[实用新型]航空发动机离心叶轮叶片高周疲劳试验装置及其夹具装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种用于航空发动机离心叶轮单个叶片高周疲劳试验的试验装置及其夹具装置。

背景技术

航空发动机离心叶轮叶片是航空发动机的关键件，经常会承受交变载荷。叶片的振动疲劳试验用于确定叶片在不同交变载荷下的疲劳寿命，或者确定叶片在规定寿命下的疲劳极限，也可用来进行故障分析和改进设计检验。

长期以来，航空发动机离心叶轮叶片高周疲劳试验都是直接通过压板使离心叶轮叶片悬臂固持安装于振动台上进行高周疲劳试验。试验时，在叶片一阶弯曲固有频率下产生大位移振幅的振动，让叶片最危险截面处产生大应力而疲劳破坏。

然而，现有技术中，通过在振动台上对叶片进行高应力水平的振动疲劳试验时，经常出现台面最大推力时，叶片上的振动响应水平依然无法使叶片出现疲劳破坏，造成最终得不到该型号叶片的疲劳极限试验结果。

现有技术的上述试验方式，是直接通过压板使离心叶轮叶片悬臂固持安装于振动台上进行高周疲劳试验，但由于航空发动机离心叶轮叶片的形状多般为叶根宽、叶身短，试验时，要让叶片产生大位移振幅振动相当困难，因此在振动台最大推力下，叶片的振动位移依然无法使叶片产生疲劳破坏。另外，振动台长时间在最大推力、满负荷条件下工作很容易产生损伤。

因此，需要开发一种用于航空发动机离心叶轮叶片高周疲劳试验的新型试验装置。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种用于航空发动机离心叶轮叶片高周疲劳试验的夹具装置，使得振动台的激励传递至叶片时被放大，满足试验要求使叶片出现疲劳破坏。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有本实用新型夹具装置的航空发动机离心叶轮叶片高周疲劳试验装置，使得振动台的激励传递至叶片时被放大，满足试验要求使叶片出现疲劳破坏。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种夹具装置：

一种夹具装置，用于航空发动机离心叶轮叶片高周疲劳试验，所述夹具装置包括：叶片固定装置、底板、放大梁及一对调整垫块；所述底板上设置有上固定件和用于将所述底板固定于振动台的下固定件；所述放大梁上与所述上固定件对应的位置设置有用于将所述放大梁固定于所述底板的底板固定件，所述叶片固定装置将试验件叶片固定于所述放大梁的上表面；通过所述底板固定件和上固定件以将所述放大梁固定于所述底板；所述一对调节垫块垫设于所述放大梁和所述底板之间，且分别位于所述试验件叶片的两侧，每一所述调节垫块上设置有腰形通孔，多个所述连接件穿过同一所述腰形通孔，且各所述连接件之间的最大距离小于所述腰形通孔的纵向长度。

本实用新型的夹具装置，优选的，一对所述调节垫块的间距为使得所述放大梁的一阶弯曲频率与所述试验件叶片的一阶弯曲频率相同或相差1％的间距。

本实用新型的夹具装置，优选的，所述放大梁上设置有长度刻度或贴设有标尺。

本实用新型的夹具装置，优选的，所述连接件为螺栓。

本实用新型的夹具装置，优选的，所述叶片固定装置包括上压板和下压板，所述上压板和所述下压板的四个角部对应位置均设置有通孔。

本实用新型的夹具装置，优选的，所述下固定件为螺栓孔，所述上固定件为螺纹孔。

本实用新型的夹具装置，优选的，所述放大梁的上表面设置有与所述上压板的通孔、所述下压板的通孔位置对应的螺纹孔。

本实用新型的夹具装置，优选的，所述一对调节垫块左右对称的设置于所述试验件叶片的两侧。

本实用新型的夹具装置，优选的，所述底板固定件为通孔。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种具有本实用新型夹具装置的航空发动机离心叶轮叶片高周疲劳试验装置。

由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：本实用新型的夹具装置，使得振动台的激励传递至叶片时被放大，并可满足试验要求使叶片出现疲劳破坏。

本实用新型的用于航空发动机离心叶轮单个叶片高周疲劳试验的夹具装置，通过梁结构的共振，放大了叶片的振动响应，可在振动台推力范围内使得叶片满足疲劳破坏的要求。

附图说明