[发明专利]一种航空发动机组合式主轴强度试验装置

说明书

本发明公开了一种航空发动机组合式主轴强度试验装置，包括架体、主轴、轴向力加载组件、旋转弯矩加载组件和扭矩加载组件。主轴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上，并分别对主轴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上，并分别对主轴的风扇轴和低压涡轮轴进行弯矩的加载；扭矩加载组件设于架体上，并对主轴的风扇轴和低压涡轮轴进行主扭矩和/或振动扭矩的加载。与现有技术相比本发明的有益效果是：可以同时针对主轴的风扇轴和低压涡轮轴进行1个主扭矩、2个轴向力、1个振动扭矩、2个旋转弯矩、3～5个轴承支点的实验测试。

技术领域

本发明属于及航空发动机轴类部件结构强度试验装置领域，具体涉及一种航空发动机组合式主轴强度试验装置。

背景技术

航空发动机的主轴通常由风扇轴、低压压气机轴、高压压气机轴、低压涡轮轴或高压涡轮轴组成，其中风扇轴和低压涡轮轴、低压压气机轴和低压涡轮轴、高压压气机轴和高压涡轮轴以及风扇轴、低压压气机轴和低压涡轮轴之间一般通过联轴器或变速箱进行连接。为了降低零件数量和发动机重量、提高功率传递效率和发动机可靠性，进一步的取消了联轴器或变速箱，直接将两根或三根轴的设计合并为一根一体式结构的组合式主轴。

而目前国内主轴疲劳寿命的试验能力仅仅局限于对单根的风扇轴、低压压气机轴、高压压气机轴、低压涡轮轴或高压涡轮轴单独进行协调施加1个主扭矩、1个轴向力、1个振动扭矩、1个旋转弯矩、2个轴承支点的实验测试，无法同时实现对航空发动机组合式主轴进行协调施加1个主扭矩、2个轴向力、1个振动扭矩、2个旋转弯矩、3～5个轴承支点的实验测试。

发明内容

本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

本发明提供了一种航空发动机主轴强度试验装置，可以针对组合式主轴同时进行扭矩、轴向力、振动扭矩、旋转弯矩的实验测试。

航空发动机组合式主轴强度试验装置，包括

架体；

主轴，包括风扇轴和低压涡轮轴；

轴向力加载组件，设于架体上并分别对主轴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，设于架体上并分别对主轴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，设于架体上并对主轴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。

在一些实施方式中，轴向力加载组件包括

连接座，分别设于主轴的风扇轴和低压涡轮轴，并与其固定连接；

风扇端轴向力驱动缸，设于架体的顶部，并与主轴风扇轴的连接座球铰连接；

撬杠，设于架体的底部，撬杠的一端与架体相铰接；

涡轮轴轴向力驱动缸，设于架体上，并与撬杠的另一端相铰接；

轴向力转接杆，其上端与主轴低压涡轮轴的连接座球铰连接；其下端铰接于撬杠的中心处。

在一些实施方式中，旋转弯矩加载组件包括

弯矩加载盘，分别设于主轴的风扇轴和低压涡轮轴，并与其固定连接；

弯矩驱动缸，设有多个并均布于弯矩加载盘的外周上，弯矩驱动缸的一端与架体相铰接，弯矩驱动缸的另一端与弯矩加载盘相铰接。

在一些实施方式中，还包括