[发明专利]一种用于测试高温环境中的旋转件的装置

说明书

本发明提供了一种用于测试高温环境中的旋转件的装置，包括：试验段用于为旋转件提供模拟的高温环境，并设有第一贯穿孔和第二贯穿孔；第一拉力组件用于拉住旋转件伸出第一贯穿孔的一端；第二拉力组件用于拉住旋转件伸出第二贯穿孔的一端；第一套管连接在第一贯穿孔外并套接在第一拉力组件外，第一套管上设置至少一个第一进气通道；第二套管连接在第二贯穿孔外并套接在第二拉力组件外，第二套管上设置至少一个第二进气通道；气压源连接至少一个第一进气通道和/或至少一个第二进气通道并提供大于或等于试验段内环境压力的气压。本发明能够准确模拟旋转件在实际工作中所处于的热机耦合加载环境，有效提高试验结果的可靠性和准确性。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域技术领域，更具体地涉及一种用于测试高温环境中的旋转件的装置。

背景技术

随着现代航空工业的迅猛发展和国防的迫切需要，对航空发动机的性能提出了越来越高的要求。航空发动机涡轮叶片在启动时承受了高温燃气的快速冲刷及停车时快速冷却，叶片在启动-停车的循环过程中，由于叶片的温度梯度大会产生很大的热应力，导致叶片热疲劳，因此需要进行涡轮叶片的热冲击试验，考核叶片的抗热冲击能力；此外，由于叶片高速旋转会产生较大的离心力载荷，温度梯度与机械载荷共同作用产生叶片的热机耦合疲劳，因此需要进行涡轮叶片热机耦合试验，考核叶片的热机械疲劳性能。

目前，传统的涡轮叶片热机耦合疲劳试验的方法，难以模拟涡轮叶片在实际发动机工作中所处于的温度场，其试验结果的可靠性和准确性难以得到进一步的提升。因此，有必要提供一种用于测试高温环境中的旋转件的装置。

发明内容

本说明书实施例的一方面公开了一种用于测试高温环境中的旋转件的装置，包括：

试验段，所述试验段用于为旋转件提供模拟的高温环境，所述试验段中空，且其相对两侧壁上分别对应开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔；

第一拉力组件，所述第一拉力组件用于拉住所述旋转件伸出所述第一贯穿孔的一端；

第二拉力组件，所述第二拉力组件用于拉住所述旋转件伸出所述第二贯穿孔的一端；

第一套管，所述第一套管连接在所述第一贯穿孔外并套接在所述第一拉力组件外，所述第一套管上周向设置至少一个第一进气通道；

第二套管，所述第二套管连接在所述第二贯穿孔外并套接在所述第二拉力组件外，所述第二套管上周向设置至少一个第二进气通道；

气压源，所述气压源连接所述至少一个第一进气通道和/或所述至少一个所述第二进气通道并提供大于或等于所述试验段内环境压力的气压。

在一些实施例中，所述试验段内设置有压力传感器，用于将压力信号传递给所述气压源以动态调整气压。

在一些实施例中，所述第一进气通道有多个且均匀分布在所述第一套管的圆周表面；所述第二进气通道有多个且均匀分布在所述第二套管的圆周表面。

在一些实施例中，所述试验段的横截面为扇形。

在一些实施例中，所述旋转件依次包括第一连接段、主体端和第二连接段，所述第一拉力组件与所述第一连接段连接，所述第二拉力组件与所述第二连接段连接，所述试验段在横向方向上在所述主体端的相对两侧分别设置有至少一个与所述主体端的形状结构一致的模拟件，以模拟所述主体端实际所处的工作环境。

在一些实施例中，所述试验段包括前端通道和后端通道，所述前端通道与所述后端通道连通且二者的轴向形成一个夹角，所述第一贯穿孔和所述第二贯穿孔设置在所述前端通道与所述后端通道的连通处。

在一些实施例中，所述夹角根据所述旋转件中部的横截面内的中弧线的一端的切线与中弧线的另一端的切线之间的夹角进行确定。

在一些实施例中，所述第一拉力组件通过插销与所述旋转件可拆卸连接，所述第二拉力组件与所述旋转件卯榫连接；或