供选用石英灯，通过调节石英灯光能的强度，来控制轮盘热量，轮盘接收光能后将光能转换为热能，一般的，轮盘由合金或金属材料制成，自身具有热传导的功能，需要指出的时，自身热传到是非规律性传导的，能够模拟轮盘在实际工作中的温度变化，达到更好的试验效果和试验模拟。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明轮盘试验的加温装置的主视图；

图2为本发明轮盘试验的加温装置的安装石英灯俯视图；

图3为本发明轮盘试验的加温装置的石英灯安装示意图；

图4为本发明轮盘试验的加温装置的安装圆环的俯视图；

其中：

1、壳体；2、轮盘；31、板体；32、石英灯；33、反光罩；34、圆环；4、转轴；5、第一电机；6、第二电机；7、转接盘转；8、第三电机。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践方面。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示的轮盘2试验的加温装置，包括壳体1，壳体1内以可转动的方式安装有轮盘2和光辐射组件，轮盘2用以安装在航空发动机内，轮盘2的尺寸以行业标准进行制造，其中：

在真空状态下光辐射组件以光能强度可调节的方式传递光能至轮盘2，真空状态的目的是，轮盘2在转动过程中，一般的为高速旋转，真空状态能够降低轮盘2转动时的气动阻力，更好的模拟发动机在实际工况下轮盘2的离心载荷。轮盘2转动的安装方式，如，第一电机5通过轴与转接盘转7连接，转接盘转7与轮盘2卡接，在电机的驱动下，转接盘转带动轮盘2转动。

真空条件所采用设备，例如，在壳体1侧壁或顶面或底面上开设真空口，外接真空机对壳体1进行抽真空处理，需要指出的是所有抽真空装置或设备均属于本案所述的抽真空装置，均应落入本案的保护范围内。

在试验过程中，持续抽真空，保持真空值为定量或衡量。轮盘2接收光能后，将光能转化为热能，并进行不规律性的热能传导，该不规律热传导能够模拟出轮盘2在实际工况下的参数，试验效果更加真实。

光辐射组件以光能强度可调节的方式传递光能至轮盘2，光能强度可调节，例如，光能提供选用石英灯32，通过调节石英灯32光能的强度，来控制轮盘2热量，轮盘2接收光能后将光能转换为热能，一般的，轮盘2由合金或金属材料制成，自身具有热传导的功能，需要指出的时，自身热传到是非规律性传导的，能够模拟轮盘2在实际工作中的温度变化，达到更好的试验效果和试验模拟。

本案的技术方案以可控光辐射的方式进行试验，具有可定向加热，调节控制灵活等特点，相较于传统的轮盘2试验加热装置可更好地模拟到发动机真实工作状态下的温度场。需要指出的是，本案的技术方案有效结合传热学当中的辐射传热和热传导，以热辐射可控制的方式调节轮盘2自身热传导的热量，试验更加接近在实际使用时的温度变化。

作为本案所提供的具体实施方式，如图2所示，光辐射组件包括板体31和在板体31侧面上间隔设置多个石英灯32，石英灯32向轮盘2传递光能。需要指出的是石英灯32仅仅是作为光辐射件中的一种，其他与石英灯32在本案的技术领域中所起到的功能和作用相同的其他部件，也应当落入本案的技术方案中。板体31紧邻轮盘2的一侧面安装有石英灯32，距离近辐射热能损耗小，提高传热效率，而且，调节石英灯32的亮度可以控制向轮盘2传递的温度。

作为本案所提供的具体实施方式，如图2所示，光辐射组件还包括反光罩，反光罩以可转动方式安装在板体31的槽内，槽图中未标注，其中：

板体31侧面与石英灯32对应位置，开设有安装石英灯32的槽，槽内以可转动的方式安装反光罩，通过调整反光罩33的反光角度，以满足石英灯32发射光线的定向传播，控制轮盘2的热量。

作为本案所提供的具体实施方式，在板体31侧面上间隔圆周位置设置石英灯32，且每个圆周上的多个石英灯32由一个开关进行控制。如，板体31侧面径向方向上等间距圆周间隔设置石英灯32，如，在径向上直径长度为1m的圆周上间隔设置石英灯32，在直径长度为2m的圆周上间隔设置石英灯32，直径长度为3m的圆周上间隔设置石英灯32，直径长度为4m的圆周上间隔设置石英灯32，或以其他长度的直径所在的圆周上设置石英灯32，以满足不同尺寸或型号的轮盘2的试验测试，例如，轮盘2的直径为3米，试验时同时打开3m以内所用圆周上的石英灯32即可。该结构设置，适应不同尺寸轮盘的试验，不局限于一种轮盘尺寸的试验。

