一種渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)，包括前滑道板(1)、后滑道板(2)、葉柵(3)、引導(dǎo)板(4)、封嚴(yán)法蘭(5)、定位板(6)、進(jìn)氣流道接口(7)、排氣流道接口(8)、側(cè)板(9)、下板(10)、上板(11)、前板滑槽(12)、后板滑槽(13)，裝夾結(jié)構(gòu)為由前滑道板(1)、后滑道板(2)、右側(cè)板(9)、下板(10)、上板(11)構(gòu)成的中空盒狀結(jié)構(gòu)，盒的左側(cè)留有拆裝葉柵(3)口并焊有密封的封嚴(yán)法蘭(5)，前、后滑道板(1,2)上分別對(duì)應(yīng)有前、后板滑槽(12,13)和與葉柵(3)通道對(duì)應(yīng)的扇形進(jìn)、排氣流道接口(7,8)，前、后板滑槽(12,13)與葉柵(3)外輪廓接觸邊相配并有一定的間隙，葉柵(3)由前、后滑道板(1,2)和定位板(6)固定。使用本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)定位葉片對(duì)渦輪導(dǎo)葉進(jìn)行冷效試驗(yàn)，得到驗(yàn)證后用于發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)試驗(yàn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪導(dǎo)葉是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件，研制的核心關(guān)鍵技術(shù)是提高渦輪 導(dǎo)葉的承溫能力，渦輪導(dǎo)葉承受氣動(dòng)力和熱應(yīng)力，在高溫燃?xì)庾饔孟逻€易于腐蝕；渦輪導(dǎo)葉 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，為保證新研制的葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)上可靠工作，必須在盡可能保證幾何、 流動(dòng)、熱相似的熱態(tài)條件下，對(duì)渦輪導(dǎo)葉的進(jìn)行冷卻效果試驗(yàn)，得到初步驗(yàn)證后才能用于發(fā) 動(dòng)機(jī)裝機(jī)試驗(yàn)。
[0003] 俄羅斯的CIAM在圖拉耶夫試驗(yàn)基地和中央航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院、美國(guó)艾利遜發(fā)動(dòng) 機(jī)公司和NASA劉易斯研究中心、日本東芝發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試試驗(yàn)室、印度班加羅爾燃?xì)鉁u輪研究 院等均為帶水冷的固定式裝夾結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)方法有耐溫優(yōu)勢(shì)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。
[0004] 我國(guó)渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn)裝置的葉片裝夾結(jié)構(gòu)一般是外部帶水冷的結(jié)構(gòu)，新發(fā)明的 葉片裝夾結(jié)構(gòu)為單層焊接結(jié)構(gòu)，目前為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，在設(shè)計(jì)手段和方法上較之國(guó)外技術(shù)有獨(dú) 創(chuàng)之處。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的：
[0006] 渦輪導(dǎo)葉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，為保證新研制的葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)上可靠工作，須在 盡可能保證相似條件下，使用試驗(yàn)葉片裝夾結(jié)構(gòu)定位葉片對(duì)渦輪導(dǎo)葉進(jìn)行冷效試驗(yàn)，在得 到驗(yàn)證后用于發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)試驗(yàn)。
[0007] 通過(guò)其試驗(yàn)驗(yàn)證和修正現(xiàn)有傳熱計(jì)算軟件的計(jì)算結(jié)果，使計(jì)算軟件的計(jì)算結(jié)果更 加準(zhǔn)確、更加工程化，并建立渦輪葉片傳熱設(shè)計(jì)的專(zhuān)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0008] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案：
