[发明专利]叶片疲劳性能试验机

摘要

本发明公开一种叶片疲劳性能试验机，所述试验机包括第一加载机构、第二加载机构、第三加载机构、升降调节机构、角度调节机构、试件夹具机构和风压调频机构。该试验机可以对叶片施加三个方向的载荷并进行载荷调整，所述载荷形式包括模拟离心力的静态拉力、风压波动以及模拟转速突变时空气介质反作用力的交变扭矩，进而真实的模拟叶片的实际工况，准确和可靠地评价叶片的综合性能。另外，该试验机还可以实时准确的监测对叶片所施加载荷的大小。通过所述试验机对叶片疲劳性能的真实评价，对于提高叶轮叶片和空气压缩机性能，减少叶轮叶片疲劳失效造成的经济损失具有非常重要的意义。

主权项

一种叶片疲劳性能试验机，包括第一加载机构、第二加载机构、第三加载机构、升降调节机构、角度调节机构、叶片夹具机构和风压调频机构，其特征在于：所述第一加载机构的支撑架I(3)与支撑架Ⅱ(4)通过螺钉固定在底座I(1)上，电动缸(2)的两侧耳轴支撑在支撑架I(3)与支撑架Ⅱ(4)上，其输出端与第一杆端关节轴承(5)通过螺纹连接，第一杆端关节轴承(5)与第一销轴(6)铰接，第一销轴(6)的两端分别支承在弹簧缓冲器的前板(7)的两个叉架通孔内，弹簧缓冲器的后板(14)通过螺钉固定在直角杠杆(15)长臂下端；所述第二加载机构的高压鼓风机(20)通过螺钉固定在底座Ⅱ(21)台面上，风箱(22)通过螺钉固定在底座Ⅰ(1)台面上，风箱(22)通过风道Ⅰ(23)与高压鼓风机(20)连接，风箱(22)通过风道Ⅱ(24)与外界相通；所述第三加载机构的第一伺服电机(30)通过螺钉固定在底座Ⅲ(31)上，第一伺服电机(30)输出轴与电机连盘(32)通过平键(33)、轴端档板Ⅰ(34)和螺钉Ⅲ(35)固定连接，电机连盘(32)通过螺钉与调节盘(36)固定连接，直插槽(37)安装在调节盘(36)的T形槽内，螺柱轴(38)与直插槽(37)螺纹连接固定在调节盘(36)上，螺柱轴(38)依次通过摆杆(39)、滑块连板I(40)、拉压力传感器(41)、滑块连板Ⅱ(42)与板弹簧(43)连接，滚动轴承I(44)和滚动轴承Ⅱ(45)通过弹性挡圈固定在摆杆(39)两端轴孔内，螺柱轴(38)穿入滚动轴承I(44)中心孔，并通过轴套(46)和螺母Ⅲ(47)固定连接，第五销轴(48)穿入滑块连板I(40)两叉架通孔和滚动轴承Ⅱ(45)中心孔，并由弹性挡圈固定，滑块连板I(40)和滑块连板Ⅱ(42)通过螺钉与安装在直线导轨(49)上的滑块I(50)和滑块Ⅱ(51)固定连接，拉压力传感器(41)通过螺钉固定在滑块连板I(40)和滑块连板Ⅱ(42)之间，立柱I(52)和立柱Ⅱ(53)通过螺纹固定在滑块连板Ⅱ(42)上，板弹簧(43)放置在立柱I(52)和立柱Ⅱ(53)之间，直线导轨(49)与底座Ⅲ(31)固定连接；所述升降调节机构的第一手轮(28)与涡轮丝杠升降机(27)输入端固定连接，涡轮丝杠升降机(27)输出端与连接法兰(29)通过螺纹连接，连接法兰(29)依次通过拉力传感器(61)、第二杆端关节轴承(62)、第三销轴(64)、U形架(65)、上拉杆(68)与第四销轴(57)连接，第四销轴(57)穿入上拉杆(68)两个支架通孔内，并由螺母Ⅳ(55)拧紧，垫块Ⅰ(66)与垫块Ⅱ(67)对称固定在U形架(65)两侧，上拉杆(68)通过U形架(65)底部通孔压在垫块I(66)与垫块Ⅱ(67)上端面，U形架(65)通过第三销轴(64)与第二杆端关节轴承(62)连接，第二杆端关节轴承(62)与拉力传感器(61)通过螺纹连接，并用备紧螺母(63)拧紧；所述角度调节机构的涡轮蜗杆减速机(69)固定在方形法兰盘(70)，方形法兰盘(70)通过螺钉固定在底座I(1)右侧壁上，涡轮蜗杆减速机(69)输入轴穿过固定在底座I(1)前侧壁上的小法兰盘(85)与第二手轮(86)固定连接，涡轮蜗杆减速机(69)输出轴与小齿轮(77)通过键连接，小齿轮(77)由固定在轴端的轴端挡板Ⅱ(78)压紧，小齿轮(77)与底座大齿轮(76)啮合；所述叶片夹具机构的叶片试件(54)上端与第四销轴(57)铰接，叶片试件(54)下端的上端面压在滑块Ⅲ(80)、滑块Ⅳ(79)上端凸台的下端面上；所述风压调频机构的第二伺服电机(19)通过螺钉固定在风箱(22)上，第二伺服电机(19)的输出轴通过弹性联轴器(72)与变流量装置(73)的输入轴连接，风箱(22)进风口与变流量装置(73)螺纹连接，出风嘴(71)与变流量装置(73)另一端螺纹连接。