CN112444352B - 一种高温动密封的气密及摩擦力联合测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高温动密封的气密及摩擦力联合测试装置，属于组合发动机可调流道技术领域。本发明提供了一种高温动密封的气密和摩擦力联合装置，通过空心杆等的结构，实现了平面滑动形式的高温动密封模拟测试，将气密测试和摩擦力测试集成为一体，实现了同时测量气密泄漏量和摩擦阻力的功能，可以获得高温密封条平面滑动运动时气密泄漏量和摩擦力随滑动过程的变化情况，为发动机结构设计和调节驱动机构设计提供输入指标。相比较于现有测试装置，本发明增加了装置的测量集成度，并填补了高温动密封气密和摩擦力联合测试装置的空白。

Description

一种高温动密封的气密及摩擦力联合测试装置
技术领域
本发明属于组合发动机可调流道技术领域，具体涉及一种高温动密封的气密及摩擦力联合测试装置。
背景技术
在宽速域吸气式组合发动机中，可调流道的高温动密封布置在可动调节板与侧壁板之间，如图1所示，其中1为可动调节板，2为侧壁板，3为高温动密封，4为发动机高温高压气体的流道腔体，5为发动机的设备腔体，6为可动调节板的上下运动方向。高温动密封的作用是防止流道腔体4的高温高压气体泄漏到设备腔体5中。在发动机流道调节时，高温动密封随可动调节板进行上下运动调节6，运动形式为平面滑动。在调节过程中，高温气流难免会发生泄漏，只要泄漏量在要求范围内，则认为密封是可靠的。因此，气密的泄漏量是高温动密封的一项重要性能指标。同时，在调节过程中，平面滑动的动密封3与侧壁板2会产生摩擦阻力，摩擦阻力的大小决定了调节过程是否能够进行。因此，滑动摩擦力是高温动密封的一项重要性能指标。
现有的高温动密封多为的旋转式轴类密封，针对滑动形式的高温动密封研究设计较少，因此关于动密封的测试技术和装置大多集中于旋转式密封的泄漏量测试。但是，用于宽速域吸气式组合发动机的高温动密封为平面滑动密封，目前缺少平面滑动式高温动密封的气密泄漏和滑动摩擦力联合测试装置。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种宽速域吸气式组合发动机高温动密封的气密和摩擦力联合测试装置。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高温动密封的气密及摩擦力联合测试装置，包括：密封腔体11、运动板12、空心杆13、支撑座14、气体流量计15、测力计16、电推杆17、底板18和高温动密封19；
其中，所述密封腔体11为一面开口的空腔，其开口的一面由运动板12通过高温动密封19封堵；底板18为长条形平板；密封腔体11的底部安装在底板18一端；支撑座14有多个，底部均固定在底板18上，在底板18上间隔一定的距离布置；空心杆13轴向方向与底板18的长边方向一致，空心杆13一端依次穿过多个支承座14顶部的套环，并穿入运动板12内，以实现空心杆13内部与密封腔体11内部通气；在空心杆13另一端的径向方向通过管道连接气体流量计15，使得气体流量计15与空心杆13内部通气，且所述管道与空心杆13位于同一水平面；在空心杆13另一端的轴向方向安装测力计16，测力计16与电推杆17相连，电推杆17固定在底板18另一端；电推杆17工作时，可带动测力计16、空心杆13、运动板12和高温动密封19沿底板18长边方向前后往复运动，其中空心杆13连接运动板12的一端、运动板12和高温动密封19一起在密封腔体11内部运动。
优选地，所述高温动密封19位于在运动板12的密封槽内。
优选地，所述密封腔体11的底部通过螺钉安装在底板18一端。
优选地，所述密封腔体11的底部内侧还通过一T型座固定在底板18一端。
优选地，所述测力计16套在空心杆13上。
优选地，所述支撑座14有两个。
本发明还提供了一种所述装置的安装方法，包括以下步骤：首先将密封腔体11安装在底板18上；然后依次将支撑座14安装在底板18上，将运动板12安装在空心杆13上，将高温动密封19安装在运动板12的密封槽内；随后将空心杆13安装在支撑座14上，并将气体流量计15与空心杆13相连，将测力计16与空心杆13相连，将电推杆17与测力计16相连，最后将电推杆17固定在底板18上。
本发明还提供了一种所述装置的测试方法，包括以下步骤：首先，将高压气流接入气体流量计15，气流将通过空心杆13进入密封腔体11；然后，电推杆17开始工作，带动测力计16、空心杆13和运动板12向前和向后进行往复运动；最后，通过气体流量计15获得在高温动密封19运动过程中泄漏的气流量，通过测力计16获得高温动密封19在运动过程中的摩擦阻力。
本发明还提供了一种所述的装置在宽速域吸气式组合发动机中的应用。
本发明还提供了一种所述的方法在宽速域吸气式组合发动机中的应用。
(三)有益效果
本发明提供了一种高温动密封的气密和摩擦力联合装置，通过空心杆等的结构，实现了平面滑动形式的高温动密封模拟测试，将气密测试和摩擦力测试集成为一体，实现了同时测量气密泄漏量和摩擦阻力的功能，可以获得高温密封条平面滑动运动时气密泄漏量和摩擦力随滑动过程的变化情况，为发动机结构设计和调节驱动机构设计提供输入指标。相比较于现有测试装置，本发明增加了装置的测量集成度，并填补了高温动密封气密和摩擦力联合测试装置的空白。
附图说明
图1为现有宽速域吸气式组合发动机中，可调流道的高温动密封布置示意图；
图2为本发明的测试装置立体图；
图3为本发明的测试装置剖视图；
图4为图3的B部放大图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图2至图3所示，本发明提供的一种宽速域吸气式组合发动机高温动密封的气密和摩擦力联合测试装置，包括密封腔体11、运动板12、空心杆13、支撑座14、气体流量计15、测力计16、电推杆17、底板18和高温动密封19；
