一种模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台的制作方法

本技术涉及航空发动机，特别是涉及一种模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台。

背景技术：

1、近些年来我国在航空发动机领域做了大量的探索和研究，以期在该领域获得更大的突破。航空发动机内部的工作环境非常苛刻，如何使得航空发动机能够更高效地运转，也成了我国研究者们的一个重要方向。封严环作为航空发动机内部防止泄漏以及避免外部杂志进入发动机工作环境的重要装置，对于其进行性能测试有极其重要的研究意义。石墨密封环由于材料本身具有耐高温、自润滑、低摩擦系数、耐磨损等优秀特性且在高温、高压、高转速的航空发动机工况下仍能保证可靠的密封性能而广泛应用。

2、目前密封试验装置难以同时模拟航空发动机石墨密封装置的工作条件(温度、压差、转速)，且试验结果难以真实反映密封装置的实际情况、无法对石墨环在航空发动机上使用的可靠性做出正确的判断；并且现有相关试验装置结构复杂、试验操作难度较大。

3、因此，一种新型试验机的实用新型就显得很有必要。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，以解决上述现有技术存在的问题，满足了同时模拟航空发动机石墨密封装置的工作条件，其试验结果能为石墨环在航空发动机上使用的可靠性提供数据支撑，且结构简单，具有经济性。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，包括

3、试验台架，所述试验台架上设置有驱动单元和试验器，所述驱动单元包括电主轴，所述试验器包括顺次设置的泄漏腔和高温腔，所述泄漏腔靠近试验台架设置，石墨环安装板安装在所述泄漏腔和高温腔之间，所述石墨环安装板的中间留有环槽；主轴安装头的第一端与所述电主轴传动连接，所述主轴安装头的第二端穿过所述石墨环安装板上的环槽后位于高温腔内，且所述主轴安装头的第二端位于高温腔内的一侧装配有动环，所述主轴安装头的第二端通过安装盖板密封；所述主轴安装头与石墨环安装板之间留有间隙，石墨封严环装配在所述石墨环安装板的环槽处；以及

4、空气系统，所述空气系统包括高温高压支路、常温常压支路和排气出口，压缩空气由气源入口进入所述空气系统，所述气源入口的末端连接有三通管，所述三通管的一路与所述高温高压支路相连，所述高温腔上的高温进气管路与所述高温高压支路相连，所述高温腔上的高温排气管路与所述排气出口相连；所述三通管的另一路与所述常温常压支路相连，所述泄漏腔的泄漏进气管路与所述常温常压支路相连，所述泄漏腔的泄漏排气管路与所述排气出口相连，所述泄漏排气管路的尺寸大于泄漏进气管路的尺寸；以及

5、动力柜，所述动力柜用于为空气系统和试验台架提供动力；以及

6、控制与测试系统，所述控制与测试系统分别与空气系统和试验台架电信号连接。

7、优选地，所述试验台架通过螺栓固定安装在试验台基座上，所述驱动单元还包括电主轴座，所述电主轴座固定在所述试验台架上，所述电主轴装配在所述电主轴座处。

8、优选地，主轴润滑冷却器通过快接口和橡胶软管与所述电主轴相连，所述主轴润滑冷却器用于为所述电主轴提供润滑油气。

9、优选地，所述电主轴与主轴安装头之间采用锥面定位连接，并通过锁紧螺钉将所述电主轴与主轴安装头固定；所述石墨封严环与主轴安装头之间留有间隙。

10、优选地，红外温度传感器的红外探头安装在所述泄漏腔的内部；所述泄漏腔的顶端安装有石英玻璃板，所述石英玻璃板用于在试验过程中观察所述泄漏腔内的状态；所述高温腔内安装有热电偶，所述热电偶用于测量试验过程中高温腔内的介质温度。

11、优选地，所述高温高压支路包括压力控制元件和主加热炉，所述三通管的一路与所述压力控制元件相连，所述压力控制元件的出口端设置有所述主加热炉，所述主加热炉的出口端通过管路与所述高温进气管路相连；所述高温排气管路与排气出口之间设置有循环冷却水塔。

12、优选地，所述主加热炉与高温进气管路之间还设置有辅助加热器，所述压力控制元件的出口端设置有进气质量流量计，所述循环冷却水塔与排气出口之间设置有排气质量流量计。

13、本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

14、本实用新型中的模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，包括试验台架、空气系统、动力柜和控制与测试系统，泄漏腔与高温腔依次与电主轴座相连接、泄漏腔居中，主轴润滑冷却器通过软管为电主轴润滑及冷却，空气系统为泄漏试验提供高温高压气体，同时用于泄漏腔的冷却，动力柜为各系统以及电主轴提供动力，控制与测试系统分别与试验台架、电主轴、主轴润滑冷却器、空气系统、电信号连接。该动态试验台，能同时提供转速、压差和温度工况，真实模拟航空发动机的工作环境；采用电主轴驱动提供转速工况，结构简单、降低经济成本；能真实测量石墨封严环在不同工况条件下的泄漏量，为石墨环在航空发动机上使用的可靠性提供数据支撑。

技术特征：

1.一种模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，其特征在于：所述试验台架通过螺栓固定安装在试验台基座上，所述驱动单元还包括电主轴座，所述电主轴座固定在所述试验台架上，所述电主轴装配在所述电主轴座处。

3.根据权利要求2所述的模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，其特征在于：主轴润滑冷却器通过快接口和橡胶软管与所述电主轴相连，所述主轴润滑冷却器用于为所述电主轴提供润滑油气。

4.根据权利要求2所述的模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，其特征在于：所述电主轴与主轴安装头之间采用锥面定位连接，并通过锁紧螺钉将所述电主轴与主轴安装头固定；所述石墨封严环与主轴安装头之间留有间隙。

5.根据权利要求1所述的模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，其特征在于：红外温度传感器的红外探头安装在所述泄漏腔的内部；所述泄漏腔的顶端安装有石英玻璃板，所述石英玻璃板用于在试验过程中观察所述泄漏腔内的状态；所述高温腔内安装有热电偶，所述热电偶用于测量试验过程中高温腔内的介质温度。

6.根据权利要求1所述的模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，其特征在于：所述高温高压支路包括压力控制元件和主加热炉，所述三通管的一路与所述压力控制元件相连，所述压力控制元件的出口端设置有所述主加热炉，所述主加热炉的出口端通过管路与所述高温进气管路相连；所述高温排气管路与排气出口之间设置有循环冷却水塔。

7.根据权利要求6所述的模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，其特征在于：所述主加热炉与高温进气管路之间还设置有辅助加热器，所述压力控制元件的出口端设置有进气质量流量计，所述循环冷却水塔与排气出口之间设置有排气质量流量计。

技术总结
本技术公开一种模拟航空发动机石墨封严装置的动态试验台，包括试验台架、空气系统、动力柜和控制与测试系统，泄漏腔与高温腔依次与电主轴座相连接、泄漏腔居中，主轴润滑冷却器通过软管为电主轴润滑及冷却，空气系统为泄漏试验提供高温高压气体，同时用于泄漏腔的冷却，动力柜为各系统以及电主轴提供动力。该动态试验台，能同时提供转速、压差和温度工况，真实模拟航空发动机的工作环境；采用电主轴驱动提供转速工况，结构简单、降低经济成本；能真实测量石墨封严环在不同工况条件下的泄漏量，为石墨环在航空发动机上使用的可靠性提供数据支撑。

技术研发人员：肖宇航,吴新洲,何雨波,贺昆鹏,杨蓓
受保护的技术使用者：中国航发长江动力有限公司
技术研发日：20230912
技术公布日：2024/3/31