一种用于透平叶片气封齿的疲劳试验装置的制作方法

本实用新型涉及透平叶片技术领域，尤其涉及一种用于透平叶片气封齿的疲劳试验装置。

背景技术：

航空发动机、燃气轮机、汽轮机等旋转机械的透平叶片工作在高温、高转速的工作环境中，在透平叶片气封齿附近存在高温区及应力集中区域，极易在透平叶片气封齿上产生疲劳裂纹。随着裂纹的扩展，裂纹的长度不断增长，深度不断加深，透平叶片气封齿的承载能力不断的减弱，直至发生静强度破坏，危及机组安全。目前针对透平叶片气封齿的相关试验还不成熟，主要通过全尺寸叶片的疲劳试验顺便观察气封齿的疲劳寿命。

技术实现要素：

本实用新型克服了上述现有技术的不足，提供了一种用于透平叶片气封齿的疲劳试验装置。本实用新型由液压缸提供的竖向力经过一些列的竖向传递，最终作用在叶片气封齿试验模拟件上，从而模拟叶片气封齿试验模拟件的应力状态，反复施加该竖向力，达到对叶片气封齿试验模拟件疲劳试验的目的。

本实用新型的技术方案：

一种用于透平叶片气封齿的疲劳试验装置，包括试验台架，实验台架上设置有液压缸，所述液压缸竖直上方设置有一组下夹具，所述下夹具上方夹持有下冷却连接件，所述下冷却连接件与u型卡具连接，所述u型卡具内设置有叶片气封齿试验模拟件，所述u型卡具还设置在一组温度箱内，所述温度箱通过稳定横臂固定在试验台架上，所述叶片气封齿试验模拟件上方通过传力杆与一组上冷却连接件连接，所述上冷却件上方与一组上夹具连接，所述上夹具上方与一组载荷测量单元连接，所述载荷测量单元固定设置在所述试验台架上。

进一步的，所述u型卡具包括卡具壳体，所述卡具壳体内设置有两组对称设置的模拟件安装槽，所述卡具壳体底部固定设置有底板凸台，所述底板凸台上和所述卡具壳体下方的对应位置处加工有一组贯穿所述底板凸台和所述卡具壳体的底部螺纹孔，所述底板凸台上设置有四根支承螺栓，所述卡具壳体的两端侧壁上分别设置有两根支承螺栓；。

进一步的，每根所述卡具壳体上的支承螺栓分别通过一根支承肋与一组底板凸台上的支承螺栓可拆卸连接。

进一步的，所述上冷却连接件和所述下冷却连接件均包括上连接螺栓和下连接螺纹孔；

所述下冷却连接件下端通过下连接螺纹孔和下夹具上的连接螺栓的配合与所述下夹具连接，所述下冷却连接件上端通过上连接螺栓与底部螺纹孔的配合关系与所述卡具壳体连接；

所述上冷却连接件和所述下冷却连接件上均加工有冷却通道。

进一步的，所述传力杆的下端加工有配合槽，所述配和槽的尺寸与所述叶片气封齿试验模拟件的尺寸相匹配。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

本实用新型由液压缸提供的竖向力经过一些列的竖向传递，最终作用在叶片气封齿试验模拟件上，从而模拟叶片气封齿试验模拟件的应力状态，反复施加该竖向力，达到对叶片气封齿试验模拟件疲劳试验的目的；

本实用新型可有效地模拟高温下透平叶片气封齿的应力分布，反复利用竖向压力作用，达到精准地预测实际机组透平叶片气封齿的疲劳寿命的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的u型卡具与叶片气封齿试验模拟件的配合关系示意图；

图3是本实用新型的u型卡具的结构示意图；

图4是本实用新型的上冷却连接件、下冷却连接件的轴测图一；

图5是本实用新型的上冷却连接件、下冷却连接件的轴测图二。

图中1-试验台架；2-载荷测量单元；3-1-下夹具；3-2-上夹具；4-1-下冷却连接件；4-2-上冷却连接件；4-3-上连接螺栓；4-4-下连接螺纹孔；4-5-冷却通道；5-温度箱；6-液压缸；7-u型卡具；8-传力杆；9-叶片气封齿试验模拟件；10-稳定横臂。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。

结合图1-图5所示，本实施例公开的一种用于透平叶片气封齿的疲劳试验装置，包括试验台架1，所述试验台架1上设置有液压缸6，所述液压缸6竖直上方设置有一组下夹具3-1，所述下夹具3-1上方夹持有下冷却连接件4-1，所述下冷却连接件4-1与u型卡具7连接，所述u型卡具7内设置有叶片气封齿试验模拟件9，所述u型卡具7还设置在一组温度箱5内，所述温度箱内设置有若干组加热电阻丝，所述加热电阻并联连接，并均通过控制开关与外接电源电连接，所述温度箱5通过稳定横臂10固定在试验台架1上，所述叶片气封齿试验模拟件9上方通过传力杆8与一组上冷却连接件4-2连接，所述上冷却连接件4-2上方与一组上夹具3-2连接，所述上夹具3-2上方与一组载荷测量单元2连接，所述载荷测量单元2固定设置在所述试验台架1上；载荷测量单元2为一组压力测量仪。

具体的，所述u型卡具7包括卡具壳体71，所述卡具壳体71内设置有两组对称设置的模拟件安装槽72，所述卡具壳体71底部固定设置有底板凸台73，所述底板凸台73上和所述卡具壳体71下方的对应位置处加工有一组贯穿所述底板凸台73和所述卡具壳体71的底部螺纹孔74，所述底板凸台73上设置有四根支承螺栓，所述卡具壳体71的两端侧壁上分别设置有两根支承螺栓；。

具体的，每根所述卡具壳体71上的支承螺栓分别通过一根支承肋75与一组底板凸台73上的支承螺栓可拆卸连接。

具体的，所述上冷却连接件4-2和所述下冷却连接件4-1均包括上连接螺栓4-3和下连接螺纹孔4-4；

所述下冷却连接件4-1下端通过下连接螺纹孔4-4和下夹具3-1上的连接螺栓的配合与所述下夹具3-1连接，所述下冷却连接件4-1上端通过上连接螺栓4-3与底部螺纹孔74的配合关系与所述卡具壳体71连接；

所述上冷却连接件4-2和所述下冷却连接件4-1上均加工有冷却通道4-5。

具体的，所述传力杆8的下端加工有配合槽8-1，所述配和槽的尺寸与所述叶片气封齿试验模拟件9的尺寸相匹配。

本实用新型的工作过程：

首先，叶片气封齿试验模拟件9与传力杆8通过配合槽81相互装配；叶片气封齿试验模拟件9与u型卡具7通过卡具模拟件安装槽72相互装配；由液压缸6提供的竖向力经过一些列的竖向传递，最终作用在叶片气封齿试验模拟件9上，从而模拟叶片气封齿试验模拟件9的应力状态，反复施加该竖向力，达到对叶片气封齿试验模拟件9疲劳试验的目的。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。