[发明专利]一种薄壁机匣叶尖间隙测量装置

说明书

本申请涉及一种薄壁机匣叶尖间隙测量装置，属于航空发动机领域，其包括传感器、保护衬套、引线支管和测量支架，所述传感器的前端安装有所述保护衬套，所述保护衬套伸入所述薄壁机匣内用于所述传感器测量转子叶片的叶尖间隙，所述传感器的后端安装到所述引线支管并从所述引线支管穿出，通过所述引线支管将所述保护衬套压持配合固定到所述薄壁机匣上，所述引线支管通过所述测量支架固定至承力机匣实现固定。本申请的薄壁机匣叶尖间隙测量装置采用引线支管与测量支架的形式固定传感器，减少薄壁机匣的开孔数目，保证薄壁机匣的结构强度，避免由于螺栓与机匣配合长度过小而造成传感器固定不牢固的现象发生，提高了传感器测量范围及发动机的可靠性。

技术领域

本申请属于航空发动机试验技术领域，特别涉及一种薄壁机匣叶尖间隙测量装置。

背景技术

航空发动机转静子叶尖动态间隙对于压气机结构和性能的稳定性具有重要影响，合理的叶尖间隙可以减少发动机转静子碰摩现象的发生、保障发动机安全，因此在发动机设计阶段需要测量叶尖间隙，为优化发动机设计、提高发动机性能及可靠性提供基础数据支持。

由于受发动机空间狭小、机匣壁薄等特点影响，动态间隙测量结构不仅需要考虑到机匣的强度、可加工性以及测量后的封堵形式，又要保证传感器的测量精度，便于相关工作人员操作。

如图1至图3所示，现有的航空发动机转静子叶尖动态间隙测量装置10中通常在传感器14的前端安装衬套15，通过选用不同规格衬套15获取测量转子叶片11的信号最强点。传感器14的后端安装压盖13，机匣12上开孔，通过螺栓16将压盖13、传感器15与机匣12固定。测量完成后，通过将堵盖17替换压盖13以封堵机匣12上的测试孔。然而这种测量方案一方面需要生产不同规格的衬套15，造成成本浪费，且在更换衬套15的过程中由于测量装置10结构复杂，安装效率低，测量精度无法完全保证；另一方面，当机匣12为薄壁机匣(厚度通常仅为几毫米)时，通过在薄壁机匣上开螺纹孔以固定压盖13的方式中，需要进一步增大薄壁机匣表面锪平面积，既降低了薄壁机匣的强度，又由于薄壁机匣厚度小的特点无法保证螺栓16能够将压盖13固定牢固。

发明内容

本申请的目的是提供了一种薄壁机匣叶尖间隙测量装置，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种薄壁机匣叶尖间隙测量装置，其包括传感器、保护衬套、引线支管和测量支架，其中，所述传感器的前端安装有所述保护衬套，所述保护衬套伸入所述薄壁机匣内用于所述传感器测量转子叶片的叶尖间隙，所述传感器的后端安装到所述引线支管并从所述引线支管穿出，通过所述引线支管将所述保护衬套压持配合固定到所述薄壁机匣上，所述引线支管通过所述测量支架固定至承力机匣实现固定。

在本申请一实施方式中，所述保护衬套具有衬套本体，所述衬套本体内设有与所述传感器配合的台阶孔，自所述衬套本体的端部径向延伸有配合部，所述薄壁机匣上设有与所述配合部配合的凹槽，其中，所述配合部为非圆形结构以限制所述保护衬套与所述薄壁机匣相对转动或移动。

在本申请一实施方式中，所述保护衬套的配合部具有与所述台阶孔成角度的安装斜面，所述安装斜面与所述薄壁机匣配合使得所述传感器的下端面与所述转子叶片的叶尖相平行。

在本申请一实施方式中，所述引线支管具有支管本体和自所述支管本体径向延伸的固定部，所述固定部用于与所述测量支架配合以供所述连接件将所述引线支管与所述测量支架固定，其中，所述引线支管具有贯穿支管本体和固定部的豁口。

在本申请一实施方式中，在所述固定部与所述测量支架之间设有垫圈。

在本申请一实施方式中，在所述传感器与所述保护衬套之间设有垫片，所述垫片用于调整所述传感器的端面与所述所述转子叶片叶尖的平行状态。

在本申请一实施方式中，所述测量支架具有所述承力机匣相适应性的弧形边，所述弧形边上设有多个连接孔，连接件穿过多个连接孔使所述测量支架与所述承力机匣相固定。