CN115628912A - 用于开展地面和高空试验用试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于开展地面和高空试验用试验系统,包括:设置于地面的消音塔和试验厂房,及设置于试验厂房内的进气回路、调节回路、试验回路、地面排气回路及真空排气回路。进气回路的进气端连接供气装置。调节回路和试验回路并联设置,且两者的进气端分别连通进气回路,试验回路中连接有空气涡轮起动机,及滑动设置用于罩设于空气涡轮起动机外的真空试验舱。地面排气回路和真空排气回路并联设置,且两者的进气端分别连接调节回路和试验回路,地面排气回路和真空排气回路两者的排气端分别连接消音塔。本发明系统,可同时开展常规试验和高空试验,从而节约试验成本和试验场地,试验效率高,为空气涡轮起动机地面状态下开展高空试验创造条件。
Description
技术领域
本发明涉及空气涡轮起动机试验装置领域,特别地,涉及一种用于开展地面和高空试验用试验系统。
背景技术
目前,空气涡轮起动机试验项目主要包括功率测量、主发起动、主发假起动等。试验时,空气涡轮起动机安装在试车台台架上,当进气阀门打开时具有一定温度、压力的空气进入空气涡轮起动机冲击涡轮做功,做功后的空气排入试验厂房。如图1所示,现有试验方案模拟的是起动机向地面大气环境排气,排气环境的压力为1个大气压力。
现有技术方案中,试验设备不能模拟空气涡轮起动机向真空环境排气,即不能开展空气涡轮起动机高空试验。
发明内容
本发明提供了一种用于开展地面和高空试验用试验系统,以解决现有试验设备不能模拟空气涡轮起动机向真空环境排气,即不能开展空气涡轮起动机高空试验的技术问题。
本发明采用的技术方案如下:
一种用于开展地面和高空试验用试验系统,包括:设置于地面的消音塔和试验厂房,及设置于试验厂房内的进气回路、调节回路、试验回路、地面排气回路及真空排气回路;进气回路的进气端连接用于供给试验气体的供气装置;调节回路和试验回路并联设置,且两者的进气端分别连通进气回路的排气端,试验回路中连接有待试验的空气涡轮起动机,及滑动设置用于罩设于空气涡轮起动机外形成真空试验环境的真空试验舱;地面排气回路和真空排气回路并联设置,且两者的进气端分别连接调节回路和试验回路的排气端,地面排气回路和真空排气回路两者的排气端分别伸出试验厂房后连接消音塔,真空排气回路用于调节真空试验舱的排气压力。
进一步地,进气回路包括用于输送试验气体的气体输入管、调节支管,及沿气体输入方向依次连接于气体输入管中的供气阀、快关阀、流量计、第一调节阀和电加热器,以及第二调节阀;气体输入管的进气端连接供气装置,其相对的排气端分别连接调节回路和试验回路的进气端;调节支管的进气端连接供气阀和快关阀之间的气体输入管,其相对的排气端伸出试验厂房后连接消音塔。
进一步地,调节回路包括调节管,及沿气体流动方向依次连接于调节管中的排气阀和第三调节阀,调节管的进气端连接进气回路的排气端;试验回路包括进气管路组件、输出连接管、连接于进气管路组件中的进气阀,进气管路组件的进气端连接进气回路的排气端,其相对的排气端连接空气涡轮起动机,输出连接管的两端分别连接真空试验舱和调节管的排气端。
进一步地,地面排气回路包括地面排气管,及连接于地面排气管中的第一开关阀;地面排气管的进气端连接输出连接管,其相对的排气端伸出试验厂房后连接消音塔。
进一步地,真空排气回路包括真空排气管,及沿气体排出方向依次连接于真空排气管中的第二开关阀、换热器及真空泵;真空排气管的进气端连接输出连接管,其相对的排气端伸出试验厂房后连通消音塔。
进一步地,真空试验舱包括中空设置用于形成真空试验环境的中空舱,空气涡轮起动机固定装设于中空舱内,中空舱还连通有抽真空调压系统,以用于对中空舱抽真空并调节中空舱内的真空压力;中空舱的壁面上开设有贯穿壁面的穿舱口,穿舱口中密封装设有进气管路组件,进气管路组件的进气端连通进气回路的排气端,其相对的排气端连通中空舱内的空气涡轮起动机的进气机匣;进气管路组件用于将供气装置供给的试验气体供入空气涡轮起动机,同时通过自身结构设置降低进气管路上的热应力,以避免对空气涡轮起动机造成损伤。
