[发明专利]一种用于发动机高压压气机盘疲劳试验的连接结构

说明书

一种用于发动机高压压气机盘疲劳试验的连接结构，包括支撑盘、模拟后轴和转接座；支撑盘中心设置有通孔，支撑盘的外侧套设有模拟后轴，模拟后轴与支撑盘通过花键连接；转接座为中心有孔的盘状，转接座套设在模拟后轴外侧，转接座与模拟后轴通过花键连接；试件设置在支撑盘内，二者之间设置有外隔圈和内隔圈通过过渡配合、过盈配合连接，试件的中心孔后端部分与转接座过盈配合连接，试件是通过端面承受的轴向力、圆柱过盈配合面的压力所产生的摩擦力矩实现传扭和同步旋转。本发明设计的连接结构，有效提高了压气机盘试验部件的实用性，且减轻了压气机盘试验部件重量，同时降低了压气机盘试验部件使用和维护成本。

技术领域

本发明属于航空发动机试验领域，涉及一种用于发动机高压压气机盘疲劳试验的连接结构。

背景技术

航空发动机压气机轮盘尺寸大、转速高，是发动机的关键件，其使用寿命直接影响发动机的使用寿命。因此，寿命预测对保证压气机轮盘的安全可靠工作具有十分重要的意义。某发动机高压压气机由1～X级盘结构组成，如果采取1～X级盘整体转子试验，风险太大。且X级盘热应力远大于其他盘，很难调整一个合适的超应力系数，因此X级盘只能采用单盘定寿试验。由于试验条件的限制，只能采用超转速、常温、真空条件下进行疲劳寿命试验。ANSYS有限元应力计算结果表明，螺栓孔处应力较高，试验过程中在应力集中的作用下，盘螺栓孔部位会先于中心孔发生破坏，无法达到对中心孔进行试验强度考核的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于发动机高压压气机盘疲劳试验的连接结构，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于发动机高压压气机盘疲劳试验的连接结构，包括支撑盘、模拟后轴和转接座；支撑盘中心设置有通孔，支撑盘的外侧套设有模拟后轴，模拟后轴与支撑盘通过花键连接；转接座套设在模拟后轴外侧，转接座与模拟后轴通过花键连接；

进一步的，转接座为中心有孔的盘状；试件设置在支撑盘内，试件的中心孔与转接座采用过盈配合连接。

进一步的，模拟后轴与转接座之间由内向外依次设置有杯型垫圈和空气严封圈。

进一步的，模拟后轴的一端设置有锯齿形螺纹，锯齿形螺纹上套设有螺母，螺母将杯型垫圈和空气严封圈固定。

进一步的，空气严封圈、转接座通过花键与模拟后轴连接。

进一步的，试件的边缘处与支撑盘之间设置有外隔圈和内隔圈；试件的中心孔后端与转接座外圆止口过盈配合。

进一步的，试件的上缘板偏下方设置有外隔圈和内隔圈，试件与外隔圈止口过渡配合，试件与内隔圈止口过盈配合。

进一步的，支撑盘与外隔圈和内隔圈分别是过渡配合和间隙配合。

进一步的，转接座靠近模拟后轴的一侧厚度大于边缘的厚度。

进一步的，转接座上厚度大的一端到厚度小的一端平滑过渡。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明模拟了盘在发动机上的结合方式，实现了在试验室条件下对盘进行疲劳试验，达到了压气机盘间与试验组件连接结构简单，使用和维护便捷，省力省时，可靠性较高，成本较低，而且装配所需空间显著减小，可应用于航空发动机及地面燃气轮机用更多种类盘的疲劳试验中。对航空发动机压气机盘类似结构的疲劳试验具有一定的可借鉴作用。

本发明设计的连接结构，取消轮盘间的连接螺栓和螺母，消除了轮盘幅板上的连接孔，依靠摩擦传扭方式，使连接结构简单、新颖，使用和维护便捷，省力省时，有效提高了压气机盘试验部件的实用性，且减轻了压气机盘试验部件重量，同时降低了压气机盘试验部件使用和维护成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图；