[发明专利]一种带气压加载的封严环试验机

说明书

本发明公开一种带气压加载的封严环试验机，涉及航空发动机技术领域，包括加载机构、上盖、球形座、上压杆、力传感器、上压盘、下压盘、光栅尺位移传感器和波纹环；上盖上部与球形座上部相连接，加载机构设置于球形座顶部；加载机构下方依次设置有上压杆、上压盘和下压盘；力传感器设置于上压杆上；光栅尺位移传感器设置于球形座底部；波纹环设置于上盖与上压盘之间。本发明中的带气压加载的封严环试验机，提供模拟封严环高温、高压差的工况环境；利用气体辅助加载，省去了庞大的试验机，降低了伺服电机的要求，通过调节气压，在一个试验机结构中提供较大范围的加载力，并且加载和卸荷速率高，提高了空间利用率，降低了经济成本。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，特别是涉及一种带气压加载的封严环试验机。

背景技术

近些年来我国在航空发动机领域做了大量的探索和研究，以期在该领域获得更大的突破。航空发动机内部的工作环境非常苛刻，如何使得航空发动机能够更高效地运转，也成了我国研究者们的一个重要方向。封严环作为航空发动机内部防止泄露以及避免外部杂质进入发动机工作环境的重要装置，对于其进行性能测试有极其重要的研究意义。封严环试验件在试验时需要在环的两侧提供高压差环境，以模拟其工作的空气压差条件；同时对其进行加热，以模拟其工作的温度条件。在这两个条件下，对其施加加载力，以测量试验件的密封性能、回弹性能、持久性能、疲劳性能等参数。

对于现有的类似实验装置，其力加载试验主机为四立柱结构的疲劳试验主机，上压板由安装在横梁上的电液伺服系统带动，进行相对于横梁的上下移动。这种试验机整体结构庞大，占地面积较大，造价较高；还可能由于实验人员的误操作导致上压板与护罩相碰撞，造成试验机损耗等问题。并且现有试验机的加载力范围较小，经常需要两套及以上的加载系统，很不方便。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种带气压加载的封严环试验机，提供模拟封严环高温、高压差的工况环境；利用气体辅助加载的方式，既省去了以往较为庞大的试验机结构，也降低了伺服电机的功率要求，通过调节气压，可以在一个试验机结构中提供较大范围的加载力，并且加载和卸荷速率高，提高了空间利用率，降低了经济成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种带气压加载的封严环试验机，包括加载机构、上盖、球形座、上压杆、力传感器、上压盘、下压盘、光栅尺位移传感器和波纹环；所述上盖上部与所述球形座上部相连接，所述加载机构设置于所述球形座顶部；所述加载机构下方依次设置有所述上压杆、所述上压盘和所述下压盘；所述力传感器设置于所述上压杆上；所述上压盘与所述下压盘之间用于设置待测试的封严环；所述光栅尺位移传感器设置于所述球形座底部；所述波纹环设置于所述上盖与所述上压盘之间。

可选的，所述上盖上设置有进气口，所述进气口用于连通所述上盖的内侧和外侧。

可选的，所述下压盘下表面设置有电热丝，所述下压盘中部设置有中心加热区。

可选的，所述下压盘底部设置有冷却板。

可选的，所述冷却板与所述下压盘之间位于所述中心加热区下方设置有保温材料。

可选的，所述中心加热区设置有内腔热电偶。

可选的，所述上盖与所述下压盘之间设置有防护罩。

可选的，所述防护罩内侧设置有保温材料。

可选的，所述防护罩外部设置有防护罩水冷层。

可选的，所述防护罩上设置有连接孔。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.试验机尺寸适宜，空间利用率显著提高，降低经济成本。

2.利用气压辅助加载，降低了伺服电机加载机构的压力，在电机功率的选择上可适当降低标准。