进一步地,进气管路组件包括沿轴向伸缩设置以吸收热膨胀的波纹管,及用于输送试验气体的进气管路;波纹管的一端与穿舱口外周的中空舱固定,其相对的另一端固定连接进气管路;进气管路的进气端连通进气回路,其相对的排气端沿轴向穿设波纹管和穿舱口后连通空气涡轮起动机的进气机匣。
进一步地,波纹管包括沿轴向伸缩设置的波纹管体,及连接于波纹管体相对两端的法兰连接盘;进气管路包括与波纹管体悬臂端的法兰连接盘配合固定的配对法兰盘,及用于输送试验气体的进气管,进气管沿轴向穿设配对法兰盘和波纹管,且与配对法兰盘可拆卸式固定。
进一步地,中空舱包括中空设置用于形成真空试验环境的舱体,及用于安装空气涡轮起动机的封盖;舱体滑动支设于导轨平台上,且舱体的第一端开口,相对的第二端上设有穿舱口;封盖固定支设于试车台的安装平台或地面上,并用于与舱体的开口端相连以封闭舱体。
进一步地,真空试验舱3还包括连接于封盖上的冷吹管路,冷吹管路用于向空气涡轮起动机吹冷却气,以降低空气涡轮起动机的本体温度,进而缩短两次起动的时间间隔。
本发明具有以下有益效果:
本发明用于开展地面和高空试验用试验系统,不仅可开展常规(地面)空气涡轮起动机试验,同时还可开展空气涡轮起动机高空试验,模拟空气涡轮起动机向真空环境排气,从而一套试验系统同时具有开展常规试验和高空试验的功能,节约试验成本和试验场地,且试验操作简单,试验效率高,为空气涡轮起动机地面状态下开展高空试验创造条件。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是现有空气涡轮起动机试验方案示意图;
图2是本发明优选实施例的用于开展地面和高空试验用试验系统示意图;
图3是图2中真空试验舱的空间结构示意图;
图4是图3的俯视结构示意图;
图5是图3的剖视主视结构示意图;
图6是图3中冷气布气管的空间结构示意图;
图7是图3中配对法兰盘的主视结构示意图;
图8是图7的A-A向剖视结构示意图;
图9是图3中进气管的主视结构示意图;
图10是图9中B-B向剖视结构示意图。
图例说明
1、消音塔;2、试验厂房;3、真空试验舱;10、中空舱;101、穿舱口;102、穿线孔;11、舱体;12、封盖;13、观察窗;20、空气涡轮起动机;31、抽气口;32、通气口;40、进气管路组件;41、波纹管;42、进气管路;421、配对法兰盘;4211、内螺纹孔;4212、腰形孔;422、进气管;4220、螺纹凸台;50、导轨平台;60、冷吹管路;61、冷气接管;62、冷气布气管;620、出气孔;7、进气回路;71、气体输入管;72、调节支管;73、供气阀;74、快关阀;75、流量计;76、第一调节阀;77、电加热器;78、第二调节阀;8、调节回路;81、调节管;82、排气阀;83、第三调节阀;9、试验回路;91、输出连接管;92、进气阀;93、测功器;15、地面排气回路;151、地面排气管;152、第一开关阀;16、真空排气回路;161、真空排气管;162、第二开关阀;163、换热器;164、真空泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图2,本发明的优选实施例提供了一种用于开展地面和高空试验用试验系统,包括:设置于地面的消音塔1和试验厂房2,及设置于试验厂房2内的进气回路7、调节回路8、试验回路9、地面排气回路15及真空排气回路16。进气回路7的进气端连接用于供给试验气体的供气装置。调节回路8和试验回路9并联设置,且两者的进气端分别连通进气回路7的排气端,试验回路9中连接有待试验的空气涡轮起动机,及滑动设置用于罩设于空气涡轮起动机外形成真空试验环境的真空试验舱3。地面排气回路15和真空排气回路16并联设置,且两者的进气端分别连接调节回路8和试验回路9的排气端,地面排气回路15和真空排气回路16两者的排气端分别伸出试验厂房2后连接消音塔1,真空排气回路16用于调节真空试验舱3的排气压力。
