[发明专利]叶轮定位结构及叶轮叶片疲劳试验装置

说明书

本公开涉及航空发动机技术领域，提出了一种叶轮定位结构及叶轮叶片疲劳试验装置，叶轮定位结构用于固定叶轮，叶轮包括试验叶片和非试验叶片，叶轮定位结构包括安装座和固定环件，叶轮固定设置在安装座上；固定环件具有用于容纳叶轮的容纳腔，固定环件上设置有开口，试验叶片与开口相对设置，且与固定环件间隔设置；其中，固定环件包括弹性环，弹性环用于与非试验叶片限位接触，以限制非试验叶片相对于固定环件活动。通过将叶轮的试验叶片悬空设置，而将非试验叶片固定设置，在进行整体叶轮叶片的高周疲劳试验过程中不会引起非试验叶片的疲劳损伤，解决了现有技术中在整体叶轮叶片的高周疲劳试验过程中会引起其他叶片疲劳损伤的问题。

技术领域

本公开涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种叶轮定位结构及叶轮叶片疲劳试验装置。

背景技术

航空发动机叶片工作环境恶劣，在航空发动机的全寿命周期内，叶片经常出现疲劳裂纹断裂故障，因此需要对叶片进行高周疲劳试验，考核其是否满足强度与振动设计要求。通常，叶片的高周疲劳试验可分为单个叶片的高周疲劳试验和整体叶轮叶片的高周疲劳试验。对单个叶片进行高周疲劳试验首先需要对整体叶片盘进行切割，势必会改变叶片原有的工作状态。以整体叶片盘为研究对象，即不切割叶片而对整体叶片盘上的叶片进行高周疲劳试验。然而，对整体叶轮叶片进行高周疲劳试验，由于整体叶轮叶片各个叶片间的固有频率差别较小，当对其某一个叶片激振时，必然会引起其他叶片同样发生振动，从而可能引起其他叶片疲劳损伤，造成它们试验所测的疲劳寿命不准确。同时，叶片之间的耦合振动，还会造成振动台产生额外的能量损耗，有可能使叶片达不到发生高周疲劳破坏的应力水平，造成高周疲劳试验无法完成。

发明内容

本公开提供一种叶轮定位结构及叶轮叶片疲劳试验装置，以解决现有技术中在整体叶轮叶片的高周疲劳试验过程中会引起其他叶片疲劳损伤的问题。

根据本发明的第一个方面，提供了一种叶轮定位结构，用于固定叶轮，叶轮包括试验叶片和非试验叶片，叶轮定位结构包括：

安装座，叶轮固定设置在安装座上；

固定环件，固定环件具有用于容纳叶轮的容纳腔，固定环件上设置有开口，试验叶片与开口相对设置，且与固定环件间隔设置；

其中，固定环件包括弹性环，弹性环用于与非试验叶片限位接触，以限制非试验叶片相对于固定环件活动。

在本发明的一个实施例中，开口包括第一壁面和第二壁面，第一壁面和第二壁面相对设置，第一壁面和第二壁面之间的距离可调节地设置，以使弹性环具有与非试验叶片限位接触的限位状态和与非试验叶片相分离的释放状态。

在本发明的一个实施例中，固定环件还包括：

固定环，弹性环设置在固定环的内侧，弹性环和固定环均为开口结构，以形成开口；

其中，固定环可变形地设置，以调节第一壁面和第二壁面之间的距离。

在本发明的一个实施例中，叶轮定位结构还包括：

锁紧组件，锁紧组件包括拉紧件和第一锁紧件，拉紧件连接固定环靠近第一壁面和第二壁面的两端，第一锁紧件将拉紧件锁止在固定环上，且在拉紧件上位置可调节地设置，以调节第一壁面和第二壁面之间的距离。

在本发明的一个实施例中，锁紧组件还包括：

带孔销，带孔销成对设置，成对的两个带孔销分别穿设在固定环靠近第一壁面和第二壁面的两端，拉紧件穿过两个带孔销后与第一锁紧件相连接，以使拉紧件通过两个带孔销连接固定环；

其中，拉紧件具有止挡头，两个带孔销夹设在止挡头与第一锁紧件之间，止挡头与第一锁紧件之间的距离可调节地设置。

在本发明的一个实施例中，固定环包括成对的两个销孔座，两个带孔销分别穿设在两个销孔座上，拉紧件为螺栓，第一锁紧件为螺母，锁紧组件还包括：