本發(fā)明涉及重型燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)工程試驗(yàn)檢測(cè)，尤其涉及一種用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、重型燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括壓氣機(jī)、透平和燃燒室等結(jié)構(gòu)部件，其中，壓氣機(jī)主要通過葉片、輪盤等結(jié)構(gòu)將空氣進(jìn)行壓縮，透平則通過葉片、輪盤等結(jié)構(gòu)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能做功，而葉片主要包括葉頂、葉身和葉根，葉根固定于輪盤上的輪槽結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)葉片與輪盤結(jié)構(gòu)的連接。通常來說在實(shí)際運(yùn)行過程中葉根、輪槽部位由于應(yīng)力集中等因素壽命較短，因而葉片和輪盤的壽命主要取決于葉根與輪槽的疲勞壽命。因此，無論在設(shè)計(jì)階段還是服役過程中，獲得葉根、輪槽的疲勞壽命都具有非常重要的意義。

2、現(xiàn)有壓氣機(jī)和透平葉根、輪槽部件的疲勞壽命試驗(yàn)，若采用真實(shí)的葉根、輪槽結(jié)構(gòu)開展試驗(yàn)，由于試驗(yàn)件尺寸較大，需要采用較高疲勞載荷才能使其破壞失效，目前的試驗(yàn)設(shè)備能力有限，很難將其試驗(yàn)至失效，獲得有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。同時(shí)，若采用真實(shí)葉根、輪槽結(jié)構(gòu)開展試驗(yàn)，需要采購大批量試驗(yàn)材料，會(huì)進(jìn)一步造成試驗(yàn)成本急劇上升。

3、因此，亟需一種用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，能夠在降低試驗(yàn)成本的同時(shí)，快速獲得較為準(zhǔn)確的壓氣機(jī)和透平葉根、輪槽部件的疲勞壽命。

2、為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，所述壓氣機(jī)和透平包括葉片與輪盤，所述輪盤開設(shè)有輪槽，所述葉片包括葉根、葉尖與葉身，所述葉身連接于所述葉尖與所述葉根之間，所述葉根固定連接于所述輪槽內(nèi)，所述試驗(yàn)裝置用于檢測(cè)所述葉根或所述輪槽的疲勞壽命，所述試驗(yàn)裝置包括：

4、固定夾具，所述固定夾具用于夾持定位模擬試驗(yàn)件；

5、第一加載夾具與第二加載夾具，所述第一加載夾具與所述第二加載夾具沿豎直方向相對(duì)且同軸設(shè)置，所述模擬試驗(yàn)件同軸安裝于所述第一加載夾具，所述固定夾具同軸安裝于所述第二加載夾具；

6、加載機(jī)構(gòu)，所述加載機(jī)構(gòu)被配置為用于向所述第一加載夾具與所述第二加載夾具施加作用力。

7、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一加載夾具包括第一夾塊與第一連接桿，所述第一夾塊固定連接于所述第一連接桿的一端，且所述第一夾塊連接于所述模擬試驗(yàn)件。

8、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述試驗(yàn)裝置還包括第一連接件，所述第一夾塊開設(shè)有第一定位凹槽，所述模擬試驗(yàn)件部分置于所述第一定位凹槽內(nèi)，所述第一連接件穿設(shè)所述第一夾塊，并與所述模擬試驗(yàn)件連接。

9、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述第二加載夾具包括第二夾塊與第二連接桿，所述第二夾塊固定連接于所述第二連接桿的一端，且所述第二夾塊連接于所述固定夾具。

10、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述固定夾具包括依次連接的夾持部與定位部，所述夾持部用于夾持所述模擬試驗(yàn)件，所述第二夾塊開設(shè)有第二定位凹槽，所述定位部置于所述第二定位凹槽內(nèi)，并與所述第二夾塊連接，所述夾持部抵接于所述第二夾塊，并將所述第二定位凹槽頂端的槽口封堵。

11、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述試驗(yàn)裝置還包括第二連接件，所述第二連接件穿設(shè)所述第二夾塊，并與所述定位部連接。

12、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述試驗(yàn)裝置還包括第一冷卻夾具與第一連接夾具，所述第一冷卻夾具套設(shè)固定于所述第一連接桿的另一端，所述第一連接夾具連接于所述第一冷卻夾具。

13、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述試驗(yàn)裝置還包括若干第一調(diào)節(jié)螺栓，若干所述第一調(diào)節(jié)螺栓連接于所述第一冷卻夾具與所述第一連接桿之間。

14、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述試驗(yàn)裝置還包括第二冷卻夾具與第二連接夾具，所述第二冷卻夾具連接于所述第二連接桿的另一端，所述第二連接夾具連接于所述第二冷卻夾具。

15、作為上述用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述試驗(yàn)裝置還包括若干第二調(diào)節(jié)螺栓，若干所述第二調(diào)節(jié)螺栓連接于所述第二冷卻夾具與所述第二連接桿之間。