如图2所示,开展常规(地面)试验时,打开地面排气回路15、关闭真空排气回路16,并将真空试验舱3移开,使空气涡轮起动机20暴露在大气环境中;试验前,关闭试验回路9、打开调节回路8,由供气装置供给的压缩空气经进气回路7、调节回路8及地面排气回路15排至消音塔1,试验时,通过进气回路7将压缩空气的温度、压力调节至需要的进气参数,然后打开试验回路9、关闭调节回路8,压缩空气经试验回路9进入空气涡轮起动机20冲击涡轮做功,做功后的空气排入试验厂房2,从而实现空气涡轮起动机20向地面大气环境排气。开展高空试验时,试验前,关闭地面排气回路15、打开真空排气回路16、封闭真空试验舱3,同时打开调节回路8、关闭试验回路9,供气装置供给的压缩空气经进气回路7、调节回路8后膨胀为具有一定真空度的负压空气,负压空气再经真空排气回路16排至消音塔;试验时,通过进气回路7将压缩空气的温度、压力调节至需要的进气参数,通过真空排气回路16将真空试验舱3内压力调节至需要的排气压力,然后打开试验回路9、关闭调节回路8,压缩空气经试验回路9进入空气涡轮起动机20冲击涡轮做功,做功后的空气排入真空试验舱3,真空试验舱3内的空气被真空排气回路16吸走并排入消音塔1。
本发明用于开展地面和高空试验用试验系统,不仅可开展常规(地面)空气涡轮起动机试验,同时还可开展空气涡轮起动机高空试验,模拟空气涡轮起动机向真空环境排气,从而一套试验系统同时具有开展常规试验和高空试验的功能,节约试验成本和试验场地,且试验操作简单,试验效率高,为空气涡轮起动机地面状态下开展高空试验创造条件。
可选地,如图2所示,进气回路7包括用于输送试验气体的气体输入管71、调节支管72,及沿气体输入方向依次连接于气体输入管71中的供气阀73、快关阀74、流量计75、第一调节阀76和电加热器77,以及第二调节阀78。气体输入管71的进气端连接供气装置,其相对的排气端分别连接调节回路8和试验回路9的进气端。调节支管72的进气端连接供气阀73和快关阀74之间的气体输入管71,其相对的排气端伸出试验厂房2后连接消音塔1。本可选方案中,供气阀73用作开关阀,用于控制进气回路7的通断;快关阀74也用作开关阀,用于在系统出现问题时快速切断进气回路7,起安全保护作用;第一调节阀76和第二调节阀78两者配合作用,用于调节进气回路7的供气压力。
可选地,如图2所示,调节回路8包括调节管81,及沿气体流动方向依次连接于调节管81中的排气阀82和第三调节阀83,调节管81的进气端连接进气回路7的排气端。试验回路9包括进气管路组件40、输出连接管91、连接于进气管路组件中的进气阀92,进气管路组件的进气端连接进气回路7的排气端,其相对的排气端连接空气涡轮起动机,输出连接管91的两端分别连接真空试验舱3和调节管81的排气端。本可选方案中,排气阀82用于开关阀,用于控制调节回路8的通断;第三调节阀83用于模拟空气经过空气涡轮起动机20时的压降,进而提高调节回路8在试验前对回路中进气压力、温度及流量调节的精度;进气阀92也用作开关阀,用于控制试验回路9的通断。当试验回路9关闭而调节回路8打开时,用于在地面常规试验或真空试验前,调节整个回路中的供气压力、流量及温度,以便后续调节回路8关闭而试验回路9打开时,进行的正式空气涡轮起动机试验。本可选方案中,如图2所示,试验回路9还包括与空气涡轮起动机20相连的测功器93。
可选地,如图2所示,地面排气回路15包括地面排气管151,及连接于地面排气管151中的第一开关阀152。地面排气管151的进气端连接输出连接管91,其相对的排气端伸出试验厂房2后连接消音塔1。当第一开关阀152打开时,整个系统用作常规地面试验。
可选地,如图2所示,真空排气回路16包括真空排气管161,及沿气体排出方向依次连接于真空排气管161中的第二开关阀162、换热器163及真空泵164。真空排气管161的进气端连接输出连接管91,其相对的排气端伸出试验厂房2后连通消音塔1。本可选方案中,换热器163还外接冷却回路,用于对真空排气回路16内的气体进行降温,进而降低真空泵164所需功率,从而可选择功率较小的真空泵164,降低试验成本。当第二开关阀162打开时,使整个系统用作真空试验。
