高速轉子葉片飛脫試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及航空發動機轉子力學試驗技術領域，特別涉及一種用于模擬發動機轉子風扇葉片在高速旋轉時的飛脫試驗裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展以及社會的不斷進步，人們對安全生產的要求變得越來越高，特別是高速旋轉機械的安全性越來越受到人們的重視。對汽車發動機飛輪、離心壓縮機葉輪、渦輪增壓器轉子、航空發動機轉子等裝置多采用高速旋轉設備測試其強度和安全性。如中國實用新型專利(專利號:201320527462.X)就公開了一種高速旋轉試驗機，包括試驗腔體，容納于試驗腔體內供試驗轉子進行試驗的轉子系統，驅動轉子系統的驅動系統及控制轉子系統轉速的轉速控制系統;驅動系統包括:驅動電機;與驅動電機連接并帶動轉子系統高速轉動的增速裝置;轉子系統包括:試驗轉子固定件;主軸，與試驗轉子固定件連接并由增速裝置帶動轉動;阻尼器，套在主軸外支承主軸;試驗腔體帶有抽真空口 ；試驗腔體內環繞轉子系統設有多層包容環，各包容環之間通過設置在包容環末端的隔離塊連接。本實用新型以高速旋轉轉子作為試驗對象，通過增速系統對轉子進行加速，模擬轉子在高速旋轉下的工作狀態，測試轉子耐高速離心載荷作用的性能要求。
[0003]但對于航空發動機轉子而言，除了進行高速旋轉試驗外，還需要進行轉子風扇葉片飛脫試驗(Fan Blade Out，簡稱FBO)，需要對風扇葉片脫落產生的不平衡及沖擊載荷對發動機破壞性進行分析研究，從而驗證航空發動機能包容損壞件至少運轉15秒不著火，并且其安裝節也不失效。在高速旋轉的情況下，對葉片脫落后的轉子轉動特性進行測試驗證，確保轉子的轉動安全性，可為發動機設計定型提供重要的實證依據的技術手段，因此葉片飛脫試驗在航空發動機的設計中具有至關重要的作用。模擬轉子風扇葉片飛脫試驗技術具有高難度、高技術含量及高風險的特點。在葉片從轉子上飛脫后，轉子的工況會與一般高速旋轉時的工況會產生很大的不同，因此現有的高速旋轉試驗設備很難完成這種轉子風扇葉片飛脫試驗。目前轉子風扇葉片飛脫試驗都是直接將轉子與發動機連接進行試驗，這樣就會使試驗的成本大幅提尚。
【實用新型內容】
[0004]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種用于模擬風扇葉片飛脫試驗的轉子葉片飛脫試驗裝置。
[0005]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種高速轉子葉片飛脫試驗裝置，其包括:驅動系統，所述驅動系統用于驅動轉子試驗件高速旋轉;真空防爆系統，所述真空防爆系統包括一真空艙，所述真空艙內設有抽真空裝置和試驗件安裝支架，所述試驗件安裝支架用于在試驗時支撐轉子試驗件，所述抽真空裝置用于對所述真空艙進行抽真空處理;飛失防護罩，所述飛失防護罩位于所述真空艙內，所述飛失防護罩內形成一轉子旋轉空間和一葉片飛失防護空間，所述轉子旋轉空間與所述葉片飛失防護空間之間通過緩沖隔板隔開，試驗時，轉子試驗件的風扇段位于所述轉子旋轉空間內；潤滑冷卻系統，所述潤滑冷卻系統用于向所述驅動系統的軸承及試驗件安裝支架上的軸承提供潤滑油;監測及控制系統，所述驅動系統、真空防爆系統、潤滑冷卻系統均與所述監測及控制系統連接，所述監測及控制系統用于對所述驅動系統、真空防爆系統、潤滑冷卻系統進行控制、監測。
