CN207408089U - 航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具及测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具及测试系统。工装夹具包括：基座，其与振动发生设备固定连接，振动放大机构，其固定设置于基座上部，夹持机构，其固定于振动放大机构上部，夹紧机构，其与夹紧机构连接，并用于将待测叶轮叶盘夹紧固定于夹持机构上，复数个垫块，其设置于基座与振动放大机构之间，并用于支承振动放大机构，且其中至少部分垫块在基座与振动放大机构之间的位置可以调节。本实用新型实施例提供的航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具，结构简单，在进行测试试验时，无需将叶轮叶盘上的叶片切割下来，能够整体进行试验，与实际工作状态更加接近；而且可以通过调节基座和振动放大盘之间的垫块位置来改变振动的量级。

Description

航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具及测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种工装夹具，特别涉及一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具及测试系统。

背景技术

工装夹具的功能是将振动台的运动和能量传给试件，试验中希望将振动能量通过夹具不失真地传到试件。这就要求夹具的刚度尽可能大。由于当夹具发生共振时，输入和输出将不再保持相同的值，而且夹具上各个点的运动参数也不保持相同的值，这样就对振动试验产生影响。常规的试验夹具通常要避开叶片与夹具之间的共振，仅仅依靠叶片本身共振时的放大倍数，无法达到其疲劳破坏强度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具及测试系统，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具，包括：

基座，其与振动发生设备固定连接，

振动放大机构，其固定设置于所述基座上部，

夹持机构，其固定于所述振动放大机构上部，

夹紧机构，其与夹紧机构连接，并用于将待测叶轮叶盘夹紧固定于所述夹持机构上，

复数个垫块，其设置于所述基座与振动放大机构之间，并用于支承所述振动放大机构，且其中至少部分垫块在基座与振动放大机构之间的位置可以调节。

进一步的，所述垫块包括固定垫块和活动垫块，所述固定垫块固定设置于所述基座和振动放大机构之间，所述活动垫块于所述基座和振动放大机构之间的位置可以调节。

优选的，所述固定垫块与活动垫块间隔设置。

更进一步的，所述活动垫块通过第一连接件连接于所述基座和振动放大件之间，且所述活动垫块能够随所述第一连接件沿设定方向移动。

优选的，所述基座上具有复数条沿设定方向设置的凹槽，所述第一连接件的一端设置于所述凹槽内，另一端能够穿过所述活动垫块以及振动放大机构上的腰型槽并从所述腰型槽露出，使所述活动垫块能够随所述第一连接件在所述腰型槽限定的范围内移动。

优选的，所述基座为圆盘形结构，所述凹槽沿所述基座的径向方向设置。

更为优选的，所述凹槽为T形槽，所述第一连接件包括T形螺栓以及与所述T形螺栓配合的螺母，所述T形螺栓的T形部设置于所述T形槽内，且所述T形螺栓能够沿所述T形槽移动。

进一步的，所述活动垫块具有连接通孔，所述T形螺栓一端穿过所述连接通孔和所述腰型槽，并与螺母配合，将活动垫块连接于基座和振动放大机构之间，所述活动垫块于基座和振动放大机构之间的位置可以在腰型槽限定的范围的调节。

进一步的，所述固定垫块通过第二连接件固定连接于所述基座和振动放大机构之间。

优选的，所述第二连接件包括紧固螺钉，所述固定垫块具有连接通孔，所述基座和/或振动放大机构上具有与所述连接通孔配合设置的螺钉孔。

进一步的，述夹持机构包括固定底座以及连接柱，所述固定底座与振动放大机构固定连接，所述连接柱的直径与待测叶轮叶盘开口部的内径配合，使待测叶轮叶盘的能够套设在所述连接柱上，所述固定底座的直径大于待测叶轮叶盘开口部的内径，所述固定底座的上部能够抵住待测叶轮叶盘。

更进一步的，所述固定底座上部为倾斜面，所述连接柱固定于所述倾斜面上，当待测叶轮叶盘被套设于连接柱上时，待测叶轮叶盘上任意叶片的端部呈近似水平的状态。

优选的，所述固定底座上部的倾斜面与所述连接柱之间的夹角为大于0而小于180°。

进一步的，所述夹紧机构与所述连接柱固定连接。

更进一步的，所述夹紧机构包括夹紧螺盖，所述连接柱的一端部具有与所述夹紧螺盖配合设置的螺孔，所述夹紧机构螺接于所述连接柱的一端。

进一步的，所述基座上还设置有复数个螺纹孔，所述螺纹孔至少用以与振动发生设备螺接。

本实用新型实施例还提供了一种航空发动机叶轮叶盘测试系统，包括：所述的工装夹具以及振动发生设备，所述工装夹具固定连接于所述振动发生设备的运动部件上。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：本实用新型实施例提供的航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具，结构简单，在进行测试试验时，无需将叶轮叶盘上的叶片切割下来，能够整体进行试验，使叶片的受力与实际工作状态更加接近；而且可以通过调节基座和振动放大盘之间的垫块位置来改变振动的量级，使用更加方便，且节约了动力能源。

