CN115143137A - 压气机试验设备 - Google Patents

Abstract

提供一种压气机试验设备，包括：机匣机构及轮毂机构，机匣机构及轮毂机构之间限定流道；机匣机构包括进口导叶及多级静子叶片，进口导叶及多级静子叶片沿径向方向设置于机匣机构及轮毂机构之间，并被构造成绕各自的轴线旋转，适用于调节与进口导叶或静子叶片相邻的转子叶盘的进气角度，以提高工作裕度；轮毂机构包括主轴、安装于主轴前端的转子组件及安装于转子后端的平衡盘，位于转子组件之前的主轴与机匣机构之间安装有第一轴承，位于转子组件及平衡盘之间的主轴与机匣机构之间安装有第二轴承，位于平衡盘之后的主轴与机匣机构之间安装有第三轴承，第一轴承、第二轴承及第三轴承适用于对主轴进行支承。

Description

压气机试验设备

技术领域

本公开涉及航空发动机/燃气轮机压气机技术领域，尤其是一种压气机试验设备。

背景技术

多级轴流压气机是燃气轮机的核心部件，其流量、压比、效率、稳定工作范围等参数对于燃气轮机的整机性能具有决定性的影响。

随着压气机载荷的提高，稳定性问题也愈发突出，在非设计转速下叶片排间的不匹配问题尤为显著，可采用多级导/静叶调节技术以提高压气机低工况性能。但是采用数值模拟方法对压气机低工况流场计算精度不高，难以得到最优的多级导/静叶调节规律，因此，可通过试验设备(如部件试验)来验证压气机的性能。

发明内容

为解决现有技术中的上述以及其他方面的至少一种技术问题，本发明提供一种压气机试验设备，机匣机构中的进口导叶及多级静子叶片被构造成可旋转结构，适用于调节转子叶盘的进气角度，以模拟实际运行工况获取相应的流场信息，有利于验证进口导叶及静子叶片对压气机的性能影响。并且通过多轴承的支承结构，可较为有效的提高压气机试验件的转子动力学特性，以维持试验过程的稳定性。

本公开提供一种压气机试验设备，包括：机匣机构及轮毂机构，所述机匣机构及轮毂机构之间限定流道；所述机匣机构包括进口导叶及多级静子叶片，所述进口导叶及多级所述静子叶片沿径向方向设置于所述机匣机构及轮毂机构之间，并被构造成绕各自的轴线旋转，适用于调节与所述进口导叶或静子叶片相邻的转子叶盘的进气角度，以提高工作裕度；所述轮毂机构包括主轴、安装于所述主轴前端的转子组件及安装于转子后端的平衡盘，位于所述转子组件之前的主轴与所述机匣机构之间安装有第一轴承，位于所述转子组件及平衡盘之间的主轴与所述机匣机构之间安装有第二轴承，位于所述平衡盘之后的主轴与所述机匣机构之间安装有第三轴承，所述第一轴承、第二轴承及第三轴承适用于对所述主轴进行支承。

在一种示意性的实施例中，还包括软连接组件，适用于将所述机匣机构固定于台架上，以通过所述软连接组件的形变补偿试验设备的轴向和/或径向方向上的位移。

在一种示意性的实施例中，还包括驱动机构，包括：作动环，套设于所述机匣机构的外侧，被构造成沿所述机匣机构的周向方向在第一位置及第二位置之间旋转；多个摇臂，沿周向方向均匀间隔设置于所述作动环上，每个所述摇臂的两端分别可枢转地连接在所述作动环及所述进口导叶或静子叶片上；以及驱动部，和所述作动环连接，适用于驱动所述作动环在所述第一位置及第二位置之间旋转。

在一种示意性的实施例中，所述机匣机构还包括由所述流道的进气侧至出气侧顺次连接的前框架组件、机匣组件、后框架组件及第三轴承固定组件。

在一种示意性的实施例中，所述前框架组件包括：进气机匣，包括第一内匣体及套设于第一内匣体外侧的第一外匣体；导流盆，安装于所述第一内匣体的进气端；进气帽罩，安装于所述第一外匣体的进气端、并套设于所述导流盆的外侧，所述进气机匣、导流盆及进气帽罩之间限定所述流道的进气通道，适用于向流道提供进气气流；以及前弹支，设置于所述第一内匣体的内侧、适用于与所述第一轴承的外环装配，以限制所述轮毂机构的前端相对于所述机匣机构的径向位置。

