本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)，特別地，涉及一種航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、軸承彈性支承結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱軸承彈支），常用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，作用是為轉(zhuǎn)子軸承提供適合剛度值的支承。其徑向剛度稱之為彈支剛度，是徑向載荷變化值與其所引起的彈支自由端沿加載方向位移變化值的比值。

2、目前，常見的軸承彈支剛度測(cè)量裝置中，軸承彈支安裝邊通過轉(zhuǎn)接盤壓緊固定，加載鎖體鎖定在軸承彈支前端的軸承安裝位置，加載鎖體同時(shí)還連接砝碼托盤。測(cè)量時(shí)，一邊增加砝碼，一邊記錄加載鎖體上測(cè)量平面的位移變化，由彈支剛度的定義可知，砝碼的載荷變化量與測(cè)量平面位移變化量之比即為彈支剛度。

3、現(xiàn)有的彈支剛度測(cè)量裝置主要有兩個(gè)缺點(diǎn)：其一是安裝夾具（轉(zhuǎn)接盤、加載鎖體）不具備通用性，軸承彈支試驗(yàn)件尺寸變化時(shí)需要重新設(shè)計(jì)、加工，不僅周期長(zhǎng)、效率低且浪費(fèi)資源；其二是可放置的砝碼數(shù)量有限，施加載荷上限低，當(dāng)待測(cè)軸承彈支的剛度較大時(shí)，產(chǎn)生變形量過小，位移測(cè)試誤差大，進(jìn)而導(dǎo)致剛度測(cè)試結(jié)果精度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有測(cè)量裝置存在的軸承彈支試驗(yàn)件尺寸變化時(shí)需要重新設(shè)計(jì)、加工，不僅周期長(zhǎng)、效率低且浪費(fèi)資源，同時(shí)施加載荷上限低，當(dāng)待測(cè)軸承彈支的剛度較大時(shí)，產(chǎn)生變形量過小，位移測(cè)試誤差大，進(jìn)而導(dǎo)致剛度測(cè)試結(jié)果精度低的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，包括：試驗(yàn)臺(tái)、安裝于試驗(yàn)臺(tái)上的安裝座、夾持固定裝置、無(wú)級(jí)加載裝置及位移檢測(cè)裝置；安裝座上設(shè)有豎向的安裝面，夾持固定裝置分設(shè)連接于安裝座的相對(duì)兩端，以用于沿軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)后由軸承彈支端部安裝邊的兩側(cè)相對(duì)夾緊安裝邊后固定軸承彈支；無(wú)級(jí)加載裝置的加載端與軸承彈支上用于安裝軸承的安裝端固定，無(wú)級(jí)加載裝置相對(duì)的連接端連接試驗(yàn)臺(tái)，以用于對(duì)軸承彈支的安裝端施加豎向的無(wú)級(jí)載荷并顯示載荷力大小；位移檢測(cè)裝置連接于安裝座上，其檢測(cè)端用于接觸軸承彈支安裝端的外圓面或無(wú)級(jí)加載裝置的加載端，以用于顯示軸承彈支安裝端受加載力作用后沿加載方向的位移大小。

4、進(jìn)一步地，安裝座可拆卸式固定于試驗(yàn)臺(tái)上，其上安裝面中部外凸形成盤狀的安裝凸盤，安裝凸盤的中部加工軸向貫穿安裝座的安裝通孔；夾持固定裝置包括中空環(huán)狀的支撐驅(qū)動(dòng)盤、沿支撐驅(qū)動(dòng)盤的周向依次設(shè)置且沿支撐驅(qū)動(dòng)盤的徑向滑動(dòng)的多根活動(dòng)桿、滑動(dòng)裝設(shè)于安裝通孔中的滑動(dòng)頂柱、用于驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)頂柱動(dòng)作并自鎖的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；支撐驅(qū)動(dòng)盤連接于安裝凸盤上；活動(dòng)桿用于在驅(qū)動(dòng)力的作用下沿徑向伸出以貼靠軸承彈支安裝邊的一側(cè)，滑動(dòng)頂柱用于在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的作用下滑動(dòng)以抵靠軸承彈支安裝邊的另一側(cè)，進(jìn)而在滑動(dòng)頂柱繼續(xù)頂進(jìn)過程中配合多根活動(dòng)桿相對(duì)夾緊軸承彈支的安裝邊以固定軸承彈支。

