一种涡轮动平衡试验装置的制作方法

本发明专利属于涡轮试验验证技术，具体涉及一种涡轮动平衡试验装置。

背景技术：

现有的以平行导轨作为试验平台的装置，对导轨平行度以及尺寸粗糙度等工艺要求很高，由于直线度的问题涡轮不能在很大范围内调速，特别是在高速旋转时，由于试验涡轮质量分布不均匀引起的振颤特别严重，会引起涡轮轴走偏而导致试验失败。

为此，只能对试验装置进行重新设计，提高其使用安全性，提高装置对试验产品的兼容性。同时扩展单一装置在涡轮试验中的调速范围。

技术实现要素：

本发明的目的：提供一种兼容性好、安装使用方便、安全可靠的涡轮动平衡试验装置。

本发明采取的技术方案是：一种涡轮动平衡试验装置，包括锁紧螺钉8、挡块11、保护架12、挡板16、底座17、轴承18、芯轴19、放置座22；底座17呈鞍形，内侧面为锲形结构，放置座22通过锲形面滑配安装在底座17上，并可通过调节机构调节放置座22沿锲形面作垂直方向位移；保护架12一端通过转销15安装在底座17侧面，另一端通过活动销钉安装在底座17另一侧面；保护架12上通过夹块9安装有挡块11，可沿保护架12滑动，并通过锁紧螺钉8锁紧；轴承18安装在放置座22上，芯轴19安装轴承18内孔中，挡板16通过沉头螺钉14安装在放置座22，用于挡住轴承18。

上述调节机构包括销子20、调节螺母21、调节螺杆23，调节螺杆23一端通过销子20与放置座22连接，调节螺母21放置在底座底面与调节螺杆23对应的孔中，调节螺杆23另一端穿过调节螺母21，可通过调节螺母21调节调节螺杆23沿轴向运动。

上述涡轮动平衡试验装置还包括螺钉5，安装在底座17侧面，顶住放置座22，当固定放置座22调节到需要位置时，通过螺钉5锁紧，避免放置座22在试验时受冲击载荷下移。

上述涡轮动平衡试验装置还包括保护架12保护装置，包括弹簧片7，螺栓3；弹簧片7一端通过螺栓3固定安装在底座17侧面，另一端具有环槽，用于卡住保护架12一端。

上述保护架12保护装置还包括压板6，安装在弹簧片7外侧，用于增强弹簧片7刚性。

上述夹块9为u型结构，一端开口，另一端封闭，端面带螺纹孔，开口端侧面具有贯通的销孔。

上述滑配面粗糙度为0.4。

工装原理：固定两个涡轮动平衡装置在工作台上，其间距为被试验零件端部轴之间的轴向距离。放置涡轮零件到放置座22上，放下保护架12，并并卡入弹簧片7中。调节螺母21驱动螺杆23作旋转运动，带动放置座22沿垂直轴方向向上移动到即将接触保护架位置，同时锁紧螺钉5。调节锁紧螺钉8推动挡块11到涡轮轴肩处固定，完成涡轮试验安装工作。

本发明的有益效果：采用调节螺杆、放置座、保护架等零件与挡块、轴承、底座、弹簧片、调节螺母等零件配合，对涡轮轴肩进行预限位，使产品能满足40000r/min高速旋转条件下的试验要求。试验装置中轴承磨损达到安全值后，可以拆除放置座22模块更换里面的轴承，当试验涡轮零件较大时，也可以更换放置座模块来满足试验要求。安全保护设置了弹簧片7与可调节的挡块11装置，二者结合可以限制涡轮轴颈的活动范围，更大限度的保护实验安全。本发明装置具有结构简单、重量轻、适用性强等特点，解决了较大质量的涡轮试验需要，对于质量分布不均引起的振颤跳动产品的安全保护成度极高。在采用吹气加速的涡轮高速动平衡试验平台上也可以使用。