在一种示意性的实施例中，所述前框架组件还包括第一轴承润滑油管路，设置于所述进气机匣上，适用于将外部的润滑油引导至所述第一轴承上；以及引气管路，设置于所述进气机匣上，适用于对将至少一部分所述润滑油气封于所述第一轴承内。

在一种示意性的实施例中，所述机匣组件包括静子机匣，所述静子机匣的一端安装在所述前框架组件上，所述静子机匣的另一端适用于安装所述后框架组件，所述进口导叶及多级所述静子叶片的轴向的一端可枢转地设置于所述静子机匣上，所述进口导叶及至少一部分所述静子叶片的轴向另一端安装在内支承上，以使所述进口导叶及至少一部分所述静子叶片的两端形成双支撑结构，以限制所述进口导叶及静子叶片相对于流道的位置。

在一种示意性的实施例中，后框架组件包括：排气机匣，安装在所述机匣组件上，包括第二内匣体及套设于第二内匣体外侧的第二外匣体，所述第二内匣体及第二外匣体之间限定所述流道的排气通道；多个支板，每个所述支板沿径向方向设置于所述第二内匣体及第二外匣体之间，适用于限制所述第二外匣体相对于所述第二内匣体的轴向位置；出口导叶，设置于所述第二内匣体及第二外匣体之间；以及第一封严环，设置于所述第二内匣体及轮毂机构之间。

在一种示意性的实施例中，所述出口导叶包括：外环部，设置于所述第二外匣体的进气端的内表面；内环部，套设于所述第二内匣体的进气端的外表面、的与所述外环部相面对的位置；以及出口导叶本体，设置于所述内环部及外环部之间，所述出口导叶本体与所述内环部一体制成，所述出口导叶本体的与所述外环部相面对的端部与所述外环部钎焊固定，以使所述出口导叶本体的两端均被限制。

在一种示意性的实施例中，后框架组件还包括第二轴承固定部，包括：第二轴承机匣，设置于所述第二内匣体上，所述第二轴承机匣的与所述主轴相面对的端部形成第二轴承座，适用于与所述第二轴承的外环装配，以限制所述轮毂机构的中部相对于所述机匣机构的径向位置；锁紧螺母，设置于所述第二轴承机匣上，适用于将所述第二轴承的外环限制于所述第二轴承座上；以及第二封严环，设置于所述第二轴承机匣与所述转子组件之间。

在一种示意性的实施例中，所述第三轴承固定组件包括：第三轴承机匣，安装在所述后框架组件上；第三轴承座，安装在所述第三轴承机匣上、适用于对所述第三轴承的外环进行固定，适用于对所述第三轴承进行刚性支承，以限制所述轮毂机构的后端相对于所述机匣机构的径向位置；第三封严环，安装在所述主轴与第三轴承座的前端之间；以及第四封严环，安装在所述主轴与第三轴承机匣的后端之间；其中，所述第三轴承机匣上设置有第三轴承润滑油管路及通大气气路，并且所述第三封严环及第四封严环均包括采用螺旋密封，以将由所述第三轴承泄漏的润滑油引导至所述第三轴承润滑油管路中。

在一种示意性的实施例中，所述轮毂机构还包括连接轴，安装于所述主轴的后端，适用于将所述主轴与所述台架的联轴器连接，以使所述主轴与安装于台架上的驱动设备动力连接。

在一种示意性的实施例中，多级所述转子叶盘沿流道的轴向方向排布、并顺次连接，位于流道前端的第一级转子叶盘一体形成前轴颈，所述前轴颈的外侧适用于套设所述第一轴承；其他多级所述转子叶盘中的一级转子叶盘被构造成通过键齿和所述主轴连接，以使每级所述转子叶盘均随所述主轴同步旋转。

