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(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CN106370411A(43)申请公布日2017.02.01(21)申请号201610868425.3(22)申请日2016.09.29(71)申请人北京航天动力研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号(北京9200信箱11分箱)(72)发明人闫宇龙窦唯赵玉龙林奇燕刘洋冯楚翔于槟恺(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人安丽(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种用于悬臂涡轮盘的高温超速试验转接装置(57)摘要一种用于悬臂涡轮盘的高温超速试验转接装置,包括涡轮盘连接件(1)、定位块(2)、M10内六角螺钉(3)、C型平键(4),主要应用于高温状态下的悬臂涡轮盘转子的超速疲劳试验,起到将试验台驱动轴与涡轮盘进行定位、对接、紧固、传扭的作用,装置的设计充分考虑了高温结构强度和旋转轴系的转动惯量的要求。本发明结构重量轻,定位效果良好,具有耐高温(600℃)和放松脱等功能,在高速(35000r/min)状态下装置稳定性强,试验测试效果良好,同时设计有去重带,便于试验前的动平衡去重。CN106370411ACN106370411A权利要求书1/1页1.一种用于悬臂涡轮盘的高温超速疲劳试验转接装置,其特征在于包括:涡轮盘连接件(1);定位块(2)、M10内六角螺钉(3);C型平键(4);涡轮盘连接件(1)包括:驱动法兰连接段(101)和悬臂涡轮盘连接段(102);驱动法兰连接段为中空圆柱体,悬臂涡轮盘连接段为中空圆柱体;驱动法兰连接段(101)的一个端面与外部的驱动轴通过法兰连接,并通过螺钉固定,使外部驱动轴能够带动涡轮盘连接件(1)转动;定位块(2)的第一定位圆柱体(2021)与外部的驱动轴配合,实现涡轮盘连接件(1)和外部的驱动轴定位;驱动法兰连接段(101)的一个端面设有一个圆柱形凹槽;悬臂涡轮盘连接段(102)的一个端面和驱动法兰连接段(101)的另一个端面贴合,悬臂涡轮盘连接段(102)的另一个端面设有圆柱形凹槽,且圆柱形凹槽的直径大于悬臂涡轮盘连接段(102)的内壁的直径,在圆柱形凹槽内壁上设置有两个安装C型平键(4)的矩形键槽,且矩形键槽的尺寸与C型平键(4)匹配;C型平键(4)为一端带有弧形面的长方体,与弧形面(401)对应的一端为平面端(402);C型平键(4)的平面端(402)插入矩形键槽内,弧形面(401)从矩形键槽伸出;两个C型平键(4)伸出的弧形面(401)作为涡轮盘转子的安装端;定位块(2)为包括防止M10内六角螺钉(3)松动段(201)和定位段(202),防止螺钉(3)松动段为圆柱体,定位段(202)为两个定位圆柱体,分别为第一定位圆柱体(2021)和第二定位圆柱体(2022),第一定位圆柱体(2021)的直径小于第二定位圆柱体(2022),第二定位圆柱体(2022)位于第一定位圆柱体(2021)和防止M10内六角螺钉(3)松动段(201)之间;第二定位圆柱体(2022)和驱动法兰连接段(101)的一个端面设有的圆柱形凹槽配合实现涡轮盘连接件(1)和定位块(2)的定位,防止M10内六角螺钉(3)松动段(201)和定位段(202)均位于驱动法兰连接段(101)内;M10内六角螺钉(3)位于涡轮盘连接件(1)内,M10内六角螺钉(3)包括螺帽和螺柱,螺帽与定位块(2)的防止松动段(201)靠近且有一定间隙,螺柱从悬臂涡轮盘连接段(102)的另一个端面的圆柱形凹槽内伸出,能够与外部涡轮盘转子连接。2.根据权利要求1所述的一种用于悬臂涡轮盘的高温超速疲劳试验转接装置,其特征在于:本试验装置与外部悬臂涡轮盘转子装配后整体的轴向转动惯量Iz与径向转动惯量Ix的关系为:3.根据权利要求1所述的一种用于悬臂涡轮盘的高温超速疲劳试验转接装置,其特征在于:本试验装置与外部悬臂涡轮盘转子装配后整体的二阶临界转速ω2、三阶临界转速ω3与试验转速Ω的关系为:130%ω2<Ω<70%ω3。4.根据权利要求1所述的一种用于悬臂涡轮盘的高温超速疲劳试验转接装置,其特征在于:涡轮盘连接件(1)为钛合金材料,定位块(2)为不锈钢材料,M10内六角螺钉(3)为钛合金材料;不锈钢的线膨胀系数大于钛合金的线膨胀系数。5.根据权利要求1所述的一种用于悬臂涡轮盘的高温超速疲劳试验转接装置,其特征在于:涡轮盘连接件(1)的悬臂涡轮盘连接段(102)的直径d1与驱动法兰连接段(101)的直径d2的关系为:d1/d2=2~2.5。2CN106370411A说明书1/5页一种用于悬臂涡轮盘的高温超速试验转接装置技术领域[0001]本发明涉及液体火箭发动机涡轮泵转子高温超速疲劳试验领域,是一种用于