转接系统及调试方法与流程

本发明涉及光弹性试验，特别地，涉及一种转接系统及调试方法。

背景技术：

1、随着中小型航空发动机高速化发展，对服务于强度分析的光弹性试验的要求进一步提高，为了提高试验精度并降低试验成本，光弹性试验技术人员研制了两种新的试验装置，一种是专利号：201910214080.3中公开的光弹性模型安装装置及旋转离心载荷加载装置，其结构简单、方便高效、解决了原有光弹性试验中因离心载荷不足，需以拉伸力模拟离心力作为辅助加载，但试验载荷未能完整地满足相似原理，导致试验精度较差。如图1所示，其包括：驱动装置，用于提供旋转载荷；模型离心加载装置：用于安装光弹性模型，通过竖直传动轴驱动进行试验加载；温控装置：用于提供光弹性应力“冻结”试验的温度场。驱动装置包括：控制器、驱动电机、水平传动轴及竖直传动轴等。控制器控制驱动电机的输出转速，电机经联轴器驱动水平传动轴旋转，再经锥齿轮驱动竖直传动轴旋转。温控装置包括：箱体及用于对箱体内部进行温度调节的温度调节器。模型离心加载装置包括：安装盘，通过其中心设置的方孔与竖直传动轴同轴装配，竖直传动轴驱动安装盘旋转。夹持盘结构与安装盘相同，将待进行离心加载试验的光弹性模型约束在安装盘上，夹持盘与安装盘由紧固件固连。另一种是专利号：202010690939.0公开的光敏树脂模型离心加载装置，如图2所示，其主要由动力单元、传动单元、检测单元和校准单元组成。光敏树脂试验件安装在稳定传动轴上，根据试验加载技术要求，通过各个单元的组合实施光敏树脂模型离心载荷的稳定加载。它结构简单，容易维护，试验件易于拆装，拥有更灵敏的振动监控系统和转速控制系统，不会出现振动引起的安全事故，具有临界转速更高，可保证光敏树脂模型在离心加载工作转速下稳定运转等优点。

2、经过数年时间的应用，发现光弹性模型安装装置及旋转离心载荷加载装置仅适用于对涡轮盘的榫头榫槽开展光弹性试验，应用范围较窄。而光敏树脂模型离心加载装置的转接系统本身比较重、占用空间比较大，试验转速超过3500转/分时系统产生的振动值大，尤其是模型转速达到4500转/分时，其振动值在常温下有时达到0.4g，这对模型试验结果有一定的影响，尤其对模型破裂试验造成较大误差，为了将振动值降低到0.2g以下，往往需要多次调试，调试时间较长，进而导致试验周期延长。

技术实现思路

1、本发明提供了一种转接系统及调试方法，以解决现有技术中转接系统本身比较重、占用空间比较大导致的振动值较大的技术问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种转接系统，包括：

4、温控装置，包括用于提供试验空间的箱体，并用于为所述箱体提供光弹性应力冻结试验的温度场；

5、动力供给机构，设置于所述箱体外，用于向所述箱体内提供动力；

6、转接装置，设置于所述箱体内并与所述动力供给机构连接，用于在所述动力供给机构的驱动下为涡轮盘模型提供旋转离心载荷，或用于在所述动力供给机构的驱动下为离心叶轮模型提供旋转离心载荷；

7、控制系统，用于控制所述动力供给机构，并监测所述转接系统旋转状态下的振动值和转速。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述转接装置包括：

9、中心拉杆，设置于所述箱体内，用于穿设于所述涡轮盘模型或穿设于所述离心叶轮模型；

10、端齿轴，与所述中心拉杆连接并具有端齿以用于与所述涡轮盘模型的端齿啮合或用于与所述离心叶轮模型的端齿啮合；

11、固定组件，设置于所述中心拉杆，用于压合于所述涡轮盘模型紧固所述涡轮盘模型于所述端齿轴上或用于压合于所述离心叶轮模型紧固所述离心叶轮模型于所述端齿轴上。

12、作为上述技术方案的进一步改进，所述固定组件包括锁紧螺母、用于压紧固定于所述涡轮盘模型的轴颈压块和/或用于压紧固定于所述离心叶轮模型的端齿压块。

13、作为上述技术方案的进一步改进，所述固定组件设置有装夹面和/或所述端齿轴设置有装夹面。

14、作为上述技术方案的进一步改进，所述固定组件沿周向设置有平衡构造，和/或，所述端齿轴沿周向设置有平衡构造，所述平衡构造用于安装平衡件。

15、作为上述技术方案的进一步改进，所述动力供给装置包括设置于所述箱体外的驱动装置以及穿设于所述箱体的传动轴，所述传动轴用于分别与所述驱动装置的输出轴以及所述转接装置传动连接。