具体地,开展常规(地面)试验时,打开第一开关阀152、关闭第二开关阀162,并将真空试验舱3移开,使空气涡轮起动机20暴露在大气环境中;试验前,关闭进气阀92、打开排气阀82,由供气装置供给的压缩空气依次经气体输入管71、排气阀82、第三调节阀83及第一开关阀152排至消音塔1,试验时,通过进气回路7将压缩空气的温度、压力调节至需要的进气参数,然后打开进气阀92、关闭排气阀82,压缩空气经进气阀92进入空气涡轮起动机20冲击涡轮做功,做功后的空气排入试验厂房2,从而实现空气涡轮起动机20向地面大气环境排气。开展高空试验时,试验前,关闭第一开关阀152、打开第二开关阀162、封闭真空试验舱3,同时打开排气阀82、关闭进气阀92,供气装置供给的压缩空气经进气回路7、排气阀82、第三调节阀83后膨胀为具有一定真空度的负压空气,负压空气再经第二开关阀162、换热器163及真空泵164排至消音塔;试验时,通过进气回路7将压缩空气的温度、压力调节至需要的进气参数,通过真空排气回路16将真空试验舱3内压力调节至需要的排气压力,然后打开进气阀92、关闭排气阀82,压缩空气经进气阀92进入空气涡轮起动机20冲击涡轮做功,做功后的空气排入真空试验舱3,真空试验舱3内的空气被真空泵164吸走并排入消音塔1。
可选地,如图3-图5所示,真空试验舱3包括:中空设置用于形成真空试验环境的中空舱10,空气涡轮起动机20固定装设于中空舱10内,中空舱10还连通有抽真空调压系统,以用于对中空舱10抽真空并调节中空舱10内的真空压力。中空舱10的壁面上开设有贯穿壁面的穿舱口101,穿舱口101中密封装设有进气管路组件40,进气管路组件40的进气端连通进气回路7的排气端,其相对的排气端连通中空舱10内的空气涡轮起动机20的进气机匣。进气管路组件40用于将供气装置供给的试验气体供入空气涡轮起动机20,同时通过自身结构设置降低进气管路上的热应力,以避免对空气涡轮起动机20造成损伤。
现有技术中,空气涡轮起动机主要用于带转主发动机的燃发转子来实现主发动机的假起动、冷运转和起动,空气涡轮起动机现有试验项目主要包括功率测量、主发起动、主发假起动等,现有试验方案是空气进入空气涡轮起动机冲击涡轮做功,做功后的空气排入试验厂房,模拟的是起动机向地面大气环境排气,排气环境的压力为1个大气压力。而本发明提出一种真空试验舱3,试验前将空气涡轮起动机20安装于中空舱10内,进气管路组件40穿过中空舱10与空气涡轮起动机20的进气机匣相连,试验过程中通过抽真空调压系统控制中空舱10内气压,实现模拟空气涡轮起动机向真空环境排气;试验时,高温压缩空气通过进气管路组件40进入空气涡轮起动机20,在空气涡轮起动机20做工后温度降低,排气排入中空舱10中。
本发明中,空气涡轮起动机20试验时的排气直接排入中空舱10中,故而导致进气管路组件40与空气涡轮起动机20、进气管路组件40与中空舱10两两之间的热膨胀量不同,进气管路组件40与中空舱10舱体之间在穿舱口101处产生相对位移,如不进行相应结构设计,热膨胀量更大的进气管路组件40将直接把热应力作用在舱体上,舱体再将热应力反作用在进气管路组件40及空气涡轮起动机20上,从而造成空气涡轮起动机20的机匣变形,而本发明中通过进气管路组件40的结构设置,大大降低进气管路上的热应力,进而降低空气涡轮起动机20的机匣变形量,以避免对空气涡轮起动机20造成损伤,从而本发明实现地面模拟空气涡轮起动机向真空环境排气,为空气涡轮起动机地面状态下开展高空试验创造条件,同时还有效解决进气管路组件40穿中空舱处的密封问题,及舱体、进气管路组件由于温度不同而导致的热应力问题。
