[实用新型]旋转叶片脱落试验装置

说明书

本实用新型提供一种旋转叶片脱落试验装置，包括分离设置的第一夹持构件和第二夹持构件、弹性组件以及旋转机构。其中，弹性组件对第一夹持构件和第二夹持构件中的至少一个夹持构件施加弹性力，以使第一夹持构件和第二夹持构件具有彼此靠近的趋势，旋转机构设置成可旋转并且包括导轨，导轨用于引导该至少一个夹持构件进行移动。其中，第一夹持构件和第二夹持构件在弹性组件的弹性力作用下靠近，使得第一夹持面和第二夹持面配合成可适配叶片榫头的榫槽，弹性力设置成在旋转叶片脱落试验的预定转速时被离心力克服，从而弹性组件容许该至少一个夹持构件进行移动，以使旋转叶片脱落。该旋转叶片脱落试验装置可以模拟叶片飞脱。

技术领域

本实用新型涉及一种旋转叶片脱落试验装置。

背景技术

当发生风扇叶片脱落(Fan Blade Out，FBO)失效事件时，FBO引发脱落叶片与机匣的撞击、碰磨、并产生转子大不平衡载荷，可能击穿包容机匣，对飞机机身造成严重威胁。因此，风扇叶片脱落整机试验是涡扇发动机通过适航验证的关键考核试验，而在发动机研制过程中，由于发动机整机FBO试验代价极其高昂，通常需要在旋转台上大量开展单叶片或多叶片的风扇叶片脱落的部件级试验。

叶片脱落试验通常的做法是在叶片根部预制一定深度的裂纹，使得叶片在预定的转速范围内飞断。但由于裂纹尺寸和转速关系不明确，以及不可避免的加工误差、材料性能偏差及计算误差的影响，很难准确控制叶片在预定转速下飞断，需要预先设置较宽的允许转速范围，不能完全达到适航试验要求。因此，试验过程中通常需要从一个保守的切割量逐步增大，试验结构可能需要多次的拆装，造成试验周期和试验成本的极大增加。

叶片脱落试验的另一种常用方法是用高能炸药聚能爆破形成药型罩的金属射流切断叶片，使叶片在预期位置、转速和相位飞脱。该方法对叶片飞脱的姿态影响较大，且爆炸产生的大量火光烟雾影响试验的观察记录。此外，由于爆炸品的管控限制，实验室级别的爆破飞脱技术研究受到很大限制。

也有基于局部加热原理的用于航空发动机机匣包容试验的叶片定速飞断试验技术。在叶片榫根部位预埋加热器，当高速旋转试验器将试验转子加速至目标转速稳定运行后，启动叶片加热飞断装置，叶片榫根局部区域温度持续升高，叶片抗拉极限强度下降后，在离心力的作用下叶片从榫根处断裂飞出。但是对于复合材料来说，没有明显的温度升高强度下降的特性，该方法并不适用。

鉴于上述情况，期待提出一种简便的叶片脱落试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转叶片脱落试验装置，操作简便，适用性强。

本实用新型提供一种旋转叶片脱落试验装置，包括分离设置的第一夹持构件和第二夹持构件、弹性组件以及旋转机构。其中，所述第一夹持构件和所述第二夹持构件分别在彼此靠近的一侧具有第一夹持面和第二夹持面，弹性组件对所述第一夹持构件和所述第二夹持构件中的至少一个夹持构件施加弹性力，以使所述第一夹持构件和所述第二夹持构件具有彼此靠近的趋势，旋转机构设置成可旋转并且包括导轨，所述第一夹持构件和所述第二夹持构件设置在所述旋转机构上，所述导轨用于引导所述至少一个夹持构件进行移动。其中，所述第一夹持构件和所述第二夹持构件在所述弹性组件的弹性力作用下靠近，使得所述第一夹持面和所述第二夹持面配合成可适配叶片榫头的榫槽，所述弹性力设置成在旋转叶片脱落试验的预定转速时被离心力克服，从而所述弹性组件容许所述至少一个夹持构件进行移动，以使旋转叶片脱落。

在一个实施方式中，所述导轨还设置成限制所述至少一个夹持构件在所述旋转机构旋转时的离心力方向上发生移动。

在一个实施方式中，在所述旋转机构上，所述第一夹持构件和所述第二夹持构件之间设置有限位件，所述限位件用于限定所述第一夹持构件和所述第二夹持构件能够彼此靠近的最小距离。