16、作为上述技术方案的进一步改进，所述箱体内于所述转接装置的两端分别设置有支撑座。

17、根据本发明的另一方面，还提供了一种调试方法，应用有以上任一所述的转接系统，所述调试方法包括：

18、s1.调试准备；

19、s2.试验模型与转接单元的动平衡；

20、s3.将动平衡后的试验模型安装到转接系统中并调心；

21、s4.启动并监测全程振动值；

22、s5.分析振动值。

23、作为上述技术方案的进一步改进，步骤s1包括：

24、对动力供给机构进行调试，监测目标截面的偏离度值，使其偏离度值不高于0.01毫米，驱动机构从0到4500转/分，目标部位的振动值不超过0.1g。

25、作为上述技术方案的进一步改进，步骤s5包括：

26、分析调试全程的振动值，若常温下4500转/分的振动值不超过0.2g，则系统运转正常，若振动值超过0.2g，重复步骤s3-s5直至振动值不超过0.2g，若调试预设次数后仍然无法达到振动值要求且调心精度满足要求的情况下，替换转接系统结构。

27、本发明具有以下有益效果：

28、本转接系统中由温控箱体提供光弹性应力冻结试验所需求的温度场，由动力供给机构向转接装置提供动力，进而通过转接装置分别实现对涡轮盘模型施加旋转离心载荷或对离心叶片模型施加旋转离心载荷，并由控制系统控制动力供给系统的输出量同时监测转接系统旋转状态下的振动值和转速，本转接系统通过转接装置使涡轮盘模型的试验与离心叶轮模型的试验能够共用多个部件，从而提高系统的通用性，使其同时适用于离心叶轮和涡轮盘，降低系统整体重量进而降低转动惯量，进而更有利于降低试验过程中的振动，并提高安装过程中的安全性，有效避免试验间掉落、崩坏等造成的人身安全事故，降低工作强度，进而通过使用本转接系统也可大幅降低调试时间，提高试验效率，降低试验成本提高试验精度，有利于光弹性试验技术的推广应用。

29、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种转接系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的转接系统，其特征在于，所述转接装置(5)包括：

3.根据权利要求2所述的转接系统，其特征在于，所述固定组件包括锁紧螺母(52)、用于压紧固定于所述涡轮盘模型(9)的轴颈压块(55)和/或用于压紧固定于所述离心叶轮模型(8)的端齿压块(53)。

4.根据权利要求2所述的转接系统，其特征在于，所述固定组件设置有装夹面和/或所述端齿轴(54)设置有装夹面。

5.根据权利要求2所述的转接系统，其特征在于，所述固定组件沿周向设置有平衡构造，和/或，所述端齿轴(54)沿周向设置有平衡构造，所述平衡构造用于安装平衡件。

6.根据权利要求1所述的转接系统，其特征在于，所述动力供给装置包括设置于所述箱体(7)外的驱动装置(2)以及穿设于所述箱体(7)的传动轴(3)，所述传动轴(3)用于分别与所述驱动装置(2)的输出轴以及所述转接装置(5)传动连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的转接系统，其特征在于，所述箱体(7)内于所述转接装置(5)的两端分别设置有支撑座(4)。

8.一种调试方法，其特征在于，应用有权利要求1-7任一项所述的转接系统，所述调试方法包括：

9.根据权利要求8所述的调试方法，其特征在于，步骤s1包括：

10.根据权利要求8所述的调试方法，其特征在于，步骤s5包括：

技术总结
本发明公开了一种转接系统及调试方法，包括：温控装置，包括用于提供试验空间的箱体，并用于为箱体提供光弹性应力冻结试验的温度场；动力供给机构，设置于箱体外，用于向箱体内提供动力；转接装置，设置于箱体内并与动力供给机构连接，用于在动力供给机构的驱动下为涡轮盘模型提供旋转离心载荷，或用于在动力供给机构的驱动下为离心叶轮模型提供旋转离心载荷；控制系统，用于控制动力供给机构，并监测转接系统旋转状态下的振动值和转速。

技术研发人员：郭天才,刘文魁,刘飞春,邓旺群,成本林,文华,许智平,刘斌
受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25