[0006]優選地，所述過渡傳動機構包括第一膜盤聯軸器、輸出軸、第二膜盤聯軸器，所述輸出軸的一端通過所述第一膜盤聯軸器與所述驅動電機的電機軸連接，所述輸出軸的另一端通過所述第二膜盤聯軸器與所述轉子試驗件的轉軸連接。
[0007]優選地，所述輸出軸與所述第一膜盤聯軸器之間還設有一過載保護器。
[0008]優選地，所述輸出軸的下方設有激光位移傳感器，所述試驗件安裝支架上設有振動傳感器。
[0009]優選地，所述真空艙包括上艙體和下艙體兩部分，所述上艙體為半圓形結構，所述下艙體為方形結構，所述上艙體與所述下艙體密封配合。
[0010]優選地，所述真空艙與所述輸出軸密封配合，所述下艙體上設有一連接法蘭，所述連接法蘭上設有法蘭蓋，所述輸出軸穿過所述法蘭蓋的安裝孔，所述安裝孔的前后兩端設有軸套，兩個軸套之間設有密封圈，所述輸出軸通過所述密封圈與所述安裝孔密封配合。
[0011]優選地，所述真空艙的底部為地基板，所述地基板上設有一框架狀的底部安裝條，所述底部安裝條固定在所述地基板上，所述底部安裝條與所述地基板密封配合，所述下艙體的側板與所述底部安裝條固定連接，所述下艙體的側板與所述底部安裝條之間設有密封圈。
[0012]優選地，所述飛失防護罩包括一圓形防護罩外殼，所述緩沖隔板為圓形嵌在所述防護罩外殼內，所述緩沖隔板圍成所述轉子旋轉空間，所述防護罩外殼與所述緩沖隔板之間形成所述葉片飛失防護空間，所述葉片飛失防護空間的頂部及側壁上設有鉛塊。
[0013]優選地，所述潤滑冷卻系統包括由主油箱、油栗、冷卻器、過濾器，所述主油箱內設有脫氣塔和油氣分離器。
[0014]如上所述，本實用新型的高速轉子葉片飛脫試驗裝置具有以下有益效果:該高速轉子葉片飛脫試驗裝置通過驅動系統帶動轉子試驗件高速旋轉，在真空艙內模擬轉子試驗件上的風扇葉片飛脫的試驗，真空艙內的飛失防護罩內設有緩沖隔板，在轉子試驗件上的葉片飛脫后可葉片會停留在葉片飛失防護空間內，這樣飛脫的葉片就不會與旋轉的轉子試驗件發生碰撞，這樣可保證試驗能夠正常進行，同時也可有效保證試驗人員和試驗設備的安全。同時通過監測及控制系統可對整個裝置的運行進行控制和檢測，從而可有效保證該試驗裝置安全可靠的運行，對葉片脫落后的轉子轉動特性進行測試驗證，以確保發動機轉子的轉動安全性，為發動機設計定型提供重要的實證依據的技術手段。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例的結構框圖。
[0016]圖2為本實用新型實施例的整體結構示意圖。
[0017]圖3為本實用新型實施例驅動系統的結構示意圖。
[0018]圖4為本實用新型實施例制動機構的結構示意圖。
[0019]圖5為本實用新型實施例真空艙的主視圖。
[0020]圖6為本實用新型實施例真空艙的側視圖。
[0021 ]圖7為本實用新型實施例真空艙底部的密封示意圖。
[0022]圖8為本實用新型實施例真空艙與輸出軸的密封機構示意圖。
[0023]圖9為本實用新型實施例飛失防護罩的結構示意圖。
[0024]圖10為本實用新型實施例飛失防護罩的縱向結構示意圖。
[0025]元件標號說明
[0026]1、驅動系統11、驅動系統安裝座12、底座安裝板13、驅動電機14、第一膜盤聯軸器15、過載保護器16、制動機構161、制動器162、支撐軸承17、輸出軸18、扭矩傳感器19、第一膜盤聯軸器20、支撐。
[0027]