CN116929774A - 一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，属于航空发动机进气畸变试验的技术领域，具体包括畸变发生器和转接段，畸变发生器通过转接段连通压缩部件的进口，转接段包括伸缩筒和至少一个连接筒，伸缩筒包括同轴设置的第一筒体、第二筒体、外筒体和密封结构，第一筒体和第二筒体内径相同，外筒体的内径大于第一筒体的内径；第一筒体的一端和外筒体的一端固定密封连接，第二筒体的一端位于外筒体内，第一筒体和第二筒体相对的端面之间设置有间隙，密封结构位于第二筒体和外筒体之间，用于封闭第二筒体和外筒体之间间隙。通过本申请的方案，可以吸收压缩部件轴向膨胀量，消除安全隐患同时保证密封效果，确保试验结果的准确性。

Description

一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置

技术领域

本申请涉及航空发动机进气畸变试验的领域，尤其是涉及一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置。

背景技术

进气畸变试验是飞机进气道/发动机相容性研究必不可少的一个重要组成部分，也是为发展和验证推进系统稳定性和性能评定技术提供试验数据和试验依据的主要手段。其目的是确定发动机进口的畸变特性及其对发动机稳定性和性能的影响。在影响风扇/压气机稳定性众多降稳因子中，进口总压畸变是非常重要的一个。据统计，因进气总压畸变造成的稳定裕度损失可占稳定裕度总损失的一半。进口总压畸变会降低风扇/压气机性能，减小稳定裕度，严重时还可能直接造成风扇/压气机进入旋转失速或者喘振，使得发动机推力降低，威胁飞行安全。为此，在风扇/压气机的设计和研制过程中需要对其总压畸变的影响进行准确的测量和评估。国内外已对进口总压畸变进行了大量的研究。国内外对运用可移动式进气畸变装置对的整机试验研究较多，而风扇及压气机部件试验运用可移动式进气畸变装置的研究较为缺乏，在零部件试验中插板插入流道内，遮蔽局部气流形成畸变，这会导致畸变发生装置承受很大的轴向力，

因此需要固定住可移动插板式畸变发生装置，而压缩部件的试验件出口也是固定的支撑方式，即压缩部件的试验件安装在了两个固定支撑之间。压缩部件的试验件在试验时温度较高，受热时压缩部件的试验件机匣会向前膨胀，处在两个固定支撑之间，产生很大的热应力，导致试验装置和压缩部件变形或损坏，影响试验安全。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，解决了现有技术中的问题，可以吸收压缩部件的试验件轴向膨胀量，消除安全隐患，又能够保证密封效果，确保试验结果的准确性。

本申请提供的一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，采用如下的技术方案：

一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，包括畸变发生器和转接段，所述畸变发生器通过转接段连通所述压缩部件的进口，所述转接段包括伸缩筒和至少一个连接筒，所述伸缩筒包括同轴设置的第一筒体、第二筒体、外筒体和密封结构，所述第一筒体和第二筒体内径相同，所述外筒体的内径大于第一筒体的内径；

所述第一筒体的一端和外筒体的一端固定密封连接，所述第二筒体的一端位于所述外筒体内，所述第一筒体和第二筒体相对的端面之间设置有间隙，密封结构位于所述第二筒体的外壁和外筒体的内壁之间，用于封闭第二筒体和外筒体之间的间隙。

可选的，所述外筒体远离第一筒体的一端的端面上设有指针，所述第二筒体的外壁上设有沿转接段轴向方向分布的刻度，所述指针指向所述刻度，所述第一筒体和第二筒体端面抵接时，所述指针指向刻度的零刻度，所述刻度的值从零刻度向朝向第一筒体的一侧逐渐增加。

可选的，所述第二筒体上固定设有指示标，所述第一筒体和第二筒体抵接时，所述指示标抵接所述外筒体远离所述第一筒体一端的端面。

可选的，所述外筒体包括筒状壳体、法兰边和转接法兰，所述筒状壳体的一端连接所述第一筒体，所述筒状壳体的另一端的边缘上连接所述法兰边，所述转接法兰通过螺栓安装在法兰边上，所述转接法兰包括环形连接边和环形圈，所述环形连接边与所述法兰边通过螺栓连接，所述环形圈连接环形连接边的内圈，所述环形圈位于所述外筒体和第二筒体之间。

可选的，所述筒状壳体包括配合段和密封段，所述配合段连接第一筒体，所述配合段的内壁与所述第二筒体的外壁间隙配合，所述密封段一端连接所述配合段，另一端连接所述法兰边，所述密封段的内径大于配合段的内径，所述密封结构位于密封段和第二筒体之间。

可选的，所述密封结构包括沿从第一筒体至第二筒体方向依次套设在第二筒体外周上的挡环、密封圈和挡环，所述密封圈的内圈抵紧所述第二筒体的外壁，所述密封圈的外圈抵接所述外筒的内壁，所述挡环的内壁抵紧所述第二筒体的内壁，两个挡环之间设置多个密封圈。

可选的，所述第一筒体和第二筒体在安装的初始位置时，所述第一筒体和第二筒体相对的端面之间的距离为10-15mm。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

