[发明专利]微型压气机/涡轮联合试验台及试验方法

权利要求书

1.微型压气机/涡轮联合试验台，其特征是包括气源、加温器、涡轮组件、压气机组件、PC控制机、测量与数据采集系统、扭矩传感器、振动监控系统，其中：气源连接加温器，气源为加温器提供高压空气；加温器连接涡轮组件，加温器将气源提供的压缩空气加热成热燃气，由热燃气驱动涡轮组件中的测试涡轮；涡轮组件实现测试涡轮的装配与参数测量；涡轮组件中的涡轮转子通过转轴连接压气机组件中的压气机转子，带动压气机转子旋转，压气机组件实现测试压气机的装配与参数测量；PC控制机中的A控制信号端与上行电动调节阀相接，PC控制机中的B控制信号端与下行电动调节阀相接，PC控制机中的C控制信号端与快速排放阀相接，PC控制机中的D控制信号端与油泵相接；设置在转轴上的扭矩传感器的信号输出端与测量与数据采集系统的第一信号输入端相接，由加温器加热得到的热燃气通过热电偶与测量与数据采集系统的第二信号输入端相接，涡轮组件的信号输出端与测量与数据采集系统的第三信号输入端相接，压气机组件的压力、温度信号输出端和下行流量输出端、下行管路压力信号输出端与测量与数据采集系统的第四信号输入端相接，上行流量输出端与测量与数据采集系统的第五信号输入端相接，上行管路压力信号输出端与数据采集系统的第六信号输入端相接，振动监控系统的振动信号检测端与压气机组件连接以测量系统振动信号，振动监控系统的信号输出端与测量与数据采集系统的第七信号输入端相接，数据采集系统的信号输出端与PC机相接。

2.根据权利要求1所述的微型压气机/涡轮联合试验台，其特征是压气机组件包括压气机支座、压气机轴承机匣、进气整流管路、压气机排气转接段、压气机排气涡壳、压气机转子、扩压器、压气机转子机匣、压气机静子机匣、转轴，其中：进气整流管路与压气机转子机匣、压气机静子机匣、扩压器、压气机轴承机匣、压气机排气转接段顺序连接，压气机排气涡壳与压气机排气转接段连接，转轴与压气机转子依靠轴承支撑在压气机轴承机匣内，环境气体经进气整流管路整流后流入流经压气机转子、扩压器、压气机排气转接段和排气涡壳，在涡壳下游安装流量计测量压气机空气流量，在流量计下游安装调节阀调节压气机背压改变压气机工况；在压气机静子机匣上设置测点测量压气机转子出口总温、总压和静压，在压气机转子机匣上设置测点测量压气机流场内动态压力信号。

3.根据权利要求1所述的微型压气机/涡轮联合试验台，其特征是涡轮组件包括涡轮支座、涡轮轴承机匣、涡轮进气涡壳、涡轮进气转接段、涡轮导向器、涡轮转子、转轴、涡轮转子机匣、涡轮静子机匣、堵锥调节机构，其中：涡轮进气涡壳与涡轮进气转接段连接，涡轮进气转接段与涡轮轴承机匣、涡轮导向器、涡轮静子机匣、涡轮转子机匣顺序连接，转轴与涡轮转子依靠轴承支撑在涡轮轴承机匣内，堵锥调节机构连接在涡轮转子机匣下游，压缩空气在加温器内燃烧升温后流经进气涡壳、进气转接段、导向器进入涡轮转子，冲击叶轮旋转，再流经堵锥调节机构排入大气；在加温器上游安装流量计测量涡轮空气流量，在流量计上游安装调节阀调节涡轮供气压力改变涡轮工况；堵锥调节机构安装在涡轮转子下游，通过改变堵锥锥位实现涡轮不同出口背压工况；在导向器机匣上设置测点测量导向器进口总温、总压和静压，在涡轮转子机匣上设置测点测量涡轮转子出口总温、总压和静压。

4.根据权利要求3所述的微型压气机/涡轮联合试验台，其特征是以微型蒸发管式环形燃烧室为核心的加温器，采用燃烧加温方式获得高温燃气驱动涡轮，燃气温度通过改变供油量调节。

5.根据权利要求3所述的微型压气机/涡轮联合试验台，其特征是涡轮进气涡壳外壁面敷设隔热材料。