[0009] -種渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)，包括前滑道板1、后滑道板2、葉柵3、引 導(dǎo)板4、封嚴(yán)法蘭5、定位板6、進(jìn)氣流道接口 7、排氣流道接口 8、側(cè)板9、下板10、上板11、前 板滑槽12、后板滑槽13,裝夾結(jié)構(gòu)為由前滑道板1、后滑道板2、右側(cè)板9、下板10、上板11 共五塊板構(gòu)成的中空盒狀結(jié)構(gòu)，其的左側(cè)留有拆裝葉柵3的開(kāi)口并焊有密封的封嚴(yán)法蘭5， 前、后滑道板（1，2)上分別對(duì)應(yīng)有前、后板滑槽（12, 13)和與葉柵3通道對(duì)應(yīng)的扇形進(jìn)、排 氣流道接口（7, 8)，前、后板滑槽（12, 13)與葉柵3外輪廓接觸邊相配并有一定的間隙，葉柵 3由前、后滑道板（1，2)和定位板6固定。
[0010] 前、后滑道板（1，2)上分別對(duì)應(yīng)有前、后板滑槽（12, 13)和與葉柵3通道對(duì)應(yīng)的扇 形進(jìn)、排氣流道接口（7, 8)，扇形接口開(kāi)口角度與葉柵3的進(jìn)排氣角度相同。
[0011] 前、后板滑槽（12, 13)的直角輪廓以葉柵3上下端的直角邊尺寸相同，輪廓的圓 弧、深度與葉柵3的直角邊間有一定的間隙，在盒的左側(cè)葉柵3進(jìn)口端上下左右留有葉柵整 體安裝所需空間。
[0012] 葉柵3從組成的前、后板滑槽（12, 13)左側(cè)滑入，至指定位置后，葉柵3通過(guò)兩側(cè) 的定位板6固定，葉柵3由前、后滑道板（1，2)和定位板6固定，葉柵3安裝定位后，葉柵3 進(jìn)口端由封嚴(yán)法蘭5密封。
[0013] 在排氣流道接口 8與葉柵3后側(cè)面葉片體尾緣處空間，裝有兩塊排氣引導(dǎo)板4,引 導(dǎo)板4安裝角度與葉柵3排氣角一致。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0015] 據(jù)相似原則設(shè)計(jì)的一種渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)具有葉片裝拆、 固定，進(jìn)排氣流道連接固定，將燃?xì)夂屠錃鈱?dǎo)入、導(dǎo)出試驗(yàn)葉柵的功能。裝夾結(jié)構(gòu)考慮了強(qiáng) 度、熱變形和耐高溫材料的選取等綜合因素的影響，能夠滿(mǎn)足在試驗(yàn)壓力、溫度等參數(shù)范 圍內(nèi)工作。試驗(yàn)葉柵裝拆方便、定位準(zhǔn)確，與前后流道連接性好，較之水冷式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工 周期縮短、造價(jià)減少約一半，試驗(yàn)效率明顯提高。
[0016] 在一定進(jìn)氣溫度和壓力下，用其裝夾固定葉片試驗(yàn)研究氣膜冷卻葉片的氣動(dòng)和幾 何參數(shù)對(duì)冷卻效果、潤(rùn)輪氣動(dòng)性能及驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)冷效試驗(yàn)的驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足在設(shè)計(jì)壓 力、溫度等參數(shù)范圍內(nèi)工作，具有良好的耐溫性、密封性，取得可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1葉片裝夾結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2葉片裝夾結(jié)構(gòu)K向示意圖；
[0019] 圖3前滑道板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4后滑道板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 其中，1-前滑道板、2-后滑道板、3-葉柵、4-引導(dǎo)板、5-封嚴(yán)法蘭、6-定位板、7-進(jìn) 氣流道接口、8-排氣流道接口、9-右側(cè)板、10-下板、11-上板、12-前板滑槽、13-后板滑槽。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
[0023] 請(qǐng)參閱附圖1至圖4,據(jù)相似原則和真實(shí)葉片參數(shù)設(shè)計(jì)的一種渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn) 裝置的裝夾結(jié)構(gòu)。
[0024] -種渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)，包括前滑道板1、后滑道板2、葉柵3、引 導(dǎo)板4、封嚴(yán)法蘭5、定位板6、進(jìn)氣流道接口 7、排氣流道接口 8、側(cè)板9、下板10、上板11、前 板滑槽12、后板滑槽13。
[0025] 裝夾結(jié)構(gòu)為由前滑道板1、后滑道板2、右側(cè)板9、下板10、上板11共五塊板構(gòu)成 的中空盒狀結(jié)構(gòu)，其左側(cè)留有拆裝葉柵3的開(kāi)口并焊有密封的封嚴(yán)法蘭5,前、后滑道板 (1，2)上分別對(duì)應(yīng)有前、后板滑槽（12, 13)和與葉柵3通道對(duì)應(yīng)的扇形進(jìn)、排氣流道接口 (7, 8)，前、后板滑槽（12, 13)與葉柵3外輪廓接觸邊相配并有一定的間隙，葉柵3由前、后 滑道板（1，2)和定位板6固定。
[0026] 前、后滑道板及葉柵安裝：
[0027] 前、后滑道板（1，2)上分別對(duì)應(yīng)有前、后板滑槽（12, 13)和與葉柵3通道對(duì)應(yīng)的扇 形進(jìn)、排氣流道接口（7, 8)，扇形接口開(kāi)口角度與葉柵3的進(jìn)排氣角度相同。
