一种多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置的制作方法

本申请属于压气机测量领域，特别涉及一种多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置。

背景技术：

1、压气机转子的壁面参数的实时同步测量是发动机测试行业内公认的难题，存在测试改装空间有限、测点安装及测试信号引出困难等多项技术瓶颈。

2、目前国内行业内压气机的应力及温度测试一般在核心机上开展，由于压气机盘片空间及装配限制，只能同时开展前三级叶片的测量工作，无法使用应变计直接测量测点的真实应变，三级以后的应力只能采用非接触-式间接测量方法(光纤测试)，温度只能通过预埋晶体进行测量。采用非接触式测量缺点为对转子叶片根部、盘腔等型面复杂的测点可达性较差、非连续采样、非直接测量、应力测量准确性依赖仿真精度等缺点。

3、因此，如何实现压气机内转子壁面参数的接触式测量是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，以解决现有技术中压气机转子壁面参数难以通过接触式进行测量的问题。

2、本申请的技术方案是：一种多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，包括传动轴、轴心引气引线管、高速滑环和压气机测试引线，所述传动轴一端与发动机高压轴相连、另一端与轴心引气引线管相连，所述轴心引气引线管与发动机轴线同轴设置并且位于传动轴内部，所述高速滑环与发动机轴线同轴设置并位于轴心引气引线管的外侧；所述压气机测试引线一端与高速滑环相连，而后沿着发动机的轴线插入至轴心引气引线管内，而后从轴心引气引线管上伸出并与压气机转子上的应变计或电偶相连；

3、所述轴心引气引线管包括外部引气管、中心引线管和引线管支架；所述中心引线管同轴设于外部引气管的内侧，所述中心引线管与外部引气管之间形成引气通道，所述引线管支架共有多组并在引气通道内沿着中心引线管的长度方向间隔设置，相邻所述引气管支架之间形成冷却环腔，所述引气管支架沿周向方向间隔开设有多组引气通孔，外部冷气能够从引气通孔进入到引气环腔内，所述外部引气管对应引气环腔的位置处沿周向开设有多组与转子盘和盘腔连通的轮盘冷却口。

4、优选地，所述引气通孔与轮盘冷却口沿周向交错设置，所述引线管支架沿周向间隔开设有多组引线通道，所述引线通道与外部引气管的外侧和中心引线管的内侧连通。

5、优选地，所述引线通道与中心引线管轴线之间的夹角为45°～60°。

6、优选地，所述轴心引气引线管的前端设有前支撑座，所述前支撑座的内侧与轴心引气引线管之间连接有前定位销，所述前支撑座的外侧与传动轴相连，并且所述前支撑座与传动轴之间设有前密封圈；所述轴心引气引线管的后端设有后支撑座，所述后支撑座内侧与轴线引气引线管之间连接有后定位销，所述后支撑座与传动轴之间连接有后密封圈。

7、优选地，所述轴心引气引线管的前端端部与传动轴之间通过螺栓固定，所述后支撑座为漏斗型结构，所述后支撑座的开口端朝向压气机转子后方，所述轴心引气引线管的末端为锥形结构并且轴心引气引线管的末端与后支撑座的内壁紧密贴合。

8、本申请的一种多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，包括传动轴、轴心引气引线管、高速滑环和压气机测试引线，传动轴一端与发动机高压轴相连、另一端与轴心引气引线管相连，轴心引气引线管与发动机轴线同轴设置并且位于传动轴内部，高速滑环与核心机外部数据采集设备相连。压气机测试引线一端与高速滑环相连，而后沿着发动机的轴线插入至轴心引气引线管内，作时轴心引气引线管与压气机转子同步转动，应变计和电偶在采集到高压转子的振动或者温度测试信号后，测试信号通过压气机测试引线穿过压气机转子进入到轴心引气引线管内，而后传输到高速滑环内；实现了压气机内转子壁面参数的接触式测量与实时同步测量。

技术特征：

1.一种多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，其特征在于：包括传动轴(1)、轴心引气引线管(2)、高速滑环(18)和压气机测试引线(6)，所述传动轴(1)一端与发动机高压轴相连、另一端与轴心引气引线管(2)相连，所述轴心引气引线管(2)与发动机轴线同轴设置并且位于传动轴(1)内部，所述高速滑环(18)与发动机轴线同轴设置并位于轴心引气引线管(2)的外侧；所述压气机测试引线(6)一端与高速滑环(18)相连，而后沿着发动机的轴线插入至轴心引气引线管(2)内，而后从轴心引气引线管(2)上伸出并与压气机转子(19)上的应变计或电偶(20)相连；

2.如权利要求1所述的多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，其特征在于：所述引气通孔与轮盘冷却口(14)沿周向交错设置，所述引线管支架(11)沿周向间隔开设有多组引线通道(17)，所述引线通道(17)与外部引气管(10)的外侧和中心引线管(12)的内侧连通。

3.如权利要求2所述的多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，其特征在于：所述引线通道(17)与中心引线管(12)轴线之间的夹角为45°～60°。

4.如权利要求1所述的多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，其特征在于：所述轴心引气引线管(2)的前端设有前支撑座(3)，所述前支撑座(3)的内侧与轴心引气引线管(2)之间连接有前定位销(4)，所述前支撑座(3)的外侧与传动轴(1)相连，并且所述前支撑座(3)与传动轴(1)之间设有前密封圈(5)；所述轴心引气引线管(2)的后端设有后支撑座(7)，所述后支撑座(7)内侧与轴线引气引线管之间连接有后定位销(8)，所述后支撑座(7)与传动轴(1)之间连接有后密封圈(9)。

5.如权利要求4所述的多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，其特征在于：所述轴心引气引线管(2)的前端端部与传动轴(1)之间通过螺栓固定，所述后支撑座(7)为漏斗型结构，所述后支撑座(7)的开口端朝向压气机转子(19)后方，所述轴心引气引线管(2)的末端为锥形结构并且轴心引气引线管(2)的末端与后支撑座(7)的内壁紧密贴合。

技术总结
本申请属于压气机测量领域，为一种多级压气机转子动应力及温度实时同步测量装置，包括传动轴、轴心引气引线管、高速滑环和压气机测试引线，传动轴一端与发动机高压轴相连、另一端与轴心引气引线管相连，轴心引气引线管与发动机轴线同轴设置并且位于传动轴内部，高速滑环与核心机外部数据采集设备相连。压气机测试引线一端与高速滑环相连，而后沿着发动机的轴线插入至轴心引气引线管内，作时轴心引气引线管与压气机转子同步转动，应变计和电偶在采集到高压转子的振动或者温度测试信号后，穿过压气机转子进入到轴心引气引线管内，而后传输到高速滑环内；实现了压气机内转子壁面参数的接触式测量与实时同步测量。

技术研发人员：钱正纬,于健尧,齐海涛,贺晓鹏,刘俊峰
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15