CN2625876Y - 发动机燃烧室温度场旋转测试装置 - Google Patents

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Abstract

一种发动机燃烧室温度场旋转测试装置，其结构由驱动装置、支架、外壳体、内壳体、旋转架及梳状热电偶组成，驱动装置是使装有热电偶的旋转架转动，扫测燃烧室出口温度场的动力传动装置，其联接是：外面为一外壳体，在外壳体内装有内壳体，内、外壳体由“人”字支承架联结，内壳体为锥形结构，外壳体上装有电机与减速器，内壳体前端头装有旋转架，旋转架上装有梳状热电偶架，热电偶输出通过补偿导线并与外面的计算机联接。其优点是：热电偶输出与计算机联接，响应速度快，测试精度高，工作可靠，采用了多通道冷却装置，防止了由于高温对测试的影响，在高温环境中可长时间连续工作。

Description

发动机燃烧室温度场旋转测试装置
技术领域
本实用新型涉及一种发动机温度测试装置，适合在发动机燃烧室温度场上测试使用。
背景技术
航空涡轮喷气发动机燃烧室出口温度较高，由于燃烧室出口距涡轮进口空间较小的原因，一般在1400～1500℃，瞬间可达1800℃，因此具体实施起来难度很大，费用高，且具有一定风险，目前国内外涉及此项技术很少，这方面成功测试技术也较为少见，因此没有此类装置，为了制造和大修发动机燃烧室，检测室后的温度场这是不可缺少的一项技术要求。
发明内容
为解决航空发动机温度场的测试，本发明的目的提供一种燃烧室温度场旋转测试装置，利用该装置在温度场内进行旋转测试，以达到有效测试温度场参数的目的。
本实用新型之结构设计是这样实现的：该旋转测试装置由驱动装置、支架、外壳体、内壳体、旋转架及梳状热电偶组成(如图1所示)，其联接是：外面为一外壳体，在外壳体内装有内壳体，内壳体为锥形结构，其上垂直装有电机与减速器，内壳体前端头上同时垂直装有旋转架，旋转架上装有梳状热电偶，热电偶输出通过补偿导线与外面的计算机联接，其中驱动装置是使装有热电偶的旋转架转动，扫测燃烧室出口温度场的动力传动装置，该装置安装在外壳体上，传动轴上下装有轴承，侧面开有内、外壳体冷却水最后出口，传动轴下端是减速伞齿轮，从动伞齿轮轴装有轴瓦，内壳体装有旋转架的入、出水管，电偶导线及压缩空气输入、输出管、内壳体右端头的外罩开有排气孔。燃气在内、外壳体中间通过旋转架上装有左右对称形热电偶，同时装有双层隔热屏，旋转架上的热电偶以对称形式安装(如图3所示)，外面罩有热电偶保护壳体、滞止室，外面为垂直壳体，垂直壳体的前端安装座下面装有进出接口，中间为热电偶导线引出端(如图2所示)，外壳体的“人”字支承架与内壳体联结，从外壳体“人”字架的一端装有内外壳体的冷却水入口、压缩冷却气测压口、冷却电偶、旋转架进水口、电偶导线出口；另一端同样装有外壳体的一个冷却水入口、压缩进气口、电偶旋转架出水口、电偶导线出口，旋转架外边为安装边与燃烧室安装边连接，安装后与燃烧室成一整体(如图4所示)。
本实用新型优点：热电偶输出与计算机联接，响应速度快，测试精度高，工作可靠，采用了多通道冷却装置，防止了由于高温对测试的影响，解决了高温环境中长时间连续工作的难点问题。
附图说明
图1为发动机燃烧室温度场旋转测试装置总体结构图；
图2为发动机燃烧室温度场旋转测试装置梳状热电偶结构图；
图3为发动机燃烧室温度场旋转测试装置内、外壳体内结构图；
图4为发动机燃烧室温度场旋转测试装置旋转架冷却管结构图。
图中：1驱动装置，2支架，3外壳体，4内壳体，5旋转架，6梳状热电偶，7热电偶保护壳体，8滞止室，9安装座，10出水管，11电偶导线，12进水管，13轴承，14传动轴，15内壳体，16减速伞齿轮，17轴瓦，18外罩排气孔，19电偶旋转架入水管，20电偶旋转架出水管，21电偶引出线，22防护罩，23旋转架，24电偶梳状架，25隔热屏，26安装边与燃烧室连接边，27外壳体，28注水管，29电机，30减速器，31压缩空气输入管，32电偶旋转架出水口，33电偶导线入口，34冷却水入口，35冷却水出口，36电偶导线出口，37冷却电偶旋转架进水口，38压缩空气输出管。
具体实施方式
工作原理：由于被试燃烧室出口为环状，高度45mm。为了在有限的高度内合理多设布点，加大数据采测密度，经过对燃气流各种因素的影响及利弊关系进行综合考虑后，打破了以往关注多点单排列的布局，而是采用双排交叉式的排列，同时在电偶的设计上分别将四支电偶的高度做成两高两短，高度差只有5mm，这样在运行扫测过程中便形成了填零占位的方式，另外，在测量高温气流的温度时，对于热电偶高温下的承受能力、工作的可靠性、以及减少热电偶感头的“速度误差”、“传热误差”和“幅射误差”，提高了测试精度，在具体的设计实施中对承受高温工作条件的测试感应元件我们采用了φ0.5mm直径的标准双铂铑偶丝的同时，并对热电偶的热接点采用了安装滞止室(屏蔽罩)的结构形式，并将每个梳状热电偶的五个滞止室的排列上下两支呈现长短之分，滞止室的材料则选用了自行研究的复合刚玉制作而成，在安装止滞室的壳体除采用高温合金材料外，又以循环水进行了冷却，以上相应措施的采用均是减少同时存在的各种误差的具体有效途径，梳状热电偶是这个机构中的关键核心部分，经过测试试验的使用，取得了很好的效果，测试结果通过与标准燃烧室对比，误差为0.3％，平均使用寿命(易损件刚玉滞止室)达12台次，累计25小时。
采用旋转测试机构，并与先进的传感器监控系统组合，以快速响应进入计算机，不仅提高了测试位置的分辨率，使大量的测点数据采集由计算工作短期完成，而且保证了试验测试效果。