在一种示意性的实施例中，每级所述转子叶盘均包括叶盘本体及多个沿周向均匀间隔设置于所述叶盘本体上的转子叶片，每个所述转子叶片均与所述叶盘本体一体制成。

根据本公开提供的试验设备，机匣机构中的进口导叶及多级静子叶片被构造成可旋转结构，适用于调节转子叶盘的进气角度，以模拟实际运行工况获取相应的流场信息，有利于验证进口导叶及静子叶片对压气机的性能影响。并且通过多轴承的支承结构，以维持试验过程的稳定性。

附图说明

图1是根据本公开的一种示意性实施例的压气机试验设备的半剖图；

图2是图1所示的示意性的实施例的软连接组件部分的局部剖视图；

图3是图1所示的示意性的实施例的轮毂机构部分局部剖视图；

图4是图1所示的示意性的实施例的前框架组件部分的局部剖视图；

图5是图1所示的示意性的实施例的机匣组件部分的局部剖视图；

图6是图1所示的示意性的实施例的后框架组件部分的局部剖视图；

图7是图1所示的示意性的实施例的第二轴承固定部部分的局部剖视图；以及

图8是图1所示的示意性的实施例的第三轴承固定组件部分的局部剖视图。

附图标记

1、转子组件；

11、第一轴承；

12、第一级转子叶盘；

13、第二级转子叶盘；

14、第三级转子叶盘；

15、第一叶盘组；

16、第六级转子叶盘；

17、第二叶盘组；

18、第二轴承；

19、主轴；

110、平衡盘；

111、第三轴承；

112、连接轴；

2、前框架组件；

21、导流盆；

22、进气帽罩；

23、进气机匣；

231、第一外匣体；

232、支板；

233、第一轴承润滑油管路；

234、引气管路；

235、第一轴承机匣；

24、前弹支；

25、第一轴承静止封严；

3、机匣组件；

31、静子机匣；

32、进口导叶；

33、第一级静子叶片；

34、第二级静子叶片；

35、第三级静子叶片；

36、第四级静子叶片；

37、第五级静子叶片；

38、第六级静子叶片；

39、第七级静子叶片；

310、第八级静子叶片；

311、内支承；

312、摇臂；

313、作动环；

4、后框架组件；

41、第二外匣体；

42、后支板；

43、第二内匣体；

44、前支板；

45、出口导叶；

451、外环部；

452、出口导叶本体；

453、内环部；

46、第一封严环；

5、第二轴承固定部；

51、第二轴承机匣；

52、第二封严环；

53、锁紧螺母；

54、第二轴承座；

6、第三轴承固定部；

61、第三轴承机匣；

611、通大气气路；

612、第三轴承润滑油管路；

62、第三封严环；

63、第三轴承座；

64、第四封严环；

7、软连接组件；

71、内转接板；

72、软连接环；以及

73、外转接板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语包括技术和科学术语具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等。

图1是根据本公开的一种示意性实施例的压气机试验设备的半剖图。

本公开提供一种压气机试验设备，如图1所示，包括机匣机构及轮毂机构。机匣机构及轮毂机构之间限定流道。机匣机构包括进口导叶32及多级静子叶片，进口导叶32及多级静子叶片沿径向方向设置于机匣机构及轮毂机构之间，并被构造成绕各自的轴线旋转，适用于调节与进口导叶32或静子叶片相邻的转子叶盘的进气角度，以提高工作裕度。轮毂机构包括主轴19、安装于主轴19前端的转子组件1及安装于转子后端的平衡盘110，位于转子组件1之前的主轴19与机匣机构之间安装有第一轴承11，位于转子组件1及平衡盘110之间的主轴19与机匣机构之间安装有第二轴承18，位于平衡盘110之后的主轴19与机匣机构之间安装有第三轴承111，第一轴承11、第二轴承18及第三轴承111适用于对主轴19进行支承。

在一种示意性的实施例中，进口导叶32与多级静子叶片均被构造成分别由一个驱动机构驱动。

详细地，每级静子叶片被构造成由至少一个驱动机构独立驱动。

这样的实施方式中，进口导叶32和各级静子叶片的摆转角度可通过各自的驱动机构调节至相同状态或不同状态。以在试验场景下，模拟多类运行工况，以获取较多的流程信息，有利于分别验证进口导叶32、静子叶片以及进口导叶32与静子叶片协同调节对压气机的性能影响。

