[发明专利]一种基于温度补偿杆的高空台推力测量工装

说明书

本发明涉及航空发动机高空模拟试验设备领域，公开了一种基于温度补偿杆的高空台推力测量工装，对支撑动架的弹簧片固定方式采用第一温度补偿杆、第一活动安装座组合的结构形式，在第一活动安装座和限位块之间设置第一温度补偿杆，且第一温度补偿杆的线膨胀系数大于动架的线膨胀系数，第一温度补偿杆在相对低温环境下产生的变形量与动架在较高温度的变形量相匹配，从而补偿由于动架上下温度差异而导致弹簧片在轴向位移变形差异，很好地保障发动机工作过程中整个推力测量系统和校准系统的准确性。

技术领域

本发明涉及航空发动机高空模拟试验设备领域，公开了一种基于温度补偿杆的高空台推力测量工装。

背景技术

航空发动机高空模拟试车台（简称高空台），是能够在地面上模拟航空发动机各种飞行状态的试验设备，在航空发动机的设计研究中起着重要作用。推力测量系统作为高空台关键设备之一，其测量精度的优劣直接决定航空发动机试验性能的准确性。推力测量系统主要由测力系统、校准系统、推力台架（动架及静架）等组成；常规航空发动机高空模拟试车台上，航空发动机和位移采集装置一般设置在靠近动架中部位置位置，动架在不同温度下产生位移对航空发动机和位移采集装置的影响较小，可忽略不计。但是由于高空台的发动机安装在推力台架的表面，测力系统及校准系统安装在推力台架表面的下部，开展发动机高空模拟试验时，高空舱内部的舱温存在差异，会由于推力台架上表面与推力测量系统及校准系统安装处的温度差异带来的位移差，使得推力测量位移与发动机推力引起的位移不一致，导致推力测量精度难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于温度补偿杆的高空台推力测量工装，能够补偿由于动架上下温度差异而导致弹簧片在轴向位移变形差异，很好地保障发动机工作过程中整个推力测量系统和校准系统的准确性。

为了实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

一种基于温度补偿杆的高空台推力测量工装，包括第一活动安装座、第二活动安装座，以及用于安装航空发动机的动架；所述动架上设置有用于采集动架位移信号的位移采集块；所述第一活动安装座、所述第二活动安装座均滑动设置于水平基座上，所述第一活动安装座和所述第二活动安装座上均固定有竖直的弹簧片，所述动架两端通过弹簧片将动架水平支撑在所述水平基座上方；所述水平基座上设置有限位块，所述限位块位于所述动架下方，所述限位块与第一活动安装座之间设置有第一温度补偿杆，所述第一温度补偿杆的线膨胀系数大于动架的线膨胀系数。

进一步地，第一温度补偿杆的线膨胀系数由如下计算式确定：

其中，为动架材料的线膨胀系数，为第一温度补偿杆对应的动架上表面温度，为动架下方第一温度补偿杆的工作环境温度，为航空发动机排气温度场的影响因子，取值范围为1.0-1.5；为位移采集块到第一活动安装座上的弹簧片的距离，为第一温度补偿杆的长度。

进一步地，第一温度补偿杆靠近中部的位置套设有第一导向筒，所述第一导向筒通过第一固定杆固定安装在所述水平基座上。

进一步地，限位块与所述第二活动安装座之间设置有第二温度补偿杆，所述第二温度补偿杆的线膨胀系数大于动架的线膨胀系数。

进一步地，第二温度补偿杆的线膨胀系数由如下计算式确定：

其中，为动架材料的线膨胀系数，为第二温度补偿杆对应的动架上表面温度，为动架下方第二温度补偿杆的工作环境温度，为航空发动机排气温度场的影响因子，取值范围为1.0-1.2；为位移采集块到第二活动安装座上的弹簧片的距离，为第二温度补偿杆的长度。

进一步地，第二温度补偿杆靠近中部的位置套设有第二导向筒，所述第二导向筒通过第二固定杆固定安装在所述水平基座上。

进一步地，还包括设置于水平基座上的第一固定座和第二固定座，所述第一活动安装座通过第一固定座滑动设置于水平基座上，所述第二活动安装座通过第二固定座滑动设置于水平基座上，所述第一固定座与水平基座之间以及所述第二固定座与水平基座之间均设置有调节垫。