可选地,如图4和图5所示,进气管路组件40包括沿轴向伸缩设置以吸收热膨胀的波纹管41,及用于输送试验气体的进气管路42。波纹管41的一端与穿舱口101外周的中空舱10固定,其相对的另一端固定连接进气管路42。进气管路42的进气端连通进气回路7,其相对的排气端沿轴向穿设波纹管41和穿舱口101后连通空气涡轮起动机20的进气机匣。试验时,高温压缩空气通过进气管路42输入空气涡轮起动机20,在空气涡轮起动机20做工后温度降低,排气排入中空舱10中,导致进气管路42与空气涡轮起动机20、进气管路42与舱体的热膨胀量不同,进气管路42与舱体之间在穿舱口101处产生相对位移,如不进行相应的结构设置,热膨胀量更大的进气管路42将直接把热应力作用在舱体上,舱体将热应力反作用在进气管路42及空气涡轮起动机20上,造成空气涡轮起动机机匣变形;而安装金属材质的波纹管41后,波纹管41被拉长,进气管路42与舱体之间的热膨胀量差被波纹管41吸收,相应的热应力转变为非常小的波纹管拉力,从而降低空气涡轮起动机机匣变形量。
本可选方案中,如图5所示,波纹管41包括沿轴向伸缩设置的波纹管体,及连接于波纹管体相对两端的法兰连接盘。进气管路42包括与波纹管体悬臂端的法兰连接盘配合固定的配对法兰盘421,及用于输送试验气体的进气管422,进气管422沿轴向穿设配对法兰盘421和波纹管41,且与配对法兰盘421可拆卸式固定。本可选方案中,金属波纹管一端与舱体以法兰形式连接,另一端通过法兰、配对法兰盘421与进气管422连接。常规的波纹管连接为波纹管的两端连接不同的管路,流体从波纹管中流过,而本发明提出了一种新型的连接方式,即波纹管一端与舱体通过法兰连接,另一端通过法兰、配对法兰盘421与进气管422连接,从而使得进气管422可穿过波纹管41,流体在进气管路中流动而不流过波纹管41,提高了流体流动的稳定性,保证了空气涡轮起动机20进口空气的均匀性。
本可选方案的具体实施例中,如图7和图8所示,配对法兰盘421呈盘状,其中心加工有贯穿盘面的内螺纹孔4211,其外周加工有沿周向依次设置且贯穿盘面的腰形孔4212,且腰形孔4212沿周线延伸,腰形孔4212方便螺栓将配对法兰盘421和波纹管41连接。如图9和图10所示,进气管422的进气端连通供气装置,其相对的排气端连通空气涡轮起动机20的进气机匣,且进气管422中部的外圆上设有外凸呈环形的螺纹凸台4220,螺纹凸台4220的外圆面上加工有外螺纹,进气管422通过螺纹凸台4220与内螺纹孔4211的螺纹连接与配对法兰盘421可拆卸式固定。本发明中,进气管422与配对法兰盘421的该种配合连接方式,实现降低进气管路热应力、减少漏气的同时,还有效避免金属波纹管直接接入进气管路中,提高了空气涡轮起动机进气的稳定性、均匀性。
可选地,如图5所示,中空舱10包括中空设置用于形成真空试验环境的舱体11,及用于安装空气涡轮起动机20的封盖12。舱体11滑动支设于导轨平台50上,且舱体11的第一端开口,相对的第二端上设有穿舱口101;舱体11为可移动形式,可用人力、电动机、液压机构等驱动舱体在导轨平台50上作直线运动。封盖12固定支设于试车台的安装平台或地面上,并用于与舱体11的开口端相连以封闭舱体11,封盖12作为中空舱10的盖板,同时也作为空气涡轮起动机20的安装台架,试验时空气涡轮起动机安装在封盖上。中空舱10的该种结构设置,一方面便于舱体11和封盖12的分体加工,降低加工难度,另一方面便于舱体11的移动及移动后与封盖12连接固定后定位。
可选地,如图5所示,抽真空调压系统包括贯穿舱体11的壁面设置的抽气口31和通气口32、与抽气口31连通用于抽真空的真空泵164、与通气口32连通的调节阀、控制器。真空泵164和调节阀分别与控制器相连,以配合作用调节舱体11内的真空压力。如当舱体11内压力偏低时,控制器控制调节阀开度增大,进而增大外部气体通过通气口32进入舱体11的量;当舱体11内压力偏高时,控制器控制调节阀开度减小,进而减少外部气体通过通气口32进入舱体11的量。本发明中,真空泵164设有用于检测舱体11内压力的压力检测器,压力检测器实时将舱体11内的压力值发送给控制器,控制器根据接收的压力值与设定压力值的差值,相应调整调节阀的开度或者真空泵164的抽吸力。