在一种示意性的实施例中，第一轴承11包括但不限于采用滚棒轴承。

在一种示意性的实施例中，第二轴承18包括但不限于滚珠轴承。

在一种示意性的实施例中，第三轴承111包括但不限于滚棒轴承。

这样的实施方式中，机匣机构与轮毂机构之间形成由三个轴承进行支承的1-1-1的三支点形式，可较为有效的调高轮毂机构的转子动力学特性，以在试验场景中，轮毂机构进行旋转的状态下，较为有效的维持试验过程的稳定性。并且，第二轴承所选用的滚珠轴承还具备限制主轴相对于机匣的轴向位置的效果。

图2是图1所示的示意性的实施例的软连接组件部分的局部剖视图。

根据本公开的实施例，如图2所示，压气机试验设备还包括软连接组件7，适用于将机匣机构固定于台架上，以通过所述软连接组件7的形变补偿试验设备的轴向和/或径向方向上的位移。

在一种示意性的实施例中，软连接组件7包括内转接板71、软连接环72及外转接板73。

详细地，内转接板71通过螺栓与前框架组件2(如进气帽罩22与进气机匣23之间)连接；外转接板73通过螺栓与台架的进气锥段连接；软连接环72沿周向套设于机匣机构的外侧、并固定于内转接板71及外转接板73之间。

进一步的，软连接环72采用弹性材质制成。

这样的实施方式中，通过软连接组件7将试验设备固定于台架上，在试验过程中，可通过软连接所发生形变补偿试验设备发生的形变，以使试验设备较为稳定的固定于台架上。

根据本公开的实施例，还包括驱动机构。驱动机构包括作动环313、多个摇臂312及驱动部。作动环313套设于机匣机构的外侧，被构造成沿机匣机构的周向方向在第一位置及第二位置之间旋转。多个摇臂312沿周向方向均匀间隔设置于作动环313上，每个摇臂312的两端分别可枢转地连接在作动环313及进口导叶32或静子叶片上。驱动部和作动环313连接，适用于驱动作动环313在第一位置及第二位置之间旋转。

在一种示意性的实施例中，试验设备包括多个驱动机构，每个驱动机构适用于驱动进口导叶32或一级静子叶片。

详细地，每个驱动机构包括一个作动环313，每个作动环313上可旋转的安装有多个摇臂312的一端，每个摇臂312的另一端和进口导叶32的一个导叶叶片或一级静子叶片中的一个静子叶片的轴、轴连接，以驱动进口导叶32或一级静子叶片绕各自的轴线旋转。

这样的实施方式中，进口导叶32及每级静子叶片的摆转角度可通过各自的驱动机构被调节装置相同或不同状态，以模拟较多类型的工况。

在另一种示意性的实施例中，试验设备包括一个驱动机构，每个驱动机构适用于驱动进口导叶32及至少一级静子叶片。

详细地，驱动机构中包括多个作动环313，每个作动环313上可旋转的安装有多个摇臂312的一端，每个摇臂312的另一端和进口导叶32的一个导叶叶片或一级静子叶片中的一个静子叶片的轴、轴连接，至少两个作动环313被一个驱动部驱动。

这样的实施方式中，进口导叶32及至少一级静子叶片同步驱动，所需的驱动部数量较少，有利于提升对进口导叶32及静子叶片的控制的便利性。

这里需要说明的是，驱动部并不作为本公开的保护要点，驱动部包括但不限于气缸、油缸、拖杆任何本领域能够适用于驱动进口导叶32、一级静子叶片或一级静子叶片中的一个静子叶片摆转的装置均可选择适用，不再进行具体展开。

根据本公开的实施例，如图1所示，机匣机构包括由流道的进气侧至出气侧(如图1所示的下侧至上侧)顺次连接的前框架组件2、机匣组件3、后框架组件4及第三轴承固定部6。

图4是图1所示的示意性的实施例的前框架组件部分的局部剖视图。

根据本公开的实施例，如图4所示，前框架组件2包括进气机匣23、导流盆21、进气帽罩22及前弹支24。进气机匣23包括第一内匣体及套设于第一内匣体外侧的第一外匣体231。导流盆21安装于第一内匣体的进气端。进气帽罩22安装于第一外匣体231的进气端、并套设于导流盆21的外侧，进气机匣23、导流盆21及进气帽罩22之间限定流道的进气通道，适用于向流道提供进气气流。前弹支24设置于第一内匣体的内侧、适用于与所述第一轴承11的外环装配，以限制轮毂机构的前端相对于机匣机构的径向位置。

