[发明专利]一种用于复合材料超高速离心试验的装置

说明书

本发明属于离心试验技术领域，具体涉及一种用于复合材料超高速离心试验的装置。本发明包括涡轮驱动部分1、被试试验部分2及定位连接部分3；涡轮驱动部分1和定位连接部分3通过螺钉44固定连接，定位连接部分3和被试试验部分2通过螺钉45固定连接。本发明通过高压气源驱动涡轮超高速运转，再通过联轴器驱动被试试验件在低压/真空离心腔内同步运转，使试验件达到某一极限离心破坏转速，进而考核复合材料试验件的耐极限转速及极限转速下的离心拉应力。

技术领域

本发明属于离心试验技术领域，具体涉及一种用于复合材料超高速离心试验的装置。

背景技术

现有进行复合材料超高速离心破坏试验的装置，主要驱动方式以电机为主，且被试试验件存在大气环境中，试验升速率较低，升速过程中试验件鼓风功耗损失较大，试验耗时较长(通常可达数小时以上)，基于现有技术不足，设计研发了一种新型用于复合材料超高速离心试验的装置。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供一种用于复合材料超高速离心试验装置，通过高压气源驱动涡轮超高速运转，再通过联轴器驱动被试试验件在低压/真空离心腔内同步运转，使试验件达到某一极限离心破坏转速，进而考核复合材料试验件的耐极限转速及极限转速下的离心拉应力。

本发明采用的技术方案：

一种用于复合材料超高速离心试验装置，包括涡轮驱动部分、被试试验部分及定位连接部分；涡轮驱动部分和定位连接部分固定连接，定位连接部分和被试试验部分固定连接。

所述涡轮驱动部分包括涡轮轴系组件、机械动密封组件及壳体组件；机械动密封组件固定安装在壳体组件的内部，机械动密封组件套在涡轮轴系组件的轴上，涡轮轴系组件通过滚动轴承、滚动轴承安装在壳体组件内部。

所述涡轮轴系组件包括整体式涡轮转子、密封动环、调整垫片、滚动轴承、轴衬套、滚动轴承、花键联轴器；密封动环、调整垫片、滚动轴承、轴衬套、滚动轴承依次套在整体式涡轮转子的轴上，密封动环与整体式涡轮转子属于间隙配合，并通过整体式涡轮转子轴上的阶梯限位；花键联轴器与整体式涡轮转子轴的顶端连接，通过拧紧花键联轴器实现对密封动环、调整垫片、滚动轴承、轴衬套、滚动轴承的预紧。

所述机械动密封组件包括密封壳体、6个压缩弹簧、2个导向螺钉、静环组件；6个压缩弹簧沿周向均匀放置于密封壳体的弹簧孔中，静环组件浮置于压缩弹簧上，静环组件与密封壳体固定连接；

所述静环组件包括静环座、石墨环，静环座与石墨环通过环氧树脂粘接连接。

所述压缩弹簧对静环组件提供弹力，使静环组件工作过程中与轴系组件中密封动环的端面保持贴合状态。

所述壳体组件包括涡轮壳体、环形盖、排气盖、轴承挡环及波浪圈；排气盖与环形盖通过其上对应的凸台及凹槽定位，环形盖与涡轮壳体通过其上对应的凹槽及凸台定位，排气盖、环形盖、涡轮壳体固定连接；轴承挡环位于涡轮壳体内孔后端，波浪圈位于涡轮壳体内孔前端。

所述波浪圈对轴系组件中滚动轴承左侧外圈提供轴向预紧力；轴承挡环通过涡轮壳体内孔的台阶，及安装后的机械动密封组件中密封壳体对其进行限位。

所述涡轮壳体内部设有孔和孔，孔与涡轮壳体的内孔引出孔相通，为润滑油进油孔，为涡轮壳体组件中轴承腔提供润滑冷却油供油作用；孔与涡轮壳体内孔相通，为排油孔，提供润滑冷却油的排油作用；涡轮壳体圆周剖面上设有两个收缩扩展型超音速进气喷嘴。

所述涡轮轴系组件通过轴系组件中滚动轴承、安装于壳体组件中，并通过壳体组件中标准件弹性波浪圈，轴承挡圈、密封壳体实现对轴系组件中滚动轴承、的预紧定位；机械动密封组件连接于壳体组件中，机械动密封组件中的静环组件与涡轮轴系组件中的密封动环相互贴合组成动密封摩擦副，机械动密封组件将涡轮工作腔与轴承工作腔进行隔离。