[发明专利]一种涡轮榫接结构光弹实验加载装置

说明书

本发明公开了一种涡轮榫接结构光弹实验加载装置，包括底座组件、可移动导向组件以及加载和测力组件，底座组件包括底座和固定连接于底座顶部的支架，涡轮榫接结构的榫槽固接在底座上；可移动导向组件包括曲线滑轨、曲线滑块对以及导向件，导向件的移动轨迹与涡轮盘同圆心；所述加载和测力组件包括直线滑轨、直线滑块以及加载和测力装置；其中，传力绳的一端连接于涡轮榫接结构的多个榫头，另一端经过导向件导向后竖直连接于加载和测力装置；并且榫槽、多个榫头以及传力绳位于同一竖直平面内。本发明提供了较高的加载精度，同时适配范围广，可以适应多种型号发动机涡轮光弹实验的要求。

技术领域

本发明属于燃气轮机涡轮榫接结构应力分析领域，特别涉及一种燃气轮机涡轮叶片/轮盘榫接结构光弹实验的加载装置。

背景技术

光弹实验是一种将光弹性法与全息照相相结合，用于应力分析的方法。目前已有针对涡轮叶/盘榫接结构光弹实验的加载装置，其通过砝码加载(下图中F)，定滑轮转向，实现对有一定周向角度的榫接光弹实验件进行加载，其原理图见图1。

然而这种加载装置具有加载通过砝码，不能实现连续加载；以及三个力通过牵引绳和力矩平衡的原理加力，同时忽略重力的影响，针对每个榫头，容易出现较大的加载误差的缺陷。

发明内容

为此，本发明设计了一种燃气轮机涡轮叶片/轮盘榫接结构光弹实验的加载装置，使用可以在曲线导轨上移动的导向滑轮结构，使得沿各种方向的拉力可以最终转为竖直方向；以及在夹具上部设计多个施力和测力装置，并可以通过这些装置下方的滑轨/滑块移动几个装置的位置，从而可以保证施力和测力装置和滑轮导向后的传力绳处于同一竖直线上。

本发明提供了一种涡轮榫接结构光弹实验加载装置，包括底座组件、可移动导向组件以及加载和测力组件，

所述底座组件包括底座和固定连接于所述底座顶部的支架，涡轮榫接结构的榫槽固接在所述底座上；所述可移动导向组件包括曲线滑轨、曲线滑块对以及导向件，所述曲线滑轨固连于所述支架上部，所述导向件通过所述曲线滑块对可移动安装于所述曲线滑轨上，所述导向件的移动轨迹与涡轮盘同圆心；所述加载和测力组件包括直线滑轨、直线滑块以及第一加载和测力装置，所述直线滑轨固连于所述支架顶部，所述第一加载和测力装置通过所述直线滑块可移动安装于所述直线滑轨上；

其中，传力绳的一端连接于涡轮榫接结构的多个榫头，另一端经过所述导向件导向后竖直连接于所述第一加载和测力装置；并且榫槽、多个榫头以及传力绳位于同一竖直平面内。

在一些实施方式中，还可以包括榫槽夹持组件，所述榫槽夹持组件包括凹型槽条、设置于所述凹型槽条的两侧壁上的多个通孔以及设置于所述凹型槽条底部的多个通孔；

所述凹型槽条的两侧壁上的多个通孔与榫槽底部的孔相配合，以通过紧固螺栓将榫槽夹持于所述凹型槽条的凹槽中；所述凹型槽条底部的多个通孔与所述底座上预设的通孔相配合，以通过紧固螺栓将榫槽夹持组件固连于所述底座上。

在一些实施方式中，所述可移动导向组件可以包括两个曲线滑轨、多个曲线滑块对以及多个导向件，各导向件包括导向定滑轮以及滑轮架，所述两个曲线滑轨分别固连于所述支架上部的前后两侧，各曲线滑块对可移动地且两两相对安装于所述两个曲线滑轨的内侧，所述导向定滑轮通过所述滑轮架固连于相应的曲线滑块对之间。

在一些实施方式中，所述加载和测力组件可以包括两个直线滑轨、两个横梁、多个直线滑块以及多个第一加载和测力装置，各直线滑轨通过相应的横梁固连于所述支架的顶部，所述多个直线滑块可移动安装于所述两个直线滑轨上，各第一加载和测力装置固连于相应的直线滑块顶部。

在一些实施方式中，所述加载和测力组件还可以包括固连于所述两个直线滑轨之一上的固定块以及固连于所述固定块顶部的第二加载和测力装置，连接于涡轮榫接结构中线上的榫头的传力绳直接竖直连接于所述第二另一加载和测力装置。