一种涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109596371A(43)申请公布日2019.04.09(21)申请号201811505711.9(22)申请日2018.12.10(71)申请人湘潭大学地址411100湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘27号(72)发明人杨丽刘志远朱旺周益春(74)专利代理机构北京中政联科专利代理事务所(普通合伙)11489代理人陈超(51)Int.Cl.G01M99/00(2011.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备(57)摘要一种涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备，包括冷却控制装置、冷却介质供给装置和冷却工况加载模型件；冷却控制装置与冷却介质供给装置连接，用于为冷却介质供给装置发送控制指令，控制指令是对冷却介质供给装置输出的冷却介质的压力、流量和温度中至少一个进行控制的指令；冷却介质供给装置与冷却工况加载模型件连接，以基于控制指令为冷却工况加载模型件输送冷却介质。通过冷却控制装置控制冷却介质供给装置输出冷却介质，达到冷却介质可控、可调的目的，模拟热障涂层服役过程中的内部冷却工况的变化，进而对涡轮叶片热障涂层进行分析测试，可以有效分析涡轮叶片热障涂层温度梯度服役环境下的失效机制，得出服役环境中涡轮叶片热障涂层可靠性。CN109596371ACN109596371A权利要求书1/2页1.一种涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备，其特征在于，包括冷却控制装置(1)、冷却介质供给装置(2)和冷却工况加载模型件(3)；所述冷却控制装置(1)，与所述冷却介质供给装置(2)连接，用于向所述冷却介质供给装置(2)发送控制指令，所述控制指令是对所述冷却介质供给装置(2)输出的冷却介质的压力、流量和温度中至少一个进行控制的指令；所述冷却介质供给装置(2)，与所述冷却工况加载模型件(3)连接，用于基于所述控制指令为所述冷却工况加载模型件(3)输送所述冷却介质。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备，其特征在于，所述冷却介质供给装置(2)包括空气压缩机(21)、空气加热机(22)和流量阀门(23)；所述空气压缩机(21)与所述空气加热机(22)连通，将压缩后的空气输送至所述空气加热机(22)；所述空气加热机(22)与所述冷却工况加载模型件(3)通过管道连通，将加热后的压缩空气输送至所述冷却工况加载模型件(3)；所述流量阀门(23)设置于所述管道上，用于控制所述加热后的压缩空气的流量。3.根据权利要求2所述的涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备，其特征在于，所述冷却控制装置(1)包括压力控制模块(11)、温度控制模块(12)和流量控制模块(13)中的至少一个；所述冷却介质为空气；所述压力控制模块(11)，与所述空气压缩机(21)通信连接，用于发送对所述空气的压力进行控制的指令至所述空气压缩机(21)，以控制所述空气压缩机(21)将所述空气压缩至预定压力；所述温度控制模块(12)，与所述空气加热机(22)通信连接，用于发送对所述空气的温度进行控制的指令至所述空气压缩机(21)，以控制所述空气加热机(22)将所述空气升温至预定温度；所述流量控制模块(13)，与所述流量阀门(23)通信连接，用于发送对所述空气的流量进行控制的指令至所述空气压缩机(21)，以控制所述流量阀门(23)将所述空气以预设流量输入所述冷却工况加载模型件(3)。4.根据权利要求1所述的涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备，其特征在于，所述冷却工况加载模型件(3)包括涡轮盘(31)、导流板(32)和涡轮叶片热障涂层(33)，所述导流板(32)与所述涡轮盘(31)平行设置；所述涡轮叶片热障涂层(33)包括工作叶片热障涂层(331)和导向叶片热障涂层(332)；所述工作叶片热障涂层(331)的一端设置有榫头(34)，所述涡轮盘(31)上设置有榫槽，所述工作叶片热障涂层(331)通过所述榫头(34)插入所述榫槽与所述涡轮盘(31)连接；所述导流板(32)的边缘设置有轮毂(35)，所述轮毂(35)远离所述导流板(32)的一侧与所述导向叶片热障涂层(332)连接。5.根据权利要求4所述的涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备，其特征在于，所述冷却工况加载模型件(3)还包括至少一个挡板(36)；所述挡板(36)平行于所述涡轮盘(31)的旋转面设置，且所述挡板(36)的一端与所述榫头(34)连接；2CN109596371A权利要求书2/2页所述挡板(36)和所述涡轮盘(31)上均设置有通孔，所述通孔与所述榫槽连通，且所述通孔的中心轴与所述榫槽的中心轴垂直，用于使得紧固件(37)分别且依次插入所述挡板(36)上的通孔、所述榫槽和所述涡轮盘(31)上的通孔，以将所述榫头(34)与所