[发明专利]级间封严盘试验夹具

说明书

本发明提供一种级间封严盘试验夹具，该夹具包括一级模拟盘组件，二级模拟盘组件和若干定位组件，所述一级模拟盘组件的一级模拟盘与所述二级模拟盘组件的二级模拟盘将所述级间封严盘夹在中间，所述一级模拟盘与所述级间封严盘相接触的端面紧密配合，所述二级模拟盘与所述级间封严盘相接触的端面紧密配合；若干所述定位组件绕所述级间封严盘的周向设置，所述定位组件连接所述一级模拟盘、二级模拟盘，所述定位组件将所述一级模拟盘、二级模拟盘沿轴向夹紧。该级间封严盘试验夹具，模拟了级间封严盘的真实安装边界，避免了由于边界约束及加工问题导致的边界不同导致的影响级间封严盘试验频率、模态及高周疲劳寿命结果的正确性的问题。

技术领域

本发明涉及一种级间封严盘试验夹具。

背景技术

一般来说，级间封严盘只存在于双级高压涡轮盘结构中，其作用是对二级导叶进行密封。如图1和图5所示，级间封严盘100的结构形式基本都是盘鼓式，级间封严盘100有一个位于中间的比较大的盘陀101、沿盘陀101边缘向外延伸的辐板102以及将盘陀101、辐板102包围的两端为薄壁的鼓筒103，其中辐板102将盘陀101与鼓筒103的内周面相连接。上述结构的级间封严盘100的鼓筒103可能带来一定的振动问题。目前国内外发动机公司生产的航空发动机中，均发生过轮盘炸裂的严重事故，由高周疲劳引起的事故约占总事故的25％。美国空军专题报告中指出，美国空军中55％的A类事故和30％的航空发动机维修费用都源于高周疲劳。近年来，人们对轮盘的振动现象越来越多地重视起来。

高压涡轮级间封严盘属于涡轮转子结构，具有直径大、辐板薄、鼓筒薄、篦齿高的结构特点，且其工作在高转速、高温度、高压差的环境下，作为旋转件，承受各种激振作用。同时，由于高压级间封严盘的前后薄壁结构，其激振更容易，振幅更大，发生高周疲劳的可能性也会提高。因此，需要对高压涡轮级间封严盘进行振动特性研究，根据振动特性研究结果来分析判断轮盘的振动可靠性，研究可能采用的调频、减振和排故等措施的有效性。

针对高压涡轮级间封严盘，在进行振动疲劳试验时，需要模拟级间封严盘边界条件的约束方式。但，只存在于双级高压涡轮盘结构的级间封严盘，一般通过与高压涡轮一级涡轮盘和高压涡轮二级涡轮盘配合的方式安装。级间封严盘边界复杂，若采用真实高压涡轮一级盘、高压涡轮二级盘约束级间封严盘，一是整个试验件质量大，所要求的试验台推力也会较大，二是真实盘的材料、加工成本、加工周期也较大。从试验成本和规模的角度考虑，不建议采用整个高压涡轮转子来完成级间封严盘零件的振动疲劳试验。因此，必须设计能模拟级间封严盘的真实边界情况的夹具，以用于振动疲劳试验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种级间封严盘试验夹具，以达到在振动疲劳试验中真实模拟级间封严盘的边界情况的目的。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种级间封严盘试验夹具，所述夹具用于固定级间封严盘，所述夹具包括：

一级模拟盘组件，所述一级模拟盘组件包括一级模拟盘和第一底座，所述一级模拟盘固定在所述第一底座上，所述第一底座用于固定在振动台上；

二级模拟盘组件，所述二级模拟盘组件包括二级模拟盘和第二底座，所述二级模拟盘固定在所述第二底座上，所述第二底座用于固定在所述振动台上；所述一级模拟盘与所述二级模拟盘将所述级间封严盘夹在中间，所述一级模拟盘与所述级间封严盘相接触的端面紧密配合，所述二级模拟盘与所述级间封严盘相接触的端面紧密配合；

若干定位组件，若干所述定位组件绕所述级间封严盘的周向设置，所述定位组件连接所述一级模拟盘、二级模拟盘，所述定位组件将所述一级模拟盘、二级模拟盘沿轴向夹紧。

在本技术方案中，一级模拟盘、二级模拟盘与级间封严盘的端面紧密配合，实现了该级间封严盘试验夹具对级间封严盘的径向约束；通过定位组件将一级模拟盘、二级模拟盘沿轴向夹紧，对级间封严盘进行轴向约束。

优选地，所述第一底座与所述第二底座之间相互固定。