作为本案所提供的具体实施方式，如图4所示，板体31内以可转动的方式安装有多个圆环34，圆环34与板体31上每个径上安装石英灯32所在圆的位置相对应，且每个发射罩均与对应的圆环34连接。即为，每个圆环34对应一个在板体31侧面所安装的同直径安装石英灯32的圆周，每个圆环的直径不相同或直径等值增大或变小。可转动的方式安装圆环34的方式，如图3所示，板体31远离石英灯32的侧面上安装有多个第二电机6，第二电机6安装在板体的低侧面上，第二电机6通过轴与圆环34连接，并且圆环34与同直径所在石英灯32的反光罩活动连接，反光罩33伸出安装有石英灯32的侧面的凹槽后，与圆环34转动连接，例如，通过转轴4与圆环34连接，第二电机6受控制器控制，控制器发送高平信号时，第二电机6驱动圆环34转动，圆环34带动反光罩33转动，能够控制石英灯32向轮盘2传递的能量。

反光罩33安装石英灯32的方式有，一种是石英灯33转动，另一种为反光罩33可转动，或是，石英灯22随反光罩33一起转动，以下提供石英灯22随反光罩33一起转动的实施方式，如：

如图3所示，石英灯32通过安装支架安装在反光罩33内，反光罩33可以可转动的方式安装在板体31上侧面的凹槽内，(上侧面以图1的放置方向作为参考)，反光罩33背面连接有转轴4一端，转轴4一端的另一端与圆环34连接，第二电机6驱动圆环34转动，以带动石英灯32的转动，实现对热辐射量的控制。

作为本案所提供的具体实施方式，如图1所示，板体31下方安装电机组件，用以调整板体31在竖直方向上的高度。电机组件包括第三电机8可伸缩轴，伸缩轴一端与板体31固定连接，另一端与第三电机8连接，电机驱动伸缩轴伸缩带动板体31在竖直方向上移动。

板体31在竖直方向上移动的距离为定值，与轮盘2试验要求、轮盘2的预设试验温度、反光罩的安装角度、反光罩的转动角度和轮盘2的吸热系数等，结合辐射传热学理论确定板体31与轮盘2的距离，能够模拟发动机在实际运行状态下时，轮盘2的温度变换工况，确保试验的准确性。

作为本案所提供的具体实施方式，板体31与轮盘2间距也可调整轮盘2在竖直方向上的位置，如，采用电机组件的方式，板体31朝向轮盘2的侧面边沿位置安装多个钢丝，电机组件与钢丝一端连接，用以调整板体31在竖直方向上的高度。

以上对本发明所提供的轮盘试验的加温装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明创造原理的前提下，还可以对发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种轮盘试验的加温装置，其特征在于，包括壳体(1)，壳体(1)内以可转动的方式安装有轮盘(2)和光辐射组件，其中：

在真空状态下光辐射组件以光能强度可调节的方式传递光能至所述轮盘(2)；

所述轮盘(2)接收光能后，将光能转化为热能，并进行不规律性的热能传导。

2.根据权利要求1所述的加温装置，其特征在于，光辐射组件以高度可调节的结构设置。

3.根据权利要求1或2所述的加温装置，其特征在于，光辐射组件包括板体(31)和在所述板体(31)侧面上间隔设置多个石英灯(32)，所述石英灯(32)向轮盘(2)传递光能。

4.根据权利要求3所述的加温装置，其特征在于，光辐射组件还包括反光罩，其中：

所述板体(31)侧面与所述石英灯(32)对应位置，开设有安装石英灯(32)的槽，槽内以可转动的方式安装反光罩，通过调整所述反光罩(33)的反光角度，以满足所述石英灯(32)发射光线的定向传播。

5.根据权利要求4所述的加温装置，其特征在于，在所述板体(31)侧面上间隔圆周位置设置所述石英灯(32)，且每个圆周上的多个所述石英灯(32)由一个开关进行控制。

6.根据权利要求5所述的加温装置，其特征在于，所述板体(31)内以可转动的方式安装有多个圆环(34)，所述圆环(34)与所述板体(31)上每个径上安装所述石英灯(32)所在圆的位置相对应，且每个反光罩均与对应的圆环(34)连接；

外力驱动所述圆环(34)转动，驱使所述圆环(34)带动所述反光罩转动，能够控制所述石英灯(32)向所述轮盘(2)传递的能量。

7.根据权利要求6所述的加温装置，其特征在于，所述板体(31)下方安装电机组件，用以调整所述板体(31)在竖直方向上的高度。

8.根据权利要求6所述的加温装置，其特征在于，还包括电机组件，所述板体(31)朝向所述轮盘(2)的侧面边沿位置安装多个钢丝，电机组件与钢丝一端连接，用以调整所述板体(31)在竖直方向上的高度。

9.根据权利要求6所述的加温装置，其特征在于，所述板体(31)与所述轮盘(2)的距离为定值。

10.根据权利要求9所述的加温装置，其特征在于，所述定值根据所述轮盘(2)的预设试验温度、反光罩的安装角度、反光罩的转动角度和轮盘(2)的吸热系数，结合辐射传热学理论确定所述板体(31)与所述轮盘(2)的距离。

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