[发明专利]一种叶轮包容试验装置

说明书

本发明提供了一种叶轮包容试验装置，包括驱动机构、固定机构、支撑机构和控制系统，所述固定机构包括压块、推力盘、推力轴承、快速气缸，所述压块中心设有套装待测叶轮叶片端的内腔，压块用于将待测叶轮组合压紧在一起；所述推力盘通过推力轴承套设在压块的外端，若干所述快速气缸的铰接头与推力盘连接；所述驱动机构包括高速电机、柔性联轴器、轴，所述轴穿过待测叶轮与压块的组合结构，轴的一端通过柔性联轴器连接高速电机；控制器控制连接高速电机和快速气缸。本发明用于满足叶轮包容试验要求，可以使试验件在规定的转速下飞散，转速偏差小。提高了试验精度，减少了试验次数，降低了研究成本。

技术领域

本发明属于机电技术领域，尤其是涉及一种叶轮包容试验装置。

背景技术

旋转叶轮机械的转子的可靠性非常重要，对于某些有人操作动力或载人的空中飞行器来说，即便发生叶轮飞散事故，也不允许碎片飞出将人伤害，或击穿飞行器的关键部位。为此，某种型号的叶轮机械定型时，将开展大量的包容试验研究，制造特定条件，使叶轮在规定的转速下时飞散，以便研究碎片对包容部件的破坏情况。

一般的方法是，通过仿真手段分析叶轮在极限工况下的受力情况，以此为依据，对叶轮根部进行开槽或打孔，经过反复试验、修改开槽或打孔参数，多轮次试验后，试验件飞散转速最终达到设计要求。

例如，内燃机行业的涡轮增压器压气机叶轮包容试验要求，试验必须在额定转速120％时叶轮飞散，转速偏差≤5％。但试验时往往难以控制叶轮的飞散转速，有时候叶轮在没有达到规定转速时就发生飞散，也有时候叶轮在超过规定的飞散转速时还未飞散。

究其原因，是因为影响叶轮飞散的因素较多，导致理论计算结果很难与实际情况一致。所以研究人员将叶轮的包容试验归为一种较难完成的试验内容。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种叶轮包容试验装置，用于满足叶轮包容试验要求，可以使试验件在规定的转速下飞散，转速偏差小。提高了试验精度，减少了试验次数，降低了研究成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种叶轮包容试验装置，包括驱动机构、固定机构、支撑机构和控制系统，所述固定机构包括压块、推力盘、推力轴承、快速气缸，所述压块中心设有套装待测叶轮叶片端的内腔，压块用于将待测叶轮组合压紧在一起；所述推力盘通过推力轴承套设在压块的外端，若干所述快速气缸的铰接头与推力盘连接；所述驱动机构包括高速电机、柔性联轴器、轴、套筒，所述轴穿过待测叶轮与压块的组合结构，轴两端设置套筒，轴的一端通过柔性联轴器连接高速电机；所述支撑机构包括支架和地基板，所述轴的两端分别通过轴承安装在两个支架上，两个支架底部固定在地基板上；所述控制系统包括控制器和转速传感器，通过转速传感器采集高速电机输出轴的转速并发送给控制器，控制器控制连接高速电机和快速气缸。

进一步的，所述轴承与邻近的套筒之间设置有用于调整轴向间隙的垫片，套筒与待测叶轮之间也设置有用于调整轴向间隙的垫片。

进一步的，所述压块靠近推力盘的圆周侧面设有凹槽，通过螺栓旋入推力盘，螺栓的螺纹端可伸入压块的凹槽内。

进一步的，所述靠近柔性联轴器的轴承的外端安装有封油盖，远离柔性联轴器的轴承的外端安装有轴封盖。

相对于现有技术，本发明装置具有以下优势：

本发明用于满足叶轮包容试验要求，可以使试验件在规定的转速下飞散，转速偏差小。提高了试验精度，减少了试验次数，降低了研究成本。

附图说明

构成本发明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、本发明实施例一种叶轮包容试验装置结构及组成示意图。