5、進(jìn)一步地，支撐驅(qū)動(dòng)盤包括活動(dòng)套裝于安裝凸盤外圓上的螺旋軌道盤，及位于螺旋軌道盤的外側(cè)且與安裝凸盤端面固定的支撐盤；螺旋軌道盤上朝向支撐盤的外立面上加工有盤狀螺紋；多條活動(dòng)桿裝設(shè)于支撐盤上，且各活動(dòng)桿朝向螺旋軌道盤的內(nèi)側(cè)面上加工有與盤狀螺紋配合的螺紋齒，以在螺旋軌道盤受外力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過其盤狀螺紋與螺紋齒的配合而帶動(dòng)多根活動(dòng)桿同步沿支撐盤的徑向滑動(dòng)。

6、進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括與安裝座另一端的端面固定的尾部蓋板，及螺紋連接于尾部蓋板上的多根推動(dòng)螺桿；推動(dòng)螺桿的內(nèi)伸端伸入安裝通孔內(nèi)以頂?shù)只瑒?dòng)頂柱的端部。

7、進(jìn)一步地，無(wú)級(jí)加載裝置包括加載鎖體、載荷加載組件及調(diào)剛連接組件；加載鎖體用于裝設(shè)于軸承彈支安裝端的外圓面上，調(diào)剛連接組件與下臺(tái)板相連；載荷加載組件的兩端分別連接加載鎖體和調(diào)剛連接組件，以用于在外力作用下相對(duì)拉緊加載鎖體和調(diào)剛連接組件，進(jìn)而通過加載鎖體對(duì)軸承彈支的安裝端施加豎向載荷并顯示載荷力大小，調(diào)剛連接組件還用于調(diào)節(jié)無(wú)級(jí)加載裝置整體的剛度。

8、進(jìn)一步地，加載鎖體包括相對(duì)設(shè)置的加載板和鎖緊板，及用于將兩者相對(duì)鎖緊固定的鎖緊螺栓；加載板和鎖緊板用于相對(duì)布設(shè)于軸承彈支安裝端外圓的兩側(cè)，且通過兩組鎖緊螺栓相對(duì)鎖緊以?shī)A緊軸承彈支，并鎖緊板連接載荷加載組件。

9、進(jìn)一步地，載荷加載組件包括拉桿、用于測(cè)量載荷力大小的測(cè)力傳感器、用于無(wú)級(jí)加載位移載荷的無(wú)級(jí)加載器、第一連接頭和第二連接頭；拉桿的一端連接第一連接頭，第一連接頭的另一端連接加載鎖體，拉桿的另一端連接測(cè)力傳感器，測(cè)力傳感器的另一端連接無(wú)級(jí)加載器，無(wú)級(jí)加載器的另一端連接第二連接頭，第二連接頭的另一端連接調(diào)剛連接組件。

10、進(jìn)一步地，無(wú)級(jí)加載器包括相對(duì)間隔設(shè)置的上螺紋筒和下螺紋筒，及螺紋連接于兩者之間的加載螺栓；上螺紋筒的上端連接測(cè)力傳感器，下螺紋筒的下端連接第二連接頭，以通過設(shè)置上螺紋筒和下螺紋筒相同或不同的螺距及相同或相反的螺紋旋向，進(jìn)而控制載荷加載組件單位扭轉(zhuǎn)角度的位移載荷大小。

11、進(jìn)一步地，試驗(yàn)臺(tái)包括上下依次設(shè)置且水平的上臺(tái)板和下臺(tái)板；無(wú)級(jí)加載裝置還包括用于防止載荷加載組件扭轉(zhuǎn)的止扭組件，止扭組件包括固定于下臺(tái)板上的止扭底座、豎直支設(shè)于止扭底座上的止扭桿、止扭扳手；止扭扳手的一端與止扭桿相連，止扭扳手的另一端夾持上螺紋筒。

12、進(jìn)一步地，調(diào)剛連接組件包括彈性底板、固定于彈性底板上的銷釘連接座、多組墊塊及多組t型螺栓；彈性底板通過多組墊塊支撐于下臺(tái)板上，且通過多組t型螺栓與下臺(tái)板固定；第二連接頭與銷釘連接座鉸接。