在一种示意性的实施例中，导流盆21及进气帽罩22均与进气机匣23采用包括但不限于止口定心。

进一步的，导流盆21及进气帽罩22均与进气机匣23采用包括但不限于螺栓连接，以限位导流盆21相对于进气帽罩22，以及导流盆21及进气帽罩22相对于进气机匣23的位置。

在一种示意性的实施例中，还包括与第一内匣体一体形成的的第一轴承机匣235。

详细地，第一轴承机匣235沿流道的延伸方向向下游方向延伸。

进一步的，第一轴承机匣235的内缘适用于安装前弹支24。

根据本公开的实施例，如图4所示，前框架组件2还包括第一轴承润滑油管路233及引气管路234。第一轴承润滑油管路233设置于进气机匣23上，适用于将外部的润滑油引导至第一轴承11上。引气管路234设置于进气机匣23上，适用于对将至少一部分润滑油气封于第一轴承11内。

在一种示意性的实施例中，第一内匣体及第一外匣体231之间沿周向间隔设置有包括但不限于五个支板232。

详细地，支板232被构造成空心结构。

进一步的，第一轴承11润滑油路及引气气路均沿进气机匣23的径向方向穿过支板232，并延伸至第一轴承11上。

在一种示意性的实施例中，如图4所示，前弹支24被构造成鼠笼式结构。

在一种示意性的实施例中，前弹支24包括安装边、弹条及第一轴承11座。

详细地，安装边适用于第一内匣体连接，弹条设置于安装边上，第一轴承11座设置于弹条的一端，适用于套设在第一轴承11的外环上。

这样的实施方式中，可通过调整弹条的尺寸来调节前弹支24的刚度，以使前弹支24可较为有效的对第一轴承11进行支承。

在一种示意性的实施例中，前框架组件2还包括第一轴承静止封严25，第一轴承静止封严25通过螺栓与第一轴承机匣235连接，并与转子篦齿形成润滑油密封结构。

图5是图1所示的示意性的实施例的机匣组件部分的局部剖视图。

根据本公开的实施例，如图5所示，机匣组件3包括静子机匣31。静子机匣31的一端安装在前框架组件2上，静子机匣31的另一端适用于安装后框架组件4。进口导叶32及多级静子叶片的轴向的一端可枢转地设置于静子机匣31上，进口导叶32及至少一部分静子叶片的轴向另一端安装在内支承311上，以使进口导叶32及至少一部分静子叶片的两端形成双支撑结构，以限制进口导叶32及静子叶片相对于流道的位置。

在一种示意性的实施例中，静子机匣31包括但不限于八级静子叶片。

详细地，第一级静子叶片33、第二级静子叶片34及第三级静子叶片35的一端可枢转地设置于静子机匣31上，另一端安装在内支承311上。

进一步的，第四级静子叶片36、第五级静子叶片37、第六级静子叶片38及第七级静子叶片39的一端可枢转地设置于静子机匣31上，另一端采用悬臂结构。

更进一步的，第八级静子叶片310的一端通过T型榫头安装在静子机匣31上，另一端一体构造成内环支承结构，以安装在后框架组件4(如第二内匣体43)上。

在一种示意性的实施例中，进口导叶32的一端可枢转地安装在静子机匣31上，另一端安装在内支承311上。

这样的实施方式中，进口导叶32及第一至三级静子叶片采用与静子机匣31及内支承311分别连接的双支撑结构，为进口导叶32及该部分静子叶片提供阻尼，有利于减小叶片振动的问题出现。

图6是图1所示的示意性的实施例的后框架组件部分的局部剖视图。

根据本公开的实施例，如图6所示，后框架组件4包括排气机匣、多个支板232、出口导叶45及第一封严环46。排气机匣安装在机匣组件3上。排气机匣包括第二内匣体43及套设于第二内匣体43外侧的第二外匣体41，第二内匣体43及第二外匣体41之间限定流道的排气通道。每个支板232沿径向方向设置于第二内匣体43及第二外匣体41之间，适用于限制第二外匣体41相对于第二内匣体43的轴向位置。出口导叶45设置于第二内匣体43及第二外匣体41之间。第一封严环46设置于第二内匣体43及轮毂机构之间。

