[发明专利]一种航空发动机组合式主轴强度试验装置

权利要求书

1.一种航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：包括

架体(1)；

主轴(2)，包括风扇轴和低压涡轮轴，且两者为一体式组合结构；

轴向力加载组件，设于架体(1)上并分别对主轴(2)的风扇轴和低压涡轮轴进行轴向力的加载；

旋转弯矩加载组件，设于架体(1)上并分别对主轴(2)的风扇轴和低压涡轮轴进行旋转弯矩的加载；

扭矩加载组件，设于架体(1)上并对主轴(2)的风扇轴和低压涡轮轴进行主扭矩和/或振动扭矩的加载；

通过轴向力加载组件、旋转弯矩加载组件、扭矩加载组件的力的加载，以对主轴(2)上的风扇轴和低压涡轮轴实现轴向力、旋转弯矩、主扭矩、振动扭矩中任一种的单独加载或任一组合的同步加载。

2.根据权利要求1所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：轴向力加载组件包括

连接座(7)，分别设于主轴(2)的风扇轴和低压涡轮轴外端，并与其固定连接；

风扇端轴向力驱动缸(3)，设于架体(1)的顶部，并与主轴(2)风扇轴的连接座(7)球铰连接；

撬杠(5)，设于架体(1)的底部，撬杠(5)的一端与架体(1)相铰接；

涡轮轴轴向力驱动缸(4)，设于架体(1)上，并与撬杠(5)的另一端相铰接；

轴向力转接杆(6)，其上端与主轴(2)低压涡轮轴的连接座(7)球铰连接；其下端铰接于撬杠(5)的中心处。

3.根据权利要求2所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：旋转弯矩加载组件包括

弯矩加载盘(11)，分别设于主轴(2)的风扇轴和低压涡轮轴上，并与其固定连接；

弯矩驱动缸(12)，设有多个并均布于弯矩加载盘(11)的外周上，弯矩驱动缸(12)的一端与架体(1)相铰接，弯矩驱动缸(12)的另一端与弯矩加载盘(11)相铰接。

4.根据权利要求3所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：还包括

安装底座(13)，对称的设置于撬杠(5)的两侧；

主轴(2)风扇轴的弯矩驱动缸(12)与架体(1)的顶部相铰接；主轴(2)低压涡轮轴的弯矩驱动缸(12)与安装底座(13)相铰接。

5.根据权利要求3所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：扭矩加载组件包括

扭矩卡键(8)，设于主轴(2)上；

扭矩卡盘(9)，设有内凹槽并与扭矩卡键(8)卡嵌连接；

扭矩驱动缸(10)，设于扭矩卡盘(9)的两侧，其一端与架体(1)相铰接，其另一端与扭矩卡盘(9)相铰接。

6.根据权利要求5所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：还包括

扭矩转接盘(16)，设于主轴(2)上，且扭矩转接盘(16)的外周上均布有若干的卡键；

扭矩固定盘(14)，套设于扭矩转接盘(16)外并通过第二横梁固定于架体(1)上，且扭矩固定盘(14)内设有与卡键相匹配的固定盘卡槽(15)。

7.根据权利要求6所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：还包括

轴承座(17)，套设于主轴(2)上，且轴承座(17)通过第一横梁固定于架体(1)上。

8.根据权利要求7所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：第一横梁和第二横梁之间的夹角为90°。

9.根据权利要求2所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：风扇端轴向力驱动缸(3)和主轴(2)风扇轴的连接座(7)之间设有连接杆头(18)，且连接杆头(18)与风扇端轴向力驱动缸(3)相铰接。

10.根据权利要求5所述的航空发动机组合式主轴强度试验装置，其特征在于：风扇端轴向力驱动缸(3)、涡轮轴轴向力驱动缸(4)、弯矩驱动缸(12)和扭矩驱动缸(10)上均设有压力传感器，且扭矩驱动缸(10)为三腔动力液压缸，通过三腔动力液压缸中的主腔实现主扭矩加载，两个副腔实现振动扭矩加载。