可选地,如图5所示,真空试验舱3还包括连接于封盖12上的冷吹管路60,冷吹管路60用于向空气涡轮起动机20吹冷却气,以降低空气涡轮起动机20的本体温度,进而缩短两次起动的时间间隔,加速空气涡轮起动机20在起动结束后的冷却降温,进而提高试验效率。
本可选方案中,如图5所示,冷吹管路60包括固定设置于封盖12中的冷气接管61,及连接于封盖12内侧面上的冷气布气管62。冷气布气管62位于舱体11内,且连通冷气接管61。冷气接管61与用于供给冷却气的冷气供给装置相连,或与大气连通,并冷气接管61的管路中设有控制其通断的开关阀及调节流量大小的流量调节阀。本可选方案中,通过在封盖12上布置冷吹管路60,从而空气涡轮起动机20两次起动间可通过冷吹管路60向空气涡轮起动机20吹常温气或冷却气,降低空气涡轮起动机20本体温度,缩短两次起动的时间间隔,从而提高试验效率。
本可选方案的第一具体实施例,如图6所示,冷气布气管62为中空且呈环形设置的环形管,环形管的内环面上开设有供冷却气向外喷出的出气孔620,空气涡轮起动机20位于环形管的内孔中,冷气布气管62结构设置简单。或者,本可选方案的第二具体实施例,图未示,冷气布气管62为中空且呈筒形设置的柱形筒,柱形筒的壁面内设有沿轴向延伸且呈环形的环形腔,环形腔与冷气接管61连通,且柱形筒的内壁面上开设有供冷却气向外喷出的出气孔620,并空气涡轮起动机20沿轴向一端装设于柱形筒的内孔中。
可选地,如图3和图5所示,封盖12上还开设有供振动、温度及压力的测量线,以及滑油管分别穿设的通孔。舱体11上还设有供外部人员观测舱内情况的观察窗13,及供摄像头线缆穿设的穿线孔102。测量线、滑油管及线缆外均包覆有橡胶层。本可选方案中,观察窗13方便试验人员观察空气涡轮起动机20情况;中空舱10内可通过摄像头线缆安装摄像头,将舱内情况显示在监视系统显示设备上;测量线、滑油管及线缆外均包覆有橡胶层后穿过封盖12、舱体11,或在封盖12、舱体11上设置转换接头,以减少漏气。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,包括:
设置于地面的消音塔(1)和试验厂房(2),及设置于试验厂房(2)内的进气回路(7)、调节回路(8)、试验回路(9)、地面排气回路(15)及真空排气回路(16);
进气回路(7)的进气端连接用于供给试验气体的供气装置;
调节回路(8)和试验回路(9)并联设置,且两者的进气端分别连通进气回路(7)的排气端,试验回路(9)中连接有待试验的空气涡轮起动机,及滑动设置用于罩设于空气涡轮起动机外形成真空试验环境的真空试验舱(3);
地面排气回路(15)和真空排气回路(16)并联设置,且两者的进气端分别连接调节回路(8)和试验回路(9)的排气端,地面排气回路(15)和真空排气回路(16)两者的排气端分别伸出试验厂房(2)后连接消音塔(1),真空排气回路(16)用于调节真空试验舱(3)的排气压力。
2.根据权利要求1所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
进气回路(7)包括用于输送试验气体的气体输入管(71)、调节支管(72),及沿气体输入方向依次连接于气体输入管(71)中的供气阀(73)、快关阀(74)、流量计(75)、第一调节阀(76)和电加热器(77),以及第二调节阀(78);
气体输入管(71)的进气端连接供气装置,其相对的排气端分别连接调节回路(8)和试验回路(9)的进气端;
调节支管(72)的进气端连接供气阀(73)和快关阀(74)之间的气体输入管(71),其相对的排气端伸出试验厂房(2)后连接消音塔(1)。
3.根据权利要求1所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
调节回路(8)包括调节管(81),及沿气体流动方向依次连接于调节管(81)中的排气阀(82)和第三调节阀(83),调节管(81)的进气端连接进气回路(7)的排气端;