附图说明

图1是本实用新型一典型实施案例中一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具的结构示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具的结构示意图；

图3是本实用新型一典型实施案例中一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具的爆炸结构示意图；

图4是本实用新型一典型实施案例中一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具的侧视图；

图5是本实用新型一典型实施案例中一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具的又一侧视图；

附图标记说明：1-基座，11-T形槽，12-螺纹孔，13-螺钉孔，2-垫块，21-连接通孔，3-振动放大盘，31-螺钉孔，32-腰型槽，33-螺钉孔，4-夹持件，41-固定底座，42-连接柱，5-夹紧螺盖。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具，包括：

基座，其与振动发生设备固定连接，

振动放大机构，其固定设置于所述基座上部，

夹持机构，其固定于所述振动放大机构上部，

夹紧机构，其与夹紧机构连接，并用于将待测叶轮叶盘夹紧固定于所述夹持机构上，

复数个垫块，其设置于所述基座与振动放大机构之间，并用于支承所述振动放大机构，且其中至少部分垫块在基座与振动放大机构之间的位置可以调节。

进一步的，所述垫块包括固定垫块和活动垫块，所述固定垫块固定设置于所述基座和振动放大机构之间，所述活动垫块于所述基座和振动放大机构之间的位置可以调节。

优选的，所述固定垫块与活动垫块间隔设置。

更进一步的，所述活动垫块通过第一连接件连接于所述基座和振动放大件之间，且所述活动垫块能够随所述第一连接件沿设定方向移动。

优选的，所述基座上具有复数条沿设定方向设置的凹槽，所述第一连接件的一端设置于所述凹槽内，另一端能够穿过所述活动垫块以及振动放大机构上的腰型槽并从所述腰型槽露出，使所述活动垫块能够随所述第一连接件在所述腰型槽限定的范围内移动。

优选的，所述基座为圆盘形结构，所述凹槽沿所述基座的径向方向设置。

更为优选的，所述凹槽为T形槽，所述第一连接件包括T形螺栓以及与所述T形螺栓配合的螺母，所述T形螺栓的T形部设置于所述T形槽内，且所述T形螺栓能够沿所述T形槽移动。

进一步的，所述活动垫块具有连接通孔，所述T形螺栓一端穿过所述连接通孔和所述腰型槽，并与螺母配合，将活动垫块连接于基座和振动放大机构之间，所述活动垫块于基座和振动放大机构之间的位置可以在腰型槽限定的范围的调节。

进一步的，所述固定垫块通过第二连接件固定连接于所述基座和振动放大机构之间。

优选的，所述第二连接件包括紧固螺钉，所述固定垫块具有连接通孔，所述基座和/或振动放大机构上具有与所述连接通孔配合设置的螺钉孔。

进一步的，述夹持机构包括固定底座以及连接柱，所述固定底座与振动放大机构固定连接，所述连接柱的直径与待测叶轮叶盘开口部的内径配合，使待测叶轮叶盘的能够套设在所述连接柱上，所述固定底座的直径大于待测叶轮叶盘开口部的内径，所述固定底座的上部能够抵住待测叶轮叶盘。

更进一步的，所述固定底座上部为倾斜面，所述连接柱固定于所述倾斜面上，当待测叶轮叶盘被套设于连接柱上时，待测叶轮叶盘上任意叶片的端部呈近似水平的状态。

优选的，所述固定底座上部的倾斜面与所述连接柱之间的夹角为大于0而小于180°。

进一步的，所述夹紧机构与所述连接柱固定连接。

更进一步的，所述夹紧机构包括夹紧螺盖，所述连接柱的一端部具有与所述夹紧螺盖配合设置的螺孔，所述夹紧机构螺接于所述连接柱的一端。

进一步的，所述基座上还设置有复数个螺纹孔，所述螺纹孔至少用以与振动发生设备螺接。

本实用新型实施例还提供了一种航空发动机叶轮叶盘测试系统，包括：所述的工装夹具以及振动发生设备，所述工装夹具固定连接于所述振动发生设备的运动部件上。

如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1和图3，在本实用新型的一典型实施案例中，一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具，包括：

