航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置及试验方法.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CN109580138A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811479994.4(22)申请日2018.12.05(71)申请人南京航空航天大学地址210000江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人罗贵火郑楠王飞凤朝军韩佳奇(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人张弛(51)Int.Cl.G01M5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置及试验方法(57)摘要本发明公开了一种航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置，导电滑环安装在转子轴径上，碳刷固定在挠度限制器基座上；陶瓷电热片固定在轮盘上，并通过导线与导电滑环两极连接；将胶棒及其固定装置安装在轮盘边缘，并保证胶棒能够沿其轴线方向自由滑动，利用细线将胶棒与转子轴径连接，并保证细线与陶瓷电热片电热丝接触。当转子达到指定转速时，碳刷外部接通电源，电热丝发热将细线烧断，胶棒在离心力作用下飞脱，飞脱方向为沿轮盘径向方向，且转子系统无外界的动力冲击，不会引入额外的动能，与真实情况较为接近。另外，飞脱时的转速和不平衡量可以精确控制，并具有结构简单、成本低廉、安全性较好等优点。CN109580138ACN109580138A权利要求书1/1页1.一种航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置，其特征在于，包括转轴、承载转轴的座体、安装在转轴上且与转轴同轴转动的轮盘、胶棒、同样安装在转轴上并与转轴同轴的导电滑环、与导电滑环电连接的碳刷；所述轮盘的一个圆形面上安装有胶棒固定装置及电热片，所述胶棒安装在该胶棒固定装置上，胶棒固定装置包括底座及限制胶棒在底座上的限位装置，胶棒面向转轴的一端连接有连接线，该连接线一头固定在胶棒上而另一头固定在转轴或轮盘上；胶棒的轴向与转轴的径向同向；所述电热片安装在连接线下方，当电热片加热后，连接线被烧断。2.根据权利要求1所述的航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置，其特征在于：轮盘上还安装有配重，所述胶棒固定装置安装在轮盘一个圆形面的边缘，配重安装在胶棒的对称位置。3.根据权利要求1所述的航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置，其特征在于：碳刷与导电滑环铜环接触，碳刷接线端连接变压插头。4.根据权利要求1所述的航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置，其特征在于：所述座体中包括一个挠度限制器基座，所述导电滑环安装在转子轴径上，位于轮盘与挠度限制器基座之间，靠近挠度限制器基座；所述碳刷固定在挠度限制器基座上。5.一种使用如权利要求1至4中任一项所述加载装置的试验方法，其特征在于：转轴及轮盘作为转子系统，试验时，驱动转轴转动，当转轴转速达到指定转速时，碳刷外部接通电源，电热片发热将连接线烧断，胶棒在离心力作用下飞脱，实现对转子系统的突加不平衡激励，在飞脱时，胶棒飞脱方向为沿轮盘径向方向。2CN109580138A说明书1/3页航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置及试验方法技术领域[0001]本发明涉及航空发动机领域，特别是涡扇发动机风扇叶片突加不平衡试验的装置。背景技术[0002]航空发动机作为飞机的“心脏”，其安全性和可靠性一直是人们关注的重点，对于民用涡扇发动机，一旦遭到外物(如飞鸟、石块、金属零件等)撞击，很有可能发生风扇叶片脱落现象，甚至出现非包容事件，严重影响发动机的正常工作，对生命和财产造成致命的威胁。[0003]叶片丢失后，转子系统动力特性的变化一直是科研人员研究的重点，而进行转子系统突加不平衡试验研究则是一种有效的技术手段，在试验台上准确的模拟突加不平衡激励是研究转子系统突加不平衡响应的先决条件。[0004]以往的研究中，突加不平衡往往通过局部横截面减少的甩块施加，当达到一定转速时，甩块截面减少处在离心力作用下发生断裂，从而模拟实际的叶片丢失。但上述方法一是要求甩块横截面减少处的加工精度较高，二是需要特定的安全措施能够包容断裂的甩块，三是断裂转速的控制比较困难，因此，一种结构简单、成本低廉、安全性较好并且能够准确控制叶片飞脱时的转速和不平衡量的的不平衡加载转置具有重要意义。发明内容[0005]本发明提出了一种航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置，解决的技术问题为克服现有技术的试验装置中存在的结构复杂、安全性较差、转速控制精度较低等不足。[0006]为了达到上述目的，本发明中航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置采用如下技术方案：[0007]一种航空发动机转子试验台突加不平衡的加载装置，包括转轴、承载转轴的座体、安装在转轴上且与转轴同轴转动的轮盘、胶棒、同样安装在转轴上并与转轴同轴的导电滑环、与导电滑环电连接的碳刷；所述轮盘的一个圆形面上