[发明专利]航空发动机机匣通流气孔流量测试装置

说明书

本发明公开了一种航空发动机机匣通流气孔流量测试方法及其实施装置，测试过程是先将机匣上不需测试的大直径孔用弹性材质塞体塞紧密封，在后测试的两组小孔用铝箔胶带粘覆密封，之后将机匣装入由底座、安置底座上的筒体和封盖在筒体上的盖板构成的测试装置内，经由设置在测试装置筒体上的空气进气管，使测量空气进入由机匣外壁面与测试装置底座、筒体和盖板的内壁面构成的密闭环形空间，在环形空间内的气流稳定之后，由设置在进气接管上游的流量计、设置在测试装置上的压力传感器和温度传感器测得该组小孔的气流状况；依次类推，测得其他两组小孔的气流状况。本发明的测试装置结构简单，加工制造成本低，测试方法简捷可靠。

技术领域

本发明涉及加工有大量通流气孔的航空发动机零件上的气孔通流测试技术，具体涉及航空发动机机匣壁面周向分布的通流气孔流量测试方法及其实施装置。

背景技术

航空发动机中涉及空气冷却的零部件，为了实现对气流状况的精确控制，往往在发动机装配之前需要按一定条件对其零件进行空气流量测试，如航空发动机机匣。航空发动机机匣壁面上设计有3组沿周向密布的用于空气冷却的直径不大于1mm的小孔和28个直径22mm的大孔，小孔中的第1组小孔周向有一排，第2组小孔周向有6排，第3组小孔周向有1排，在发动机装配之前，机匣壁面上的3组沿周向密布的小孔都需要进行空气流量测试，以确保满足设计要求。目前，对于航空发动机机匣壁面上沿周向密布的用于空气冷却的直径不大于1mm的3组小孔流通情况的测试，传统的做法是针对每组测试孔设计一个独立的工装，即设计3个独立的工装分别测试3组通流孔，或者使用一套工装夹具，但该夹具必须带能够实现对各组通流孔进行自由密封和去密封的结构单元。显然，此类方法或者需要制造多个测量装置，或者将导致装置结构过于复杂，装置制造难度成倍增加，引起装置制造成本上升。

发明内容

针对现有技术关于航空发动机机匣壁面上沿周向密布的用于空气冷却的3组小孔通流情况测试技术的现状与不足，本发明的第一个目的是提供一种新的用于对航空发动机机匣壁面上的3组冷却通流气孔流量的测试方法；本发明的第二个目的是提供一种新结构的用于航空发动机机匣壁面上的3组冷却通流气孔流量测试的装置，以减少工装装置的数量或降低工装装置的加工制造难度，降低测试成本。

本发明提供的用于航空发动机机匣通流气孔流量的测试方法，包括以下步骤：

(1)将机匣上不需测试的大直径的孔用弹性材质塞体塞紧密封，三组待测试小孔中的两组小孔用铝箔胶带粘覆密封；

(2)将机匣装入由底座、安置底座上的筒体和封盖在筒体上的盖板构成的测试装置内，使机匣的外壁面与测试装置的底座、筒体和盖板的内壁面构成密闭环形空间；

(3)测量空气经由设置在测试装置筒体上的空气进气管进入环形空间，由机匣上待测组小孔排出，在环形空间内的气流稳定之后，由设置在进气接管上游的流量计、设置在测试装置上的压力传感器和温度传感器测得该组小孔的气流状况；

(4)将测试完毕的该组小孔用铝箔胶带粘覆密封，打开两待测组中一待测组小孔上的粘覆密封铝箔胶带，重复步骤(2)、(3)的过程，测得该组小孔的气流状况；

(5)重复步骤(2)、(3)和(4)的过程，测得另外一组小孔的气流状况。

在本发明的上述测试方法中，测量空气可于设置在测试装置筒体多个方向上的空气进气管进入由机匣外壁面与测试装置底座、筒体和压板的内壁面构成的密闭环形空间，使环形空间内的气流得到尽快的稳定。测量空气进入环形空间的方向越多，环形空间内的气流稳定的越快，但装置的结构越复杂，制造成本越高，考虑到装置的成本，测量空气最好于两个相对的方向进入环形空间，即测试装置筒体设置有两个空气进气管，分别位于测试装置筒体相对的方向上。

在本发明的上述测试方法中，弹性材质塞体最好采用橡胶锥形塞，沿气流方向塞紧密封大直径的孔。同理，铝箔胶带也采取从空气进气方向一侧粘覆密封机匣壁面上的待测试小孔。