附图说明

图1是本发明试验装置装配后的结构示意图；

图2是本发明轴承部位装配的结构示意图；

图3是本发明底座的三视图；

图4是本发明放置座的三视图。

具体实施方式

为更好的说明本发明，下面结合附图具体说明。

请参阅图1～图2，其是本发明试验装置的示意图及结构实施方式。

请参阅图1，其是本发明试验装置装配后结构示意图。一种涡轮动平衡试验装置，包括锁紧螺钉8、夹块9、垫块10、挡块11、保护架12、圆柱销13、挡板16、底座17、轴承18、芯轴19、放置座22；底座17呈鞍形，内侧面为锲形结构，放置座22通过锲形面滑移安装在底座17上，并可通过调节机构调节放置座22沿锲形面作垂直方向位移；保护架12一端通过转销15安装在底座17侧面，另一端通过活动销钉安装在底座17另一侧面；保护架12上通过夹块9安装有挡块11，可沿保护架12滑动，并通过锁紧螺钉8锁紧；轴承18安装在放置座22上，芯轴19安装轴承18内孔中，挡板16通过沉头螺钉14安装在放置座22，用于挡住轴承18。

上述调节机构包括销子20、调节螺母21、调节螺杆23，调节螺杆23一端通过销子20与放置座22连接，调节螺母21放置在底座底面与调节螺杆23对应的孔中，调节螺杆23另一端穿过调节螺母21，可通过调节螺母21调节调节螺杆23沿轴向运动。

上述涡轮动平衡试验装置还包括螺钉5，安装在底座17侧面，顶住放置座22，当固定放置座22调节到需要位置时，通过螺钉5锁紧，避免放置座22在试验时受冲击载荷发生移位。

上述涡轮动平衡试验装置还包括弹簧片7，垫片1、卡片2、螺栓3、弹簧垫圈4；依次安装垫片1、弹簧垫圈4、卡片2、弹簧片7、压板6，通过螺栓3固定在底座17上。在保护架12关闭，其勾型端部卡入弹簧片7。

上述的涡轮动平衡试验装置还包括锁紧螺钉8、夹块9、垫块10、挡块11、圆柱销13，依次安装在保护架12上。通过调整锁紧螺钉8来移动挡块11的位置到涡轮轴颈位置，以抑制涡轮高速运转时叶轮上因质量分布不均而引起的振颤跳动。

如图3所示，所述为试验装置中放置座的零件示意图，在实际操作中轴承18与芯轴19压配后装入放置座22，然后盖上挡板20，用沉头螺钉14拧紧，调节螺杆23通过销子20与放置座22连接。

如图4所示，所述为试验装置底座，它是整个装置中的基础，装配完毕的放置座22与底座17通过锲型面来滑配安装。底座17也是该试验装置与试验设备的连接的部分。试验装置通过底座17上的底孔与试验台上既有螺栓连接。

本发明将调节螺杆、放置座、保护架等零件与挡块、轴承、底座、弹簧片、调节螺母等零件配合，对涡轮轴肩进行预限位，可以保证产品能在0～40000r/min的较大范围内实现调速试验正常进行。本发明具有结构简单、重量轻、适用性强等特点，提高了不同型号涡轮在单一试验装置上的使用效率，各关键零部件的可更换性也拓展该装置通用性，弹簧片7与挡块11的双重保护提升了实验装置的安全性。该试验装置也适用于采用吹气加速的涡轮高速动平衡试验平台。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种涡轮动平衡试验装置,包括螺钉(5)、锁紧螺钉(8)、保护架(12)、挡板(16)、底座(17)、调节螺母(21)、放置座(22)、调节螺杆(23)。调节螺杆(23)在调节螺母(21)的力矩作用下作旋转运动，带动放置座(22)沿垂直轴方向向下移动，试验涡轮安装到放置座(22)后，放下保护架(12)并卡紧，同时调节锁紧螺钉(8)推动挡块(11)到涡轮轴肩处固定。本发明具有结构简单、重量轻、适用性强等特点。特别适用于采用吹气加速的涡轮高速动平衡试验平台。

技术研发人员：张智森;戴延丰
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心
技术研发日：2017.11.08
技术公布日：2018.05.22