13、本發(fā)明具有以下有益效果：

14、相比現(xiàn)有技術(shù)中壓緊裝置裝設(shè)于軸承彈支的外圓面上然后再將安裝邊壓緊于安裝面上，本發(fā)明的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)中，夾持固定裝置分設(shè)連接于安裝座的相對(duì)兩端，當(dāng)需要固定軸承彈支時(shí)，夾持固定裝置的兩部分相對(duì)運(yùn)動(dòng)后由軸承彈支安裝邊的兩側(cè)相對(duì)夾緊安裝邊以固定軸承彈支，由于夾持固定裝置無(wú)需安裝于軸承彈支的外圓面上，而是分設(shè)于安裝座的兩端，且由安裝邊的兩側(cè)相對(duì)夾緊安裝邊以固定軸承彈支，從而不受限于軸承彈支的外徑大小，可適應(yīng)一定外徑范圍內(nèi)軸承彈支的固定，避免壓緊裝置的重復(fù)設(shè)計(jì)、加工，提高測(cè)量效率、降低夾具管理成本；另一方面，本發(fā)明測(cè)量裝置中，無(wú)級(jí)加載裝置能夠?qū)S承彈支的安裝端施加豎向的無(wú)級(jí)載荷并顯示載荷力大小，從而結(jié)合位移檢測(cè)裝置檢測(cè)到的軸承彈支安裝端沿加載方向的位移變化值，即可輕松獲取軸承彈支的彈支剛度，同時(shí)無(wú)級(jí)加載裝置可進(jìn)行載荷的無(wú)級(jí)施加，載荷加載范圍寬、連續(xù)可調(diào)、不受制于砝碼質(zhì)量，加載范圍可以覆蓋幾公斤到1000公斤以上，可有效提高大剛度試驗(yàn)件的測(cè)量精度；本發(fā)明測(cè)量裝置已成功用于某型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承彈支剛度測(cè)試，功能正常、結(jié)果符合預(yù)期、操作簡(jiǎn)單、安全可靠。

15、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，安裝座（21）可拆卸式固定于試驗(yàn)臺(tái)（1）上，其上安裝面（201）中部外凸形成盤狀的安裝凸盤（204）；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，支撐驅(qū)動(dòng)盤包括活動(dòng)套裝于安裝凸盤（204）外圓上的螺旋軌道盤（43），及位于螺旋軌道盤（43）的外側(cè)且與安裝凸盤（204）端面固定的支撐盤（44）；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括與安裝座（21）另一端的端面固定的尾部蓋板（45），及螺紋連接于尾部蓋板（45）上的多根推動(dòng)螺桿；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，加載鎖體（5）包括相對(duì)設(shè)置的加載板（51）和鎖緊板（52），及用于將兩者相對(duì)鎖緊固定的鎖緊螺栓（53）；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，載荷加載組件（6）包括拉桿（61）、用于測(cè)量載荷力大小的測(cè)力傳感器（62）、用于無(wú)級(jí)加載位移載荷的無(wú)級(jí)加載器（63）、第一連接頭（64）和第二連接頭（65）；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，無(wú)級(jí)加載器（63）包括相對(duì)間隔設(shè)置的上螺紋筒（631）和下螺紋筒（632），及螺紋連接于兩者之間的加載螺栓（633）；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，試驗(yàn)臺(tái)（1）還包括位于上方且水平的上臺(tái)板（11）；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，止扭底座（81）內(nèi)加工有方槽，止扭桿（82）的下端卡裝于方槽中，從而對(duì)止扭桿（82）進(jìn)行止扭，止扭桿（82）的上端截面為多邊形，止扭扳手（83）套裝于止扭桿（82）上端外圓上止扭，或者止扭桿（82）的上端與止扭扳手（83）兩者間通過開槽設(shè)置同時(shí)連接兩者的止扭鍵；

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，調(diào)剛連接組件（7）包括彈性底板（71）、固定于彈性底板（71）上的銷釘連接座（72）、多組墊塊（73）及多組t型螺栓（74）；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種航空軸承彈支剛度測(cè)量系統(tǒng)，包括：試驗(yàn)臺(tái)、安裝座、夾持固定裝置、無(wú)級(jí)加載裝置及位移檢測(cè)裝置。安裝座上設(shè)有安裝面，夾持固定裝置分設(shè)連接于安裝座的相對(duì)兩端，以用于沿軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)后由軸承彈支端部安裝邊的兩側(cè)相對(duì)夾緊安裝邊后固定軸承彈支。無(wú)級(jí)加載裝置的加載端與軸承彈支的安裝端固定，其連接端連接試驗(yàn)臺(tái)，以用于對(duì)軸承彈支的安裝端施加豎向的無(wú)級(jí)載荷并顯示載荷力大小。位移檢測(cè)裝置連接于安裝座上，以用于顯示軸承彈支安裝端受加載力作用后沿加載方向的位移大小。本發(fā)明測(cè)量裝置，能適應(yīng)一定外徑范圍內(nèi)軸承彈支的固定，避免壓緊裝置的重復(fù)設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行載荷的無(wú)級(jí)施加，載荷加載范圍寬、連續(xù)可調(diào)。

技術(shù)研發(fā)人員：王荀,鄧旺群,李概奇,劉飛春,張春月,侯明,彭春雷,何劉海,王金舜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航發(fā)湖南動(dòng)力機(jī)械研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28