[发明专利]一种叶轮机械中带榫头叶片高温振动疲劳试验中的分体式隔热夹具及方法

摘要

本发明涉及一种叶轮机械中带榫头叶片高温振动疲劳试验中的分体式隔热夹具及方法。该试验夹具主要包括两大部分：水冷散热底座和榫槽夹具部分，其中榫槽夹具部分包含榫槽座和两个榫槽座限位块，此外还包括振动台和水冷散热底座之间的隔热石棉垫。水冷散热底座内部开有冷却水通道，通过四个螺栓固定于振动试验台，两者之间加上石棉垫，为了增强隔热效果，在散热底座的上、下表面铣出四条隔热槽，减小接触传热面积；榫槽座通过四个螺栓与水冷散热底座相连，螺栓穿过榫槽座和水冷散热底座连接到振动台面，两侧的限位块通过横向螺栓固定于榫槽座两侧，防止叶片榫头侧滑。该夹具能够高效的传递振动台的振动，并能最大程度减小热量向振动台传导。

主权项

1.一种利用叶轮机械中带榫头叶片高温振动疲劳试验中的分体式隔热夹具进行叶轮机械中带榫头叶片高温振动疲劳试验的方法，所述叶轮机械中带榫头叶片高温振动疲劳试验中的分体式隔热夹具，包括：榫槽座(1)、水冷散热底座(2)、第一限位块(3)、第二限位块(4)和石棉垫(5)；其中，水冷散热底座上的4个螺栓与振动台相连，榫槽座上的四个螺栓穿过水冷散热底座与振动台相连，将水冷散热底座和榫槽座都固定于振动台上，将叶片榫头安装到榫槽座之后，将两侧的第一、第二限位块用两个螺栓穿过榫槽座通过螺母进行固定；所述水冷散热底座的材料为铝合金，第一、第二限位块及榫槽座的材料为不锈钢；冷却水通道通过在水冷散热底座中开通孔形成，水冷散热底座四个侧面各开有3个冷却水孔，将试验中不需要的冷却水孔用防水塞塞住；水冷散热底座的上下表面各铣出4条矩形隔热槽：减少传热接触面积，散热不足时向隔热槽中鼓风协助散热；水冷散热底座与振动台之间加隔热石棉垫，在榫槽座和水冷散热底座之间加入隔热石棉垫；夹具中所有螺栓都应加装弹簧垫片，防止振动试验时螺栓松动；螺栓上非全螺纹，螺栓穿过夹具与夹具重合部分为光杆，与振动台或螺母连接部分为螺纹杆，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤(1)用4个带有弹簧垫片的螺栓将水冷散热底座固定于振动台，振动台与水冷散热底座之间加装石棉垫，选取合适的冷却水孔作为冷却水的进出孔，其余孔用防水塞塞住；步骤(2)将榫槽座用4个带有弹簧垫片的螺栓穿过水冷散热底座固定于振动台上，并安装试验叶片；步骤(3)用带有弹簧垫片的螺栓将第一、第二限位块安装到榫槽座两侧；步骤(4)通入冷却水，用电磁感应线圈对叶片进行加热，按照试验载荷谱进行振动疲劳试验；步骤(5)试验结束后，切断感应线圈和振动台电源，卸下第一、第二限位块和榫槽座，更换不同榫槽座对其他叶片进行后续试验。