[实用新型]压气机转子叶片榫头喷丸强度评估模拟装置

说明书

本实用新型公开了压气机转子叶片榫头喷丸强度评估模拟装置，包括第一试片板，第一试片板为L形、且分为横向部和竖向部，横向部的上板面上安装有ALMEN试片，竖向部的外侧面上安装有ALMEN试片；还包括第二试片板，第二试片板为V形、且分为支撑部和试片部，试片部的两面均安装有ALMEN试片；第一试片板上设置的试片均用于模拟压气机转子叶片榫头凸出面的叶型，试片部上设置的试片均用于模拟压气机转子叶片榫头压力面的叶型；各试片用于喷丸机对其进行喷丸，并通过检查试片的喷丸强度评估叶片榫头的喷丸强度；本实用新型可以模拟压气机转子叶片榫头的凸出面和压力面在喷丸机内的状态，喷丸完毕后，通过检查试片的喷丸强度预测压气机转子叶片榫头的喷丸强度。

【技术领域】

本实用新型属于航空发动机零件喷丸强度检测领域，尤其涉及压气机转子叶片榫头喷丸强度评估模拟装置。

【背景技术】

航空发动机压气机(compressor)：燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。压气机叶轮叶片的前端部分呈弯曲状称为导轮，起作用是将气体无冲击的导入工作叶轮，减小气流冲击损失。小型增压器的压气机叶轮一般将导轮与工作叶轮制成一体。压气机的叶轮出口有扩压器，使气体在叶轮中获得的动能尽可能多地转化为压力。扩压器分为叶片式和缝隙式两种。压气机的外壳有气流的进口和出口。进口一般呈轴向布置，流道略呈渐缩，以减小进气阻力。出口一般设计成流道沿圆周渐扩的蜗壳状，使高速气流在那里继续扩压，提高增压器的总效率。压气机由涡轮驱动，其主要性能参数有：转速、流量、空气流量、增压比和效率等。

轴流式压气机：空气在轴流式压气机中主要沿轴向流动。它由转子和静子两部分组成。由一排转子叶片和一排静子叶片组成一级，单级的增压比很小，为了获得较高的增压比，一般都采用多级结构。空气在压气机中被逐级增压后，密度和温度也逐级提高。

转子叶片通常呈螺旋状，从转子叶片看过去，并向叶片的根部移动，直至到转子中心，会发现风从很陡的角度进入，比地面的通常风向陡得多。如果叶片从特别陡的角度受到撞击，转子叶片将停止运转。因此，转子叶片需要被设计成螺旋状，以保证叶片后面的刀口，沿地面上的风向被推离。叶片是航空发动机、燃气轮机的关键零件，喷丸强化和表面粗糙度对其疲劳寿命和气动效率具有重要的影响。叶片属于典型的薄壁结构零件，其在生产过程中，需经过喷丸处理工序，进而在叶片内部引入残余应力，以提高叶片的疲劳强度和疲劳寿命，延长叶片的使用时间。由于喷丸后不能在叶片榫头上测量喷丸区域的喷丸强度，因此无法得知喷丸后的榫头各部位的喷丸强度。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供压气机转子叶片榫头喷丸强度评估模拟装置，以解决压气机转子叶片榫头喷丸强度无法测试的问题。

本实用新型采用以下技术方案：压气机转子叶片榫头喷丸强度评估模拟装置，包括第一试片板，第一试片板为L形、且分为横向部和竖向部，第一试片板L形的一段为水平设置横向部，第一试片板L形的另一段为垂直横向部设置的竖向部，横向部的上板面上安装有ALMEN试片，竖向部的外侧面上安装有ALMEN试片；

还包括第二试片板，第二试片板为V形、且分为支撑部和试片部，第二试片板V形的一段为与喷丸机连接的支撑部，第二试片板V形的另一段为装夹试片的试片部，试片部的两面均安装有ALMEN试片；

各试片均与对应的第一试片板和试片部相互贴合或紧靠，第一试片板上设置的试片均用于模拟压气机转子叶片榫头凸出面的叶型，试片部上设置的试片均用于模拟压气机转子叶片榫头压力面的叶型；各试片用于喷丸机对其进行喷丸，并通过检查试片的喷丸强度评估叶片榫头的喷丸强度。

进一步地，试片部的两面分别为内试片面和外试片面，内试片面与水平面的夹角为a，压气机转子叶片的压力面与榫头颈部横切面的夹角为b，a＝b；外试片面与水平面的夹角为c，叶片缘板与榫头颈部横切面的夹角为d，c与d互补。

进一步地，横向部和支撑部的下方设置有套筒，横向部和支撑部通过螺纹固定于套筒上，套筒用于套入喷丸机的自转轴上。