高速转子叶片飞脱试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及航空发动机转子力学试验技术领域，特别涉及一种用于模拟发动机转子风扇叶片在高速旋转时的飞脱试验装置。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展以及社会的不断进步，人们对安全生产的要求变得越来越高，特别是高速旋转机械的安全性越来越受到人们的重视。对汽车发动机飞轮、离心压缩机叶轮、涡轮增压器转子、航空发动机转子等装置多采用高速旋转设备测试其强度和安全性。如中国实用新型专利(专利号:201320527462.X)就公开了一种高速旋转试验机，包括试验腔体，容纳于试验腔体内供试验转子进行试验的转子系统，驱动转子系统的驱动系统及控制转子系统转速的转速控制系统;驱动系统包括:驱动电机;与驱动电机连接并带动转子系统高速转动的增速装置;转子系统包括:试验转子固定件;主轴，与试验转子固定件连接并由增速装置带动转动;阻尼器，套在主轴外支承主轴;试验腔体带有抽真空口 ；试验腔体内环绕转子系统设有多层包容环，各包容环之间通过设置在包容环末端的隔离块连接。本实用新型以高速旋转转子作为试验对象，通过增速系统对转子进行加速，模拟转子在高速旋转下的工作状态，测试转子耐高速离心载荷作用的性能要求。
[0003]但对于航空发动机转子而言，除了进行高速旋转试验外，还需要进行转子风扇叶片飞脱试验(Fan Blade Out，简称FBO)，需要对风扇叶片脱落产生的不平衡及冲击载荷对发动机破坏性进行分析研究，从而验证航空发动机能包容损坏件至少运转15秒不着火，并且其安装节也不失效。在高速旋转的情况下，对叶片脱落后的转子转动特性进行测试验证，确保转子的转动安全性，可为发动机设计定型提供重要的实证依据的技术手段，因此叶片飞脱试验在航空发动机的设计中具有至关重要的作用。模拟转子风扇叶片飞脱试验技术具有高难度、高技术含量及高风险的特点。在叶片从转子上飞脱后，转子的工况会与一般高速旋转时的工况会产生很大的不同，因此现有的高速旋转试验设备很难完成这种转子风扇叶片飞脱试验。目前转子风扇叶片飞脱试验都是直接将转子与发动机连接进行试验，这样就会使试验的成本大幅提尚。
【实用新型内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于模拟风扇叶片飞脱试验的转子叶片飞脱试验装置。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种高速转子叶片飞脱试验装置，其包括:驱动系统，所述驱动系统用于驱动转子试验件高速旋转;真空防爆系统，所述真空防爆系统包括一真空舱，所述真空舱内设有抽真空装置和试验件安装支架，所述试验件安装支架用于在试验时支撑转子试验件，所述抽真空装置用于对所述真空舱进行抽真空处理;飞失防护罩，所述飞失防护罩位于所述真空舱内，所述飞失防护罩内形成一转子旋转空间和一叶片飞失防护空间，所述转子旋转空间与所述叶片飞失防护空间之间通过缓冲隔板隔开，试验时，转子试验件的风扇段位于所述转子旋转空间内；润滑冷却系统，所述润滑冷却系统用于向所述驱动系统的轴承及试验件安装支架上的轴承提供润滑油;监测及控制系统，所述驱动系统、真空防爆系统、润滑冷却系统均与所述监测及控制系统连接，所述监测及控制系统用于对所述驱动系统、真空防爆系统、润滑冷却系统进行控制、监测。
[0006]优选地，所述过渡传动机构包括第一膜盘联轴器、输出轴、第二膜盘联轴器，所述输出轴的一端通过所述第一膜盘联轴器与所述驱动电机的电机轴连接，所述输出轴的另一端通过所述第二膜盘联轴器与所述转子试验件的转轴连接。
[0007]优选地，所述输出轴与所述第一膜盘联轴器之间还设有一过载保护器。
[0008]优选地，所述输出轴的下方设有激光位移传感器，所述试验件安装支架上设有振动传感器。
[0009]优选地，所述真空舱包括上舱体和下舱体两部分，所述上舱体为半圆形结构，所述下舱体为方形结构，所述上舱体与所述下舱体密封配合。
[0010]优选地，所述真空舱与所述输出轴密封配合，所述下舱体上设有一连接法兰，所述连接法兰上设有法兰盖，所述输出轴穿过所述法兰盖的安装孔，所述安装孔的前后两端设有轴套，两个轴套之间设有密封圈，所述输出轴通过所述密封圈与所述安装孔密封配合。
[0011]优选地，所述真空舱的底部为地基板，所述地基板上设有一框架状的底部安装条，所述底部安装条固定在所述地基板上，所述底部安装条与所述地基板密封配合，所述下舱体的侧板与所述底部安装条固定连接，所述下舱体的侧板与所述底部安装条之间设有密封圈。
[0012]优选地，所述飞失防护罩包括一圆形防护罩外壳，所述缓冲隔板为圆形嵌在所述防护罩外壳内，所述缓冲隔板围成所述转子旋转空间，所述防护罩外壳与所述缓冲隔板之间形成所述叶片飞失防护空间，所述叶片飞失防护空间的顶部及侧壁上设有铅块。
[0013]优选地，所述润滑冷却系统包括由主油箱、油栗、冷却器、过滤器，所述主油箱内设有脱气塔和油气分离器。
[0014]如上所述，本实用新型的高速转子叶片飞脱试验装置具有以下有益效果:该高速转子叶片飞脱试验装置通过驱动系统带动转子试验件高速旋转，在真空舱内模拟转子试验件上的风扇叶片飞脱的试验，真空舱内的飞失防护罩内设有缓冲隔板，在转子试验件上的叶片飞脱后可叶片会停留在叶片飞失防护空间内，这样飞脱的叶片就不会与旋转的转子试验件发生碰撞，这样可保证试验能够正常进行，同时也可有效保证试验人员和试验设备的安全。同时通过监测及控制系统可对整个装置的运行进行控制和检测，从而可有效保证该试验装置安全可靠的运行，对叶片脱落后的转子转动特性进行测试验证，以确保发动机转子的转动安全性，为发动机设计定型提供重要的实证依据的技术手段。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例的结构框图。
[0016]图2为本实用新型实施例的整体结构示意图。
[0017]图3为本实用新型实施例驱动系统的结构示意图。
[0018]图4为本实用新型实施例制动机构的结构示意图。
[0019]图5为本实用新型实施例真空舱的主视图。
[0020]图6为本实用新型实施例真空舱的侧视图。
[0021 ]图7为本实用新型实施例真空舱底部的密封示意图。
[0022]图8为本实用新型实施例真空舱与输出轴的密封机构示意图。
[0023]图9为本实用新型实施例飞失防护罩的结构示意图。
[0024]图10为本实用新型实施例飞失防护罩的纵向结构示意图。
[0025]元件标号说明
[0026]1、驱动系统11、驱动系统安装座12、底座安装板13、驱动电机14、第一膜盘联轴器15、过载保护器16、制动机构161、制动器162、支撑轴承17、输出轴18、扭矩传感器19、第一膜盘联轴器20、支撑。
[0027]