根据本公开的实施例，如图6所示，出口导叶45包括内环部453、外环部451及出口导叶本体452。外环部451设置于第二外匣体41的进气端的内表面。内环部453套设于第二内匣体43的进气端的外表面、的与外环部451相面对的位置。出口导叶本体452设置于内环部453及外环部451之间，出口导叶本体452与内环部453一体制成，出口导叶本体452的与外环部451相面对的端部与外环部451钎焊固定，以使出口导叶本体452的两端均被限制。

在一种示意性的实施例中，第二内匣体43及第二外匣体41之间设置有包括但不限于八个前支板44及八个后支板42。

在一种示意性的实施例中，第二内匣体43及第二外匣体41均采用机加工获得，有利于保证流道的光滑并减小气路损失。

在一种示意性的实施例中，第一封严环46设计有前、后(如图6所示的左、右)两道封严涂层。

进一步的，第一封严环46与转子篦齿形成小间隙配合，并且第一封严环46还与排气机匣采用止口定位及螺栓连接，以减小高压气体的泄露。

图7是图1所示的示意性的实施例的第二轴承固定部部分的局部剖视图。

根据本公开的实施例，如图6和图7所示，后框架组件4还包括第二轴承固定部5。第二轴承固定部5包括第二轴承机匣51、锁紧螺母53及第二封严环52。第二轴承机匣51设置于第二内匣体43上，第二轴承机匣51的与主轴19相面对的端部形成第二轴承座54，适用于与第二轴承18的外环装配，以限制轮毂机构的中部相对于机匣机构的径向位置。锁紧螺母53设置于第二轴承机匣51上，适用于将第二轴承18的外环限制于第二轴承座54上。第二封严环52设置于第二轴承机匣51与转子组件1之间。

在一种示意性的实施例中，第二轴承机匣51与第二封严环52举设置有可磨耗涂层，以与转子篦齿形成封严结构。

图8是图1所示的示意性的实施例的第三轴承固定部部分的局部剖视图。

根据本公开的实施例，如图8所示，第三轴承固定部6包括第三轴承机匣61、第三轴承座63、第三封严环62及第四封严环64。第三轴承机匣61安装在后框架组件4上。第三轴承座63安装在第三轴承机匣61上、适用于对第三轴承111的外环进行固定，适用于对第三轴承111进行刚性支承，以限制轮毂机构的后端相对于机匣机构的径向位置。第三封严环62安装在主轴19与第三轴承座63的前端之间。第四封严环64安装在第三轴承机匣61与主轴19之间。第三轴承机匣61上设置有第三轴承润滑油管路612及通大气气路611，并且第三封严环62及第四封严环64均包括采用螺旋密封，以将由第三轴承111泄漏的润滑油引导至第三轴承润滑油管路612中。

图3是图1所示的示意性的实施例的轮毂机构部分局部剖视图。

根据本公开的实施例，如图1和图3所示，轮毂机构还包括安装于主轴19后端(如图3所示的上端)的连接轴112，适用于将主轴19与台架的联轴器连接，以使主轴19与安装于台架上的驱动设备动力连接。

根据本公开的实施例，如图1所示，多级转子叶盘沿流道的轴向方向排布、并顺次连接，位于流道前端的第一级转子叶盘12一体形成前轴颈，前轴颈的外侧适用于套设第一轴承11。其他多级转子叶盘中的一级被构造成通过键齿和主轴19连接，以使每级转子叶盘均随主轴19同步旋转。

在一种示意性的实施例中，轮毂机构包括八级转子叶盘。

详细地，如图3所示，由下至上依次设置第一级转子叶盘12、第二级转子叶盘13、第三级转子叶盘14、第四级转子叶盘、第五级转子叶盘、第六级转子叶盘16、第七级转子叶盘及第八级转子叶盘沿主轴19的轴向方向顺次连接。