第一筒体和第二筒体之间根据压缩部件的试验件轴向膨胀计算量预留一定的轴向间隙，预留的间隙可以为10-15mm，轴向间距要大于压缩部件的试验件机匣受热膨胀量。压缩部件的试验件在试验中受热膨胀时，伸缩筒的结构可以消除产生热应力。伸缩筒外表面上设计有测距结构，可以测量出第一筒体和第二筒体之间预留的轴向间距，通过测距结构，在安装及试验时可以从外部直接观察和测量内部预留的轴向距离；密封结构保证伸缩筒在正压及负压情况下的密封性；第二筒体和连接筒的可拆卸连接方式，可以随时调整第一筒体和第二筒体的轴向间隙，保证压缩部件的试验件可以轴向自由膨胀，确保可移动插板式畸变试验安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要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申请的一些实施例，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它的附图。

图1为本申请用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置的整体结构示意图；

图2为本申请伸缩筒上设置指针的结构示意图；

图3为本申请伸缩筒上设置指示标的结构示意图。

附图标记说明：1、畸变发生器；2、转接段；21、第一筒体；22、第二筒体；23、外筒体；24、连接筒；3、压缩部件；41、指针；42、指示标；5、挡环；6、密封圈；71、筒状壳体；72、法兰边；73、转接法兰；74、环形连接边；75、环形圈；76、配合段；77、密封段。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，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申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请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，在没有背离本申请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。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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。基于本申请，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申请的基本构想，图式中仅显示与本申请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所述方面。

本申请实施例提供一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置。

如图1-图3所示，一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，包括畸变发生器1和转接段2，所述畸变发生器1通过转接段2连通所述压缩部件3的进口，所述转接段2包括伸缩筒和至少一个连接筒24，所述伸缩筒包括同轴设置的第一筒体21、第二筒体22、外筒体23和密封结构，所述第一筒体21和第二筒体22内径相同，所述外筒体23的内径大于第一筒体21的内径。

所述第一筒体21的一端和外筒体23的一端固定密封连接，第一筒体21的另一端连接连接筒24或者畸变发生器1，所述第二筒体22的一端位于所述外筒体23内，第二筒体22的另一端与连接筒24可拆卸连接，第二筒体22的另一端与连接筒24可以通过快卸环连接，所述第一筒体21和第二筒体22相对的端面之间设置有间隙，密封结构位于所述第二筒体22的外壁和外筒体23的内壁之间，用于封闭第二筒体22和外筒体23之间的间隙。

第一筒体21和第二筒体22之间根据压缩部件3的试验件轴向膨胀计算量预留一定的轴向间隙，预留的间隙可以为10-15mm，轴向间距要大于压缩部件3的试验件机匣受热膨胀量。压缩部件3的试验件在试验中受热膨胀时，伸缩筒的结构可以消除产生热应力。伸缩筒外表面上设计有测距结构，可以测量出第一筒体21和第二筒体22之间预留的轴向间距，通过测距结构，在安装及试验时可以从外部直接观察和测量内部预留的轴向距离；密封结构保证伸缩筒在正压及负压情况下的密封性；第二筒体22和连接筒24的可拆卸连接方式，可以随时调整第一筒体21和第二筒体22的轴向间隙，保证压缩部件3的试验件可以轴向自由膨胀，确保可移动插板式畸变试验安全。

如图2所示，在一个实施例中，所述外筒体23远离第一筒体21的一端的端面上设有指针41，所述第二筒体22的外壁上设有沿转接段2轴向方向分布的刻度，所述指针41指向所述刻度，所述第一筒体21和第二筒体22端面抵接时，所述指针41指向刻度的零刻度，所述刻度的值从零刻度向朝向第一筒体21的一侧逐渐增加，所述刻度的正方向朝向第一筒体21，第一筒体21和第二筒体22初始位置时之间设有间隙，当第一筒体21和第二筒体22靠近时，第二筒体22更多的进入外筒体23，第一筒体21上留出的刻度值相应的变小。外筒体23上的指针41和第一筒体21上的刻度作为一种测距结构。

如图3所示，在另一个实施例中，所述第二筒体22上固定设有指示标42，所述第一筒体21和第二筒体22抵接时，所述指示标42抵接所述外筒体23远离所述第一筒体21一端的端面。通过测量指示标42和外筒体23远离所述第一筒体21一端的端面的距离，即为第一筒体21和第二筒体22相对端面之间的距离，指示标42作为另一种测距结构。

所述外筒体23包括筒状壳体71、法兰边72和转接法兰73，所述筒状壳体71的一端连接所述第一筒体21，所述筒状壳体71的另一端的边缘上连接所述法兰边72，所述转接法兰73通过螺栓安装在法兰边72上，所述转接法兰73包括环形连接边74和环形圈75，所述环形连接边74与所述法兰边72通过螺栓连接，所述环形圈75连接环形连接边74的内圈，所述环形圈75位于所述外筒体23和第二筒体22之间，环形圈75将外筒体23和第二筒体22边缘的间隙进行封闭，环形圈75对密封结构进行压紧，环形圈75将外筒体23和第二筒体22之间的密封结构限制在外筒体23和第二筒体22之间，可以保证密封结构在正压及负压情况下的密封性。