Claims (3)

1、一种发动机燃烧室温度场旋转测试装置，其特征在于该旋转测试装置由驱动装置(1)、支架(2)、外壳体(3)、内壳体(4)、旋转架(5)及梳状热电偶(6)组成，其联接是：外面为一外壳体(3)，在外壳体(3)内装有内壳体(4)，内壳体(4)为锥形结构，其上垂直装有电机(29)与减速器(30)，内壳体(4)前端头上同时垂直装有旋转架(5)，旋转架(5)上装有梳状热电偶架(24)，热电偶(6)输出通过补偿导线(21)与外面的计算机联接。
2、按权利要求1所述的测试装置，其特征在于该装置安装在外壳体(3)上，传动轴(14)上、下装有轴承(13)，侧面开有内、外壳体冷却水最后出口(35)，传动轴(14)下端是减速伞齿轮(16)，从动伞齿轮轴装有轴瓦(17)，内壳体装有电偶、旋转架的入水管(19)、出水管(20)，电偶导线(21)及压缩空气输入管(31)、内壳体右端头的外罩开有排气孔(18)，燃气在内、外壳体中间通过旋转架(5)上装有左右对称形热电偶(6)，同时装有双层隔热屏(25)。
3、按权利要求1所述的测试装置，其特征在于旋转架上的热电偶(6)以对称形式安装，外面为热电偶保护壳体(7)，滞止室(8)，壳体(7)的前端安装座下面装有进出接口(10)(12)，中间为热电偶导线引出端(11)，外壳体的“人”字支承架与内壳体联结，从外壳体“人”字架的一端装有内外壳体的冷却水入口(34)、压缩冷却气测压口(38)、冷却电偶、旋转架进水口(37)、电偶导线出口(36)；另一端同样装有外壳体的一个冷却水入口(34)、电偶旋转架出水口(32)、电偶导线出口(33)，旋转架外边为安装边与燃烧室安装边连接，安装后与燃烧室成一整体。
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