[0028] 前、后板滑槽（12, 13)的直角輪廓以葉柵3上下端的直角邊尺寸相同，輪廓的圓 弧、深度與葉柵3的直角邊間有一定的間隙，在盒的左側(cè)葉柵3進(jìn)口端上下左右留有葉柵整 體安裝所需空間。
[0029] 葉柵3從組成的前、后板滑槽（12, 13)左側(cè)滑入，至指定位置后，葉柵3通過(guò)兩側(cè) 的定位板6固定，葉柵3由前、后滑道板（1，2)和定位板6固定，葉柵3安裝定位后，葉柵3 進(jìn)口端由封嚴(yán)法蘭5密封。
[0030] 引導(dǎo)板：
[0031] 請(qǐng)參閱附圖1或圖2,在排氣流道接口 8與葉柵3后側(cè)面葉片體尾緣處空間，裝有 兩塊排氣引導(dǎo)板4,引導(dǎo)板4安裝角度與葉柵3排氣角一致。
[0032] 為確保葉柵3在裝夾結(jié)構(gòu)內(nèi)的定位準(zhǔn)確、密封性好，要對(duì)組裝焊接后造成的誤差 進(jìn)行修磨裝配，這直接影響到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。需保證前、后滑道板（1，2)扇形通道口與 進(jìn)排氣流道配合及與葉柵3通道的定位、形狀準(zhǔn)確，由前、后滑道板（1，2)和引導(dǎo)板4組成 的內(nèi)流道平滑，葉柵3兩側(cè)的定位板6定位準(zhǔn)確，引導(dǎo)板4與葉柵3側(cè)面的葉片體尾緣間隙 盡可能小而不接觸。
[0033] 上述實(shí)施方式揭示了本實(shí)用新型葉片裝夾結(jié)構(gòu)的常用實(shí)施方式，但本發(fā)明不限 于上述實(shí)施方式，在上述所揭示的基礎(chǔ)上還可以作進(jìn)一步的改進(jìn)。如可裝夾葉片數(shù)量，可據(jù) 葉柵、試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)器空間參數(shù)確定，葉柵與裝夾結(jié)構(gòu)的間隙也可據(jù)葉片及試驗(yàn)性能參 數(shù)要求做出調(diào)整。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)對(duì)加工材料化學(xué)含量誤差控制、焊接變形量控制、滑道加工 精度、修配技術(shù)、間隙控制有較高要求。
【權(quán)利要求】
1. 一種渦輪導(dǎo)葉冷效試驗(yàn)裝置的裝夾結(jié)構(gòu)，包括前滑道板（1)、后滑道板（2)、葉柵 (3)、引導(dǎo)板（4)、封嚴(yán)法蘭（5)、定位板（6)、進(jìn)氣流道接口（7)、排氣流道接口（8)、側(cè)板 (9)、下板（10)、上板（11)、前板滑槽（12)、后板滑槽（13)，其特征在于：裝夾結(jié)構(gòu)為由前滑 道板（1)、后滑道板（2)、右側(cè)板（9)、下板（10)、上板（11)構(gòu)成的中空盒狀結(jié)構(gòu)，裝夾結(jié)構(gòu) 的左側(cè)留有拆裝葉柵（3)的開(kāi)口并焊有密封的封嚴(yán)法蘭（5)，前、后滑道板（1，2)上分別對(duì) 應(yīng)有前、后板滑槽（12, 13)和與葉柵（3)通道對(duì)應(yīng)的扇形進(jìn)、排氣流道接口（7, 8)，前、后板 滑槽（12, 13)與葉柵（3)外輪廓接觸邊相配并有一定的的間隙，葉柵（3)由前、后滑道板 (1,2)和定位板（6)固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝夾結(jié)構(gòu)，其特征在于：前、后滑道板（1，2)上分別對(duì)應(yīng)有 前、后板滑槽（12, 13)和與葉柵（3)通道對(duì)應(yīng)的扇形進(jìn)、排氣流道接口（7, 8)，扇形接口開(kāi)口 角度與葉柵（3)的進(jìn)排氣角度相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝夾結(jié)構(gòu)，其特征在于：前、后板滑槽（12, 13)的直角輪廓以 葉柵（3)上下端的直角邊尺寸相同，輪廓的圓弧、深度與葉柵（3)的直角邊間有一定的間 隙，在盒的左側(cè)葉柵（3)進(jìn)口端上下左右留有葉柵整體安裝所需空間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝夾結(jié)構(gòu)，其特征在于：在排氣流道接口（8)與葉柵（3)后側(cè) 面葉片體尾緣處空間，裝有兩塊排氣引導(dǎo)板（4)，引導(dǎo)板（4)安裝角度與葉柵（3)排氣角一 致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的裝夾結(jié)構(gòu)，其特征在于：葉柵（3)從組成的前、后板滑槽 (12, 13)左側(cè)滑入，至指定位置后，葉柵（3)通過(guò)兩側(cè)的定位板（6)固定，葉柵（3)由前、后 滑道板（1，2)和定位板（6)固定，葉柵⑶安裝定位后，葉柵⑶進(jìn)口端由封嚴(yán)法蘭（5)密 封。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK203837904SQ201420165432
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】劉志剛, 鐘山, 朱榕川, 駱富康 申請(qǐng)人:中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院