[发明专利]航空发动机风扇动不平衡模拟转子及拆装装置

说明书

一种航空发动机风扇动不平衡模拟转子及拆装装置。模拟转子包括外环、轮盘和损伤模拟片；拆装装置包括安装装置和拆解装置，安装装置包括拉杆螺母、液压泵、拉杆、安装连接头、固定环和拉压接头；拆解装置包括液压泵、固定环、拉压接头、拉拔器外壳、拉拔器和顶帽。本发明优点：保留现有实验台等效圆盘转子的功能。动不平衡模拟转子上分布有微调孔，可采用在微调孔上增加或减少部分质量来模拟动不平衡的情况。动不平衡模拟转子包含有三个损伤风扇模拟扇区，三个扇区内设有不同厚度的损伤模拟片，通过逐步移除损伤模拟片，既可以模拟单个风扇叶片逐步损伤引起的动不平衡，也可模拟相邻或相隔两个风扇叶片逐步损伤引起的动不平衡。

技术领域

本发明属于航空发动机测试技术领域，特别是涉及一种航空发动机风扇动不平衡模拟转子及拆装装置。

背景技术

随着现代航空发动机技术的发展，采用大尺寸的宽弦风扇叶片已经成为现代航空发动机的关键技术之一。随着风扇叶片尺寸的增加，风扇叶片不仅要承受更大的离心力和气动力，而且也更容易受到外物的冲击。由于结构疲劳或外物冲击导致的风扇叶片损伤将使航空发动机转子失去平衡，而转子动不平衡是航空发动机整机振动产生的主要原因，这不但会直接影响航空发动机能否安全可靠地运行，而且还容易诱发其他类型的故障。

由于航空发动机整机试验的风险较大，目前对航空发动机动不平衡的试验研究主要是采用模拟手段研究结构的动力学响应规律及特征。对于航空发动机上结构比较复杂的转子结构，通常是在保证其重要的物理特征不变的前提下，利用等效法将其等效为圆盘转子结构；转子不平衡量的施加采用在圆盘转子结构上增加或减少部分质量来模拟动不平衡的情况。但现有的实验装置无法直观模拟风扇叶片逐步损伤引起的动不平衡，也无法模拟多个风扇叶片损伤后的动不平衡，显然这不利于实验的开展及教学的使用。

为保证转子对中和定心精度以及传递转矩，圆盘转子和转动轴的连接方式通常采用与原发动机类似的花键连接。航空发动机原有的拆装装置操作过程繁琐、技术要求高，采用该种形式的拆装装置代价较大；此外，由于圆盘转子结构的改变，也无法采用与原有发动机相同的拆装装置。这就需要一套简单易用，在实验室环境下使用的拆装装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种航空发动机风扇动不平衡模拟转子及拆装装置。

为了达到上述目的，本发明提供的航空发动机风扇动不平衡模拟转子在实验时以可拆卸的方式安装在位于航空发动机的机匣内侧的转子轴上，所述的航空发动机风扇动不平衡模拟转子包括外环、轮盘和损伤模拟片；其中，轮盘的中心部位形成有转子轴安装孔，转子轴安装孔的表面设有内花键，与转子轴上的外花键形成花键连接；中部沿周向均布有六个拉压接头安装孔；外环为薄圆环盘状结构，设置在轮盘的圆周外侧，并且外环上切割下部分结构而形成损伤风扇模拟A区、损伤风扇模拟B区和损伤风扇模拟C区共三个损伤风扇模拟扇区，其中损伤风扇模拟A区和损伤风扇模拟B区相邻，损伤风扇模拟C区与损伤风扇模拟B区相隔一个扇区；同时外环的外周边缘部位均布有多个微调孔；每一个损伤风扇模拟扇区内沿轮盘的径向排布有多个具有不同厚度的弧形损伤模拟片，每个损伤模拟片的中部沿轮盘的径向都设有一个相对应的损伤片安装孔，利用螺钉通过损伤片安装孔将损伤模拟片固定在轮盘上。

所述的轮盘和外环为一体结构。