试验回路(9)包括进气管路组件、输出连接管(91)、连接于进气管路组件中的进气阀(92),进气管路组件的进气端连接进气回路(7)的排气端,其相对的排气端连接空气涡轮起动机,输出连接管(91)的两端分别连接真空试验舱(3)和调节管(81)的排气端。
4.根据权利要求3所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
地面排气回路(15)包括地面排气管(151),及连接于地面排气管(151)中的第一开关阀(152);
地面排气管(151)的进气端连接输出连接管(91),其相对的排气端伸出试验厂房(2)后连接消音塔(1)。
5.根据权利要求3所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
真空排气回路(16)包括真空排气管(161),及沿气体排出方向依次连接于真空排气管(161)中的第二开关阀(162)、换热器(163)及真空泵(164);
真空排气管(161)的进气端连接输出连接管(91),其相对的排气端伸出试验厂房(2)后连通消音塔(1)。
6.根据权利要求1所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
真空试验舱(3)包括中空设置用于形成真空试验环境的中空舱(10),空气涡轮起动机(20)固定装设于中空舱(10)内,中空舱(10)还连通有抽真空调压系统,以用于对中空舱(10)抽真空并调节中空舱(10)内的真空压力;
中空舱(10)的壁面上开设有贯穿壁面的穿舱口(101),穿舱口(101)中密封装设有进气管路组件(40),进气管路组件(40)的进气端连通进气回路(7)的排气端,其相对的排气端连通中空舱(10)内的空气涡轮起动机(20)的进气机匣;
进气管路组件(40)用于将供气装置供给的试验气体供入空气涡轮起动机(20),同时通过自身结构设置降低进气管路上的热应力,以避免对空气涡轮起动机(20)造成损伤。
7.根据权利要求6所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
进气管路组件(40)包括沿轴向伸缩设置以吸收热膨胀的波纹管(41),及用于输送试验气体的进气管路(42);
波纹管(41)的一端与穿舱口(101)外周的中空舱(10)固定,其相对的另一端固定连接进气管路(42);
进气管路(42)的进气端连通进气回路(7),其相对的排气端沿轴向穿设波纹管(41)和穿舱口(101)后连通空气涡轮起动机(20)的进气机匣。
8.根据权利要求7所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
波纹管(41)包括沿轴向伸缩设置的波纹管体,及连接于波纹管体相对两端的法兰连接盘;
进气管路(42)包括与波纹管体悬臂端的法兰连接盘配合固定的配对法兰盘(421),及用于输送试验气体的进气管(422),进气管(422)沿轴向穿设配对法兰盘(421)和波纹管(41),且与配对法兰盘(421)可拆卸式固定。
9.根据权利要求6所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
中空舱(10)包括中空设置用于形成真空试验环境的舱体(11),及用于安装空气涡轮起动机(20)的封盖(12);
舱体(11)滑动支设于导轨平台(50)上,且舱体(11)的第一端开口,相对的第二端上设有穿舱口(101);
封盖(12)固定支设于试车台的安装平台或地面上,并用于与舱体(11)的开口端相连以封闭舱体(11)。
10.根据权利要求9所述的用于开展地面和高空试验用试验系统,其特征在于,
真空试验舱3还包括连接于封盖(12)上的冷吹管路(60),冷吹管路(60)用于向空气涡轮起动机(20)吹冷却气,以降低空气涡轮起动机(20)的本体温度,进而缩短两次起动的时间间隔。
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