基座1，其与振动发生设备螺接，

振动放大盘3，固定设置于基座1上部，

夹持件4，固定于所述振动放大盘3上部，并且至少能够与待测叶轮叶盘连接，

夹紧螺帽5，其与夹持件4连接，将待测叶轮叶盘夹紧于夹持件4上，

垫块2，设置于基座1与振动放大盘3之间，且部分垫块2在基座1与振动放大盘3之间的位置可以调节。

具体的，基座1为圆盘形结构，基座1上沿径向方向设置有复数条T形槽，用于与振动发生设备螺接的螺纹孔12，以及与振动放大盘3连接的螺钉孔13，T形槽内设置有能够连接振动放大盘的T形螺栓，T形螺栓的T形部设置于T形槽内，并且可以沿T形槽移动；振动放大盘3为圆盘形结构，在振放大圆盘3的中间区域具有用以与夹持件4螺接的螺钉孔33，以及与基座1上的T形槽和螺钉孔13配合设置的腰型槽32和螺钉孔31；设置于基座1和振动放大盘3之间的垫块2包括固定垫块和活动垫块，固定垫块和活动垫块间隔设置，在固定垫块和活动垫块上均具有贯穿设置的连接通孔21，固定垫块与基座上的螺钉孔13、振动放大盘上的螺钉孔31通过螺钉螺接，使固定垫块于基座和振动放大盘之间的位置固定，活动垫块连接于基座上设置的T形螺栓上，T形螺栓的一端穿过活动垫块的连接通孔和振动放大盘上的腰型槽，并通过配合设置的螺母螺接，通过松开螺母，可以使活动垫块随着T形螺栓在腰型槽的槽孔范围内改变位置，从而可以改变振动放大盘的振动量级。

更为具体的，夹持件4包括与振动放大盘3螺接的固定底座41以及与固定底座41固定连接的连接柱42，固定底座上部具有倾斜面，连接柱42固定于倾斜面上，使得连接柱42与固定底座呈角度设置，且固定底座的直径大于连接柱的直径，连接柱42的直径与待测叶轮叶盘开口部的内径匹配，待测叶轮叶盘能够套设于连接柱上，由于固定底座41的直径大于连接柱42的直径，因此待测叶轮叶盘的下部能够抵在固定底座上，连接柱42的一端具有一螺纹孔，连接柱4一端部螺纹连接夹紧螺盖5，夹紧螺盖与固定底部将待测叶轮叶盘夹紧于夹持件上。待测叶轮叶盘套设在连接柱上，由于连接柱与固定底座呈角度设置，使得当旋转待测叶轮叶盘时，能够使的任意某个叶片端部处于近似水平位置。

在一更为具体的实施例中，一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具，包括：

圆盘形的基座1，其与振动发生设备的振动台垂直台面螺接，沿径向方向设置有8条T形槽，相邻T形槽之间设置有用于与振动发生设备螺接的螺纹孔12以及用于与振动放大盘3螺接的螺钉孔13，

圆盘形的振动放大盘3，固定设置于基座1上部，振动放大盘3设置有8个腰型槽32和8个螺钉孔31，腰型槽32和螺钉孔31间隔设置，

在基座1和振动放大盘3之间设置有16个垫块，分别与腰型槽32和螺钉孔31的位置相对应，并连接于基座和振动放大盘之间，其中通过螺钉孔31连接的垫块位置固定，通过腰型槽32连接的垫块的位置可以在腰型槽的槽孔范围内改变。

在振动放大盘3的中间区域还设置有3个螺钉孔33，用于连接紧固夹持件。

待测叶轮叶盘套设在夹持件4上，下部抵在夹持件的固定底座上，上部与夹紧螺钉紧密接触，夹持件的固定底座和连接柱之间呈0-180°设置，使得当旋转待测叶轮叶盘时，能够使的任意某个叶片端部处于近似水平位置。

具体的，在进行叶轮叶盘测试时，将工装夹具的基座固定在振动台垂直台面上，将待测叶轮叶盘套设在夹持件上并紧固，通过振动台垂向激励，进行疲劳试验调试；通过调节活动垫块在基座和振动放大盘之间的位置来改变振动量级，使叶片产生裂纹。基座和振动放大盘之间间隔设置有活动垫块，活动垫块连接于基座上设置的T形螺栓上，T形螺栓的一端穿过活动垫块的连接通孔和振动放大盘上的腰型槽，并通过配合设置的螺母螺接，通过松开螺母，可以使活动垫块随着T形螺栓在腰型槽的槽孔范围内改变位置，从而可以改变振动放大盘的振动量级。