进一步的，第四级转子叶盘及第五转子叶盘一体制成、形成第一叶盘组15，第七级转子叶盘及第八级转子叶盘一体制成形成第二叶盘组17。

根据本公开的实施例，如图1所示，每级转子叶盘均包括叶盘本体及多个沿周向均匀间隔设置于叶盘本体上的转子叶片，每个转子叶片均与叶盘本体一体制成。

这样的实施方式中，叶盘本体及转子叶片一体化采用一体化设置，可有效减少零件数量，并避免了采用常规榫齿连接方式引起的振动问题。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (14)

1.一种压气机试验设备，其特征在于，包括：机匣机构及轮毂机构，所述机匣机构及轮毂机构之间限定流道；

所述机匣机构包括进口导叶(32)及多级静子叶片，所述进口导叶(32)及所述多级静子叶片沿径向方向设置于所述机匣机构及轮毂机构之间，并被构造成绕各自的轴线旋转，适用于调节与所述进口导叶(32)或静子叶片相邻的转子叶盘的进气角度，以提高工作裕度；

所述轮毂机构包括主轴(19)、安装于所述主轴(19)前端的转子组件(1)及安装于转子后端的平衡盘(110)，位于所述转子组件(1)之前的主轴(19)与所述机匣机构之间安装有第一轴承(11)，位于所述转子组件(1)及平衡盘(110)之间的主轴(19)与所述机匣机构之间安装有第二轴承(18)，位于所述平衡盘(110)之后的主轴(19)与所述机匣机构之间安装有第三轴承(111)，所述第一轴承(11)、第二轴承(18)及第三轴承(111)适用于对所述主轴(19)进行支承。

2.根据权利要求1所述的试验设备，其特征在于，还包括软连接组件(7)，适用于将所述机匣机构固定于台架上，以通过所述软连接组件(7)的形变补偿试验设备的轴向和/或径向方向上的位移。

3.根据权利要求1或2所述的试验设备，其特征在于，还包括驱动机构，包括：

作动环(313)，套设于所述机匣机构的外侧，被构造成沿所述机匣机构的周向方向在第一位置及第二位置之间旋转；

多个摇臂(312)，沿周向方向均匀间隔设置于所述作动环(313)上，每个所述摇臂(312)的两端分别可枢转地连接在所述作动环(313)及所述进口导叶(32)或静子叶片上；以及

驱动部，和所述作动环(313)连接，适用于驱动所述作动环(313)在所述第一位置及第二位置之间旋转。

4.根据权利要求1或2所述的试验设备，其特征在于，所述机匣机构还包括由所述流道的进气侧至出气侧顺次连接的前框架组件(2)、机匣组件(3)、后框架组件(4)及第三轴承固定部(6)。

5.根据权利要求4所述的试验设备，其特征在于，所述前框架组件(2)包括：

进气机匣(23)，包括第一内匣体及套设于第一内匣体外侧的第一外匣体(231)；

导流盆(21)，安装于所述第一内匣体的进气端；

进气帽罩(22)，安装于所述第一外匣体(231)的进气端、并套设于所述导流盆(21)的外侧，所述进气机匣(23)、导流盆(21)及进气帽罩(22)之间限定所述流道的进气通道，适用于提供进气气流；以及

前弹支(24)，设置于所述第一内匣体的内侧，适用于与所述第一轴承(11)的外环装配，以限制所述轮毂机构的前端相对于所述机匣机构的径向位置。

6.根据权利要求5所述的试验设备，其特征在于，所述前框架组件(2)还包括：

第一轴承润滑油管路(233)，设置于所述进气机匣(23)上，适用于将外部的润滑油引导至所述第一轴承(11)上；以及

引气管路(234)，设置于所述进气机匣(23)上，适用于对将至少一部分所述润滑油气封于所述第一轴承(11)内。

7.根据权利要求4所述的试验设备，其特征在于，所述机匣组件(3)包括静子机匣(31)，所述静子机匣(31)的一端安装在所述前框架组件(2)上，所述静子机匣(31)的另一端适用于安装所述后框架组件(4)，