所述筒状壳体71包括配合段76和密封段77，所述配合段76连接第一筒体21，所述配合段76的内壁与所述第二筒体22的外壁间隙配合，在配合第一筒体21和第二筒体22初始时预留的间隙，使得第二筒体22和外筒体23可以发生位移，保证压缩部件3的试验件可以沿轴向自由膨胀，确保可移动插板式畸变试验安全，所述密封段77一端连接所述配合段76，另一端连接所述法兰边72，所述密封段77的内径大于配合段76的内径，密封段77的内径减去配合段76的内径的值在5-8mm范围内，所述密封结构位于密封段77和第二筒体22之间。

所述密封结构包括沿从第一筒体21至第二筒体22方向依次套设在第二筒体22外周上的挡环5、密封圈6和挡环5，所述密封圈6的内圈抵紧所述第二筒体22的外壁，所述密封圈6的外圈抵接所述外筒体23的内壁，所述挡环5的内壁抵紧所述第二筒体22的内壁，两个挡环5之间设置多个密封圈6。其中，挡环5为金属挡环，挡环5的外圈和外筒体23的内壁之间间隙配合，密封圈6设置有6个，密封圈6的材料为耐油耐高温石棉盘根。本申请的密封结构可以在压力50kPa～605kPa范围内保证密封性。

所述第一筒体21和第二筒体22在安装的初始位置时，所述第一筒体21和第二筒体22相对的端面之间的距离为10-15mm。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，其特征在于，包括畸变发生器(1)和转接段(2)，所述畸变发生器(1)通过转接段(2)连通所述压缩部件(3)的进口，所述转接段(2)包括伸缩筒和至少一个连接筒(24)，所述伸缩筒包括同轴设置的第一筒体(21)、第二筒体(22)、外筒体(23)和密封结构，所述第一筒体(21)和第二筒体(22)内径相同，所述外筒体(23)的内径大于第一筒体(21)的内径；

所述第一筒体(21)的一端和外筒体(23)的一端固定密封连接，所述第二筒体(22)的一端位于所述外筒体(23)内，所述第一筒体(21)和第二筒体(22)相对的端面之间设置有间隙，所述密封结构位于所述第二筒体(22)的外壁和外筒体(23)的内壁之间，用于封闭所述第二筒体(22)和外筒体(23)之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，其特征在于，所述外筒体(23)远离第一筒体(21)的一端的端面上设有指针(41)，所述第二筒体(22)的外壁上设有沿转接段(2)轴向方向分布的刻度，所述指针(41)指向所述刻度，所述第一筒体(21)和第二筒体(22)端面抵接时，所述指针(41)指向刻度的零刻度，所述刻度的值从零刻度向朝向第一筒体(21)的一侧逐渐增加。

3.根据权利要求1所述的用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，其特征在于，所述第二筒体(22)上固定设有指示标(42)，所述第一筒体(21)和第二筒体(22)抵接时，所述指示标(42)抵接所述外筒体(23)远离所述第一筒体(21)一端的端面。

4.根据权利要求1所述的用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，其特征在于，所述外筒体(23)包括筒状壳体(71)、法兰边(72)和转接法兰(73)，所述筒状壳体(71)的一端连接所述第一筒体(21)，所述筒状壳体(71)的另一端的边缘上连接所述法兰边(72)，所述转接法兰(73)通过螺栓安装在法兰边(72)上，所述转接法兰(73)包括环形连接边(74)和环形圈(75)，所述环形连接边(74)与所述法兰边(72)通过螺栓连接，所述环形圈(75)连接环形连接边(74)的内圈，所述环形圈(75)位于所述外筒体(23)和第二筒体(22)之间。

5.根据权利要求4所述的用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，其特征在于，所述筒状壳体(71)包括配合段(76)和密封段(77)，所述配合段(76)连接第一筒体(21)，所述配合段(76)的内壁与所述第二筒体(22)的外壁间隙配合，所述密封段(77)一端连接所述配合段(76)，另一端连接所述法兰边(72)，所述密封段(77)的内径大于配合段(76)的内径，所述密封结构位于密封段(77)和第二筒体(22)之间。

6.根据权利要求5所述的用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，其特征在于，所述密封结构包括沿从第一筒体(21)至第二筒体(22)方向依次套设在第二筒体(22)外周上的挡环(5)、密封圈(6)和挡环(5)，所述密封圈(6)的内圈抵紧所述第二筒体(22)的外壁，所述密封圈(6)的外圈抵接所述外筒的内壁，所述挡环(5)的内壁抵紧所述第二筒体(22)的内壁，两个挡环(5)之间设置多个密封圈(6)。

7.根据权利要求1所述的用于压缩部件的可移动插板式畸变发生装置，其特征在于，所述第一筒体(21)和第二筒体(22)在安装的初始位置时，所述第一筒体(21)和第二筒体(22)相对的端面之间的距离为10-15mm。