本实用新型实施例提供的航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具，结构简单，在进行测试试验时，无需将叶轮叶盘上的叶片切割下来，能够整体进行试验，使叶片的受力与实际工作状态更加接近；而且可以通过调节基座和振动放大盘之间的垫块位置来改变振动的量级，使用更加方便，且节约了动力能源。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空发动机叶轮叶盘测试的工装夹具，其特征在于包括：

基座，其与振动发生设备固定连接，

振动放大机构，其固定设置于所述基座上部，

夹持机构，其固定于所述振动放大机构上部，

夹紧机构，其与夹紧机构连接，并用于将待测叶轮叶盘夹紧固定于所述夹持机构上，

复数个垫块，其设置于所述基座与振动放大机构之间，并用于支承所述振动放大机构，且其中至少部分垫块在基座与振动放大机构之间的位置可以调节。

2.根据权利要求1所述的工装夹具，其特征在于：所述垫块包括固定垫块和活动垫块，所述固定垫块固定设置于所述基座和振动放大机构之间，所述活动垫块于所述基座和振动放大机构之间的位置可以调节；和/或，所述固定垫块与活动垫块间隔设置。

3.根据权利要求2所述的工装夹具，其特征在于：所述活动垫块通过第一连接件连接于所述基座和振动放大件之间，且所述活动垫块能够随所述第一连接件沿设定方向移动；和/或，所述基座上具有复数条沿设定方向设置的凹槽，所述第一连接件的一端设置于所述凹槽内，另一端能够穿过所述活动垫块以及振动放大机构上的腰型槽并从所述腰型槽露出，使所述活动垫块能够随所述第一连接件在所述腰型槽限定的范围内移动。

4.根据权利要求3所述的工装夹具，其特征在于：所述基座为圆盘形结构，所述凹槽沿所述基座的径向方向设置；和/或，所述凹槽为T形槽，所述第一连接件包括T形螺栓以及与所述T形螺栓配合的螺母，所述T形螺栓的T形部设置于所述T形槽内，且所述T形螺栓能够沿所述T形槽移动；和/或，所述活动垫块具有连接通孔，所述T形螺栓一端穿过所述连接通孔和所述腰型槽，并与螺母配合，将活动垫块连接于基座和振动放大机构之间，所述活动垫块于基座和振动放大机构之间的位置可以在腰型槽限定的范围的调节。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的工装夹具，其特征在于：所述固定垫块通过第二连接件固定连接于所述基座和振动放大机构之间；和/或，所述第二连接件包括紧固螺钉，所述固定垫块具有连接通孔，所述基座和/或振动放大机构上具有与所述连接通孔配合设置的螺钉孔。

6.根据权利要求1所述的工装夹具，其特征在于：所述夹持机构包括固定底座以及连接柱，所述固定底座与振动放大机构固定连接，所述连接柱的直径与待测叶轮叶盘开口部的内径配合，使待测叶轮叶盘的能够套设在所述连接柱上，所述固定底座的直径大于待测叶轮叶盘开口部的内径，所述固定底座的上部能够抵住待测叶轮叶盘。

7.根据权利要求6所述的工装夹具，其特征在于：所述固定底座上部为倾斜面，所述连接柱固定于所述倾斜面上，当待测叶轮叶盘被套设于连接柱上时，待测叶轮叶盘上任意叶片的端部呈近似水平的状态；和/或，所述固定底座上部的倾斜面与所述连接柱之间的夹角为大于0而小于180°。

8.根据权利要求6或7所述的工装夹具，其特征在于：所述夹紧机构与所述连接柱固定连接，和/或，所述夹紧机构包括夹紧螺盖，所述连接柱的一端部具有与所述夹紧螺盖配合设置的螺孔，所述夹紧机构螺接于所述连接柱的一端。

9.根据权利要求1所述的工装夹具，其特征在于：所述基座上还设置有复数个螺纹孔，所述螺纹孔至少用以与振动发生设备螺接。

10.一种航空发动机叶轮叶盘测试系统，其特征在于包括：权利要求1-9中任一项所述的工装夹具以及振动发生设备，所述工装夹具固定连接于所述振动发生设备的运动部件上。