其中，所述密封腔体11为一面开口的空腔，其开口的一面由运动板12通过高温动密封19封堵，以实现密封，高温动密封19位于在运动板12的密封槽内；底板18为长条形平板；密封腔体11的底部安装在底板18一端；支撑座14有两个，底部均固定在底板18上，在底板18上间隔一定的距离布置；空心杆13轴向方向与底板18的长边方向一致，空心杆13一端依次穿过两个支承座14顶部的套环，并穿入运动板12内，以实现空心杆13内部与密封腔体11内部通气；在空心杆13另一端的径向方向通过管道连接气体流量计15，使得气体流量计15与空心杆13内部通气，且所述管道与空心杆13位于同一水平面；在空心杆13另一端的轴向方向安装测力计16，测力计16与电推杆17相连，电推杆17固定在底板18另一端；电推杆17工作时，可带动测力计16、空心杆13、运动板12和高温动密封19沿底板18长边方向前后往复运动，其中空心杆13连接运动板12的一端、运动板12和高温动密封19一起在密封腔体11内部运动。
安装时将各组成部件按图2所示位置连接，安装过程具体为：首先将密封腔体11安装在底板18上；然后依次将支撑座14安装在底板18上，将运动板12安装在空心杆13上，将高温动密封19安装在运动板12的密封槽内；随后将空心杆13安装在支撑座14上，并将气体流量计15与空心杆13相连，将测力计16与空心杆13相连，将电推杆17与测力计16相连，最后将电推杆17固定在底板18上。
测试时，首先，将高压气流接入气体流量计15，气流将通过空心杆13进入密封腔体11；然后，电推杆17开始工作，带动测力计16、空心杆13和运动板12向前和向后进行往复运动；最后，通过气体流量计15获得在高温动密封19运动过程中泄漏的气流量，通过测力计16获得高温动密封19在运动过程中的摩擦阻力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高温动密封的气密及摩擦力联合测试装置，其特征在于，包括：密封腔体(11)、运动板(12)、空心杆(13)、支撑座(14)、气体流量计(15)、测力计(16)、电推杆(17)、底板(18)和高温动密封(19)；
其中，所述密封腔体(11)为一面开口的空腔，其开口的一面由运动板(12)通过高温动密封(19)封堵；底板(18)为长条形平板；密封腔体(11)的底部安装在底板(18)一端；支撑座(14)有多个，底部均固定在底板(18)上，在底板(18)上间隔一定的距离布置；空心杆(13)轴向方向与底板(18)的长边方向一致，空心杆(13)一端依次穿过多个支撑座(14)顶部的套环，并穿入运动板(12)内，以实现空心杆(13)内部与密封腔体(11)内部通气；在空心杆(13)另一端的径向方向通过管道连接气体流量计(15)，使得气体流量计(15)与空心杆(13)内部通气，且所述管道与空心杆(13)位于同一水平面；在空心杆(13)另一端的轴向方向安装测力计(16)，测力计(16)与电推杆(17)相连，电推杆(17)固定在底板(18)另一端；电推杆(17)工作时，可带动测力计(16)、空心杆(13)、运动板(12)和高温动密封(19)沿底板(18)长边方向前后往复运动，其中空心杆(13)连接运动板(12)的一端、运动板(12)和高温动密封(19)一起在密封腔体(11)内部运动。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述高温动密封(19)位于在运动板(12)的密封槽内。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封腔体(11)的底部通过螺钉安装在底板(18)一端。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述密封腔体(11)的底部内侧还通过一T型座固定在底板(18)一端。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测力计(16)套在空心杆(13)上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述支撑座(14)有两个。
7.一种如权利要求1至6中任一项所述装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将密封腔体(11)安装在底板(18)上；然后依次将支撑座(14)安装在底板(18)上，将运动板(12)安装在空心杆(13)上，将高温动密封(19)安装在运动板(12)的密封槽内；随后将空心杆(13)安装在支撑座(14)上，并将气体流量计(15)与空心杆(13)相连，将测力计(16)与空心杆(13)相连，将电推杆(17)与测力计(16)相连，最后将电推杆(17)固定在底板(18)上。
8.一种如权利要求1至6中任一项所述装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，将高压气流接入气体流量计(15)，气流将通过空心杆(13)进入密封腔体(11)；然后，电推杆(17)开始工作，带动测力计(16)、空心杆(13)和运动板(12)向前和向后进行往复运动；最后，通过气体流量计(15)获得在高温动密封(19)运动过程中泄漏的气流量，通过测力计(16)获得高温动密封(19)在运动过程中的摩擦阻力。
9.一种如权利要求1至6中任一项所述的装置在宽速域吸气式组合发动机中的应用。
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