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、本發(fā)明提供一種用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，壓氣機(jī)和透平結(jié)構(gòu)包括葉片與輪盤，輪盤開設(shè)有輪槽，葉片包括葉根、葉尖與葉身，葉身連接于葉尖與葉根之間，葉根固定連接于輪槽內(nèi)，試驗(yàn)裝置用于檢測(cè)葉根或輪槽的疲勞壽命，試驗(yàn)裝置包括：固定夾具、第一加載夾具、第二加載夾具與加載機(jī)構(gòu)，固定夾具用于夾持定位模擬試驗(yàn)件，第一加載夾具與第二加載夾具沿豎直方向相對(duì)且同軸設(shè)置，模擬試驗(yàn)件同軸安裝于第一加載夾具，固定夾具同軸安裝于第二加載夾具，加載機(jī)構(gòu)被配置為用于向第一加載夾具與第二加載夾具施加軸向作用力。如此設(shè)置，在實(shí)際的疲勞壽命試驗(yàn)測(cè)試中，在固定夾具對(duì)模擬試驗(yàn)件進(jìn)行夾持固定的基礎(chǔ)上，通過第一加載夾具與第二加載夾具來確保沿豎直方向上具有較好的對(duì)中同軸度，以實(shí)現(xiàn)加載機(jī)構(gòu)載荷的有效傳遞，獲得較為準(zhǔn)確的模擬試驗(yàn)件疲勞壽命。

技術(shù)特征：

1.一種用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，所述壓氣機(jī)和所述透平包括葉片與輪盤，所述輪盤開設(shè)有輪槽，所述葉片包括葉根、葉尖與葉身，所述葉身連接于所述葉尖與所述葉根之間，所述葉根固定連接于所述輪槽內(nèi)，所述試驗(yàn)裝置用于檢測(cè)所述葉根或所述輪槽的疲勞壽命，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一加載夾具(2)包括第一夾塊(201)與第一連接桿(202)，所述第一夾塊(201)固定連接于所述第一連接桿(202)的一端，且所述第一夾塊(201)連接于所述模擬試驗(yàn)件(8)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括第一連接件，所述第一夾塊(201)開設(shè)有第一定位凹槽，所述模擬試驗(yàn)件(8)部分置于所述第一定位凹槽內(nèi)，所述第一連接件穿設(shè)所述第一夾塊(201)，并與所述模擬試驗(yàn)件(8)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二加載夾具(3)包括第二夾塊(301)與第二連接桿(302)，所述第二夾塊(301)固定連接于所述第二連接桿(302)的一端，且所述第二夾塊(301)連接于所述固定夾具(1)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述固定夾具(1)包括依次連接的夾持部(11)與定位部(12)，所述夾持部(11)用于夾持固定所述模擬試驗(yàn)件(8)，所述第二夾塊(301)開設(shè)有第二定位凹槽，所述定位部(12)置于所述第二定位凹槽內(nèi)，并與所述第二夾塊(301)連接，所述夾持部(11)抵接于所述第二夾塊(301)，并將所述第二定位凹槽頂端的槽口封堵。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括第二連接件，所述第二連接件插入所述第二夾塊(301)，并與所述定位部(12)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括第一冷卻夾具(4)與第一連接夾具(5)，所述第一冷卻夾具(4)套設(shè)固定于所述第一連接桿(202)的另一端，所述第一連接夾具(5)連接于所述第一冷卻夾具(4)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括若干第一調(diào)節(jié)螺栓，若干所述第一調(diào)節(jié)螺栓連接于所述第一冷卻夾具(4)與所述第一連接桿(202)之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括第二冷卻夾具(6)與第二連接夾具(7)，所述第二冷卻夾具(6)連接于所述第二連接桿(302)的另一端，所述第二連接夾具(7)連接于所述第二冷卻夾具(6)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括若干第二調(diào)節(jié)螺栓，若干所述第二調(diào)節(jié)螺栓連接于所述第二冷卻夾具(6)與所述第二連接桿(302)之間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及重型燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種用于壓氣機(jī)和透平的疲勞壽命試驗(yàn)裝置，用于檢測(cè)葉根或輪槽的疲勞壽命，其中，固定夾具用于夾持定位模擬試驗(yàn)件，第一加載夾具與第二加載夾具沿豎直方向相對(duì)且同軸設(shè)置，模擬試驗(yàn)件同軸安裝于第一加載夾具，固定夾具同軸安裝于第二加載夾具，加載機(jī)構(gòu)被配置為用于向第一加載夾具與第二加載夾具施加軸向作用力。在疲勞壽命試驗(yàn)中，在固定夾具對(duì)模擬試驗(yàn)件進(jìn)行夾持固定的基礎(chǔ)上，通過第一加載夾具與第二加載夾具來確保沿豎直方向上具有較好的對(duì)中同軸度，實(shí)現(xiàn)加載機(jī)構(gòu)載荷的有效傳遞，獲得較為準(zhǔn)確的模擬試驗(yàn)件疲勞壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：田根起,朱畢焱,李強(qiáng),楊宇,朱偉陽,張作貴,王苗苗,崔正強(qiáng),倪一帆,王崢,侍克獻(xiàn),楊昌順,王勇,王家鋆,李孝品,趙雙群,王延峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2