所述进口导叶(32)及多级所述静子叶片的轴向的一端可枢转地设置于所述静子机匣(31)上，所述进口导叶(32)及至少一部分所述静子叶片的轴向另一端安装在内支承(311)上，以使所述进口导叶(32)及至少一部分所述静子叶片的两端形成双支撑结构，以限制所述进口导叶(32)及静子叶片相对于流道的位置。

8.根据权利要求4所述的试验设备，其特征在于，后框架组件(4)包括：

排气机匣，安装在所述机匣组件(3)上，包括第二内匣体(43)及套设于第二内匣体(43)外侧的第二外匣体(41)，所述第二内匣体(43)及第二外匣体(41)之间限定所述流道的排气通道；

多个支板(232)，每个所述支板(232)沿径向方向设置于所述第二内匣体(43)及第二外匣体(41)之间，适用于限制所述第二外匣体(41)相对于所述第二内匣体(43)的轴向位置；

出口导叶(45)，设置于所述第二内匣体(43)及第二外匣体(41)之间；以及

第一封严环(46)，设置于所述第二内匣体(43)及轮毂机构之间。

9.根据权利要求8所述的试验设备，其特征在于，所述出口导叶(45)包括：

外环部(451)，设置于所述第二外匣体(41)的进气端的内表面；

内环部(453)，套设于所述第二内匣体(43)的进气端的外表面、的与所述外环部(451)相面对的位置；以及

出口导叶本体(452)，设置于所述内环部(453)及外环部(451)之间，所述出口导叶本体(452)与所述内环部(453)一体制成，所述出口导叶本体(452)的与所述外环部(451)相面对的端部与所述外环部(451)钎焊固定，以使所述出口导叶本体(452)的两端均被限制。

10.根据权利要求8或9所述的试验设备，其特征在于，后框架组件(4)还包括第二轴承固定部(5)，包括：

第二轴承机匣(51)，设置于所述第二内匣体(43)上，所述第二轴承机匣(51)的与所述主轴(19)相面对的端部形成第二轴承座(54)，适用于与所述第二轴承(18)的外环装配，以限制所述轮毂机构的中部相对于所述机匣机构的径向位置；

锁紧螺母(53)，设置于所述第二轴承机匣(51)上，适用于将所述第二轴承(18)的外环限制于所述第二轴承座(54)上；以及

第二封严环(52)，设置于所述第二轴承机匣(51)与所述转子组件(1)之间。

11.根据权利要求4所述的试验设备，其特征在于，所述第三轴承固定部(6)包括：

第三轴承机匣(61)，安装在所述后框架组件(4)上；

第三轴承座(63)，安装在所述第三轴承机匣(61)上、适用于对所述第三轴承(111)的外环进行固定，适用于对所述第三轴承(111)进行刚性支承，以限制所述轮毂机构的后端相对于所述机匣机构的径向位置；

第三封严环(62)，安装在所述主轴(19)与第三轴承座(63)的前端之间；以及

第四封严环(64)，安装在所述主轴(19)与第三轴承机匣(61)的后端之间；

其中，所述第三轴承机匣(61)上设置有第三轴承润滑油管路(612)及通大气气路(611)，并且所述第三封严环(62)及第四封严环(64)均包括采用螺旋密封，以将由所述第三轴承(111)泄漏的润滑油引导至所述第三轴承润滑油管路(612)中。

12.根据权利要求2所述的试验设备，其特征在于，所述轮毂机构还包括连接轴(112)，安装于所述主轴(19)的后端，适用于将所述主轴(19)与所述台架的联轴器连接，以使所述主轴(19)与安装于台架上的驱动设备动力连接。

13.根据权利要求12所述的试验设备，其特征在于，多级所述转子叶盘沿流道的轴向方向排布、并顺次连接，位于流道前端的第一级转子叶盘(12)一体形成前轴颈，所述前轴颈的外侧适用于套设所述第一轴承(11)；

其他多级所述转子叶盘中的一级转子叶盘被构造成通过键齿和所述主轴(19)连接，以使每级所述转子叶盘均随所述主轴(19)同步旋转。

14.根据权利要求13所述的试验设备，其特征在于，每级所述转子叶盘均包括叶盘本体及多个沿周向均匀间隔设置于所述叶盘本体上的转子叶片，每个所述转子叶片均与所述叶盘本体一体制成。

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