[发明专利]一种可连续调节叶片考核截面应力分布的高温疲劳试验夹具及方法

摘要

本发明涉及一种可连续调节叶片考核截面应力分布的高温疲劳试验夹具及方法，它的上、下夹头装在疲劳试验机上，通过叉子、轮盘近似件和叶片组合夹具将叶片固定在试验机上。该试验夹具共包括四个关节，通过调节各个关节两侧的螺栓，可连续调整叶片与试验机主轴的夹角，进而实现叶片的偏心拉伸。结合调整疲劳试验机的拉伸载荷，可以实现涡轮叶片考核截面工作应力场的模拟。此外，在调节螺栓中套有压紧弹簧，拆卸后可通过弹簧的恢复力保持螺栓的紧固长度恒定，从而避免重复调节。

主权项

1.一种可连续调节叶片考核截面应力分布的高温疲劳试验夹具，其特征在于：所述试验夹具的材料为耐热合金模具钢，表面发蓝处理；所述高温疲劳试验夹具包括：包括：上夹头、下夹头、上叉子、下叉子、涡轮盘近似件、叶片组合夹具、前挡板、后挡板、2个长销钉、2个短销钉、6个长螺栓、16个调节螺栓、16个弹簧；其中，上、下夹头分别固定于疲劳试验机的上、下夹具上；上、下叉子为设置有通孔的Y形连接器，通过短销钉分别与上、下夹头连接；涡轮盘近似件通过短销钉与下叉子连接，并加工有榫槽与叶片榫齿进行配合，由前、后挡板防止叶片承受机械载荷时滑出榫槽及冷却气流的泄露；前挡板伸出一截空心圆管，用于空心涡轮叶片冷却气体的通入；该叶片组合夹具为分半式台阶矩形板料结构，并分别设有内孔、沉头孔、水冷孔和螺栓孔：其内孔形状与叶片型面保持一致，沉头孔则与待测叶片的叶冠相配合，通过内孔与叶片型面间的摩擦力和叶冠传递机械载荷；其水冷孔与水冷系统相连，用于冷却叶片组合夹具；其四个螺栓孔用于长螺栓压紧分半组合夹具，为组合夹具的内孔与叶片接触表面提供足够的法向载荷；由销钉所连接的组件称为关节，试验夹具共有四个关节，通过各个关节上的调节螺栓调整叶片与疲劳试验机主轴方向的夹角，进而实现叶片的偏心拉伸，实现叶片考核界面工作应力场的模拟；同时，调节后位于螺杆中的压紧弹簧由于恢复力将保持螺栓的紧固长度不变，进而可重复拆卸而无需再次调节。