[实用新型]一种振动加离心复合疲劳试验设备

说明书

本实用新型公开了一种振动加离心复合疲劳试验设备，用于叶片疲劳测试，包括振动台、叶盘和驱动所述叶片的动力件；所述叶片嵌设在所述叶盘上，所述叶盘能够在所述动力件的驱动下带动所述叶片旋转，用以模拟所述叶片承受的离心载荷；所述叶盘通过轴承组件与所述振动台连接，以将振动力传递给所述叶片。本实用新型能够实现离心力载荷和高频振动载荷的复合，测试时更接近叶片的实际工况。

技术领域

本实用新型涉及叶片疲劳测试领域，具体涉及一种振动加离心复合疲劳试验设备。

背景技术

叶片作为航空发动机的关键和重要部件之一，对于发动机的结构完整性和使用可靠性具有至关重要的作用，通常叶片的失效将会造成重大安全事故。因此，为保证叶片的使用安全，叶片加工完成后必须通过试验来模拟出其安全循环寿命。

申请公布号为CN 104062104A的实用新型专利公开了航空发动机压气机叶片疲劳循环试验装置，其包括离心力加载组件，用于模拟航空发动机叶片工作时所承受的离心力循环载荷，该试验装置还包括高频振动加载组件，用于模拟航空发动机压气机叶片工作时所承受的高频载荷。利用离心力低循环载荷和高频载荷试验，给出安全可信的预定安全循环寿命，避免了使用安全隐患。

但是上述叶片疲劳循环试验装置在测试的过程中，模拟离心力低循环载荷与模拟高频载荷是独立进行的。在实际工况中，叶片所承受的载荷比较复杂，不单单受垂直于旋转方向的气流冲击，同时由于叶片本身在高速旋转，因而会受到高速离心场的作用，因此需同时模拟高频振动载荷和高速离心力载荷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种振动加离心复合疲劳试验设备，其能够实现叶片高速离心力载荷和高频振动载荷的复合，测试时更接近叶片的实际工况。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种振动加离心复合疲劳试验设备，用于叶片疲劳测试，包括振动台、叶盘和驱动所述叶片的动力件；所述叶片嵌设在所述叶盘上，所述叶盘能够在所述动力件的驱动下带动所述叶片旋转，用以模拟所述叶片承受的离心载荷；所述叶盘通过轴承组件与所述振动台连接，以将振动力传递给所述叶片。

进一步的，所述叶盘的尺寸较小。

进一步的，所述叶盘的旋转轴线沿竖直方向设置。

进一步的，所述叶盘的旋转轴线与所述振动台的振动轴线共线。

进一步的，所述动力件通过高速柔性联轴器与所述叶盘连接。

进一步的，所述振动加离心复合疲劳试验设备还包括龙门架，且所述动力件固定在所述龙门架上。

进一步的，所述轴承组件包括轴承座和高速轴承，所述轴承座通过所述高速轴承与所述叶盘转动连接，所述轴承座通过安装支架与所述振动台固定连接。

进一步的，所述振动台上盖设有防护罩，所述叶盘和所述叶片均设置在所述防护罩内部。

本实用新型的有益效果：

1、利用叶盘带动嵌设在其上的叶片高速转动，从而能够模拟出叶片工作时所承受的高速离心力载荷；利用设置在叶盘下方的振动台，能够模拟出在高频振动载荷的作用下叶片的工况；在叶盘和振动台共同的作用下，能够同时模拟出叶片高速旋转时承受的高频振动载荷和高速离心力载荷，从而使得叶片的测试环境更接近其真实的工况，能有效的测试叶片的疲劳寿命；

2、在模拟离心载荷作用下的工况时，利用动力件驱动叶盘以带动安装在叶盘上的叶片旋转，此种设置方式与叶片实际的工作环境更加接近；从而能够模拟出高速均布离心载荷，且不会产生附加刚度，提高了测试得到的叶片安全循环寿命的可信度，减少了存在的安全隐患；

3、利用轴承组件实现叶盘和振动台的连接，通过轴承组件和叶盘实现叶片高速旋转时振动台激振力的传递，并能够减小振动激振力的衰退；同时轴承组件能够减小叶盘高速旋转时的摩擦阻力。