[发明专利]压气机试验件结构

说明书

一种压气机试验件结构，包括：依次连接的进气段(2)、导叶机匣组件(3)、试验件转子(1)、中间机匣组件(4)、排气机匣组件(5)以及后轴承机匣组件(6)；进气段(2)与台架的进气锥段软性连接，排气机匣组件(5)与台架的排气蜗壳刚性连接，试验件转子(1)通过连接轴(14)与台架动力连接，实现转子动力输入，各部件构成一模化缩尺试验件结构。该试验件结构可以较低成本、较快时间的完成进口级全转速下的流量、压比、效率及稳定工作范围等设计参数的验证，加快了压气机设计研发、优化设计的进程。

技术领域

本发明涉及航空发动机/燃气轮机压气机技术领域，尤其涉及一种压气机试验件结构。

背景技术

压气机作为航空发动机、燃气轮机的三大核心部件之一，其流量、压比、效率、稳定工作范围等参数直接影响发动机的性能。在设计或改进阶段，通常以部件试验来验证压气机的性能，但对于多级轴流压气机来说，全尺寸多级压气机的试验通常需要耗费巨大的人力、物力及时间成本。因此，提出一种新型的压气机试验件结构对航空发动机、燃气轮机的研发具有重要意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对于现有的技术问题，本发明提出一种压气机试验件结构，用于至少部分解决上述技术问题之一。

(二)技术方案

本发明一方面提供一种压气机试验件结构，包括：依次连接的进气段2、导叶机匣组件3、试验件转子1、中间机匣组件4、排气机匣组件5以及后轴承机匣组件6；试验件转子1包括依次连接的第一级叶片盘11、转接盘12及后轴颈13，第一级叶片盘11与后轴颈13均采用一体化结构形式；进气段2包括用于提供压气机进口流道的导流盆21、进气帽罩22，以及进气机匣组件23和前弹支24，进气机匣组件23为内外双层机匣结构，与试验件转子1连接；导叶机匣组件3包括导叶机匣31、导叶32、导叶内支承33，导叶32通过导叶机匣31与导叶内支承33形成双支撑，导叶32用于改变第一级叶片盘11的进气角度，导叶机匣31与进气机匣组件23连接；中间机匣组件4包括中间机匣41、一级静叶42、一级静叶内支承43，一级静叶42通过中间机匣41与一级静叶内支承43形成双层支撑，中间机匣41与导叶机匣31连接；排气机匣组件5包括排气机匣51、出口静子组件52及封严环53，排气机匣51为试验件结构提供主承力，与中间机匣41连接，出口静子组件52采用内外环结构形式；后轴承机匣组件6包括后轴承机匣61、后轴承前封严环62、后轴承座63以及后轴承后封严环64，后轴承机匣61连接至排气机匣51。

进一步地，试验件结构的进气段2与台架的进气锥段软性连接，排气机匣组件5与台架的排气蜗壳刚性连接。

进一步地，试验件转子1还包括连接轴14、滚珠轴承15及滚棒轴承16，试验件结构通过连接轴14与台架实现动力连接；滚珠轴承15用于支撑试验件转子1的第一端，滚棒轴承16用于支撑试验件转子1的第二端。

进一步地，后轴颈13与第一级叶片盘11、转接盘12均采用小过盈止口和螺栓双定心结构连接；进气机匣组件23与导流盆21、进气帽罩22均采用止口定心，螺栓连接；封严环53与排气机匣51采用止口定位，螺栓连接。

进一步地，进气机匣组件23包括进气机匣23a、前轴承机匣23b、支板23c、前轴承腔润滑油路23d和引气气路23e；进气机匣23a与前轴承机匣23b均为内外双层机匣结构，两者设计为一体；前轴承腔润滑油路23d和引气气路23e分别用于提供轴承润和的滑油和滑油密封的高压气体；前轴承机匣23b与滚珠轴承15连接，后轴承座63与滚棒轴承16连接。

进一步地，导叶机匣31与进口测量机匣设计成一体的整环结构；中间机匣41与出口测量机匣设计成一体的整环结构。

进一步地，导叶机匣组件3还包括第一摇臂34及第一联动环35，第一联动环35通过第一摇臂34调节导叶32的角度；中间机匣组件4包括第二摇臂44及第二联动环45，第二联动环45通过第二摇臂45调节一级静叶42的角度。