一种用于轴流压气机试验器的排气装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于航空发动机压气机试验技术领域，涉及一种用于轴流压气机试验器的排气装置。
【背景技术】
[0002]近年来随着国内航空工业的不断发展，军/民用航空发动机型号研制工作已经进入工程化实施阶段，同时具有更高性能和设计水平的航空发动机的预先研究工作也在同步开展。压气机做为航空发动机的三大关键部件之一，具有设计技术复杂、研制难度大，技术风险高等特点，因此，在专门压气机试验器上开展试验研究工作，对于压气机设计验证和改进改型，加快了工程化研制步伐具有重要作用。
[0003]目前，大多数压气机试验器的排气装置采用大容积或带调节片的收集器，这两种结构方式在具体试验使用过程中存在以下问题:I)容腔效应引起试验件出口产生大幅值、低频率的高能量气流脉动，影响试验安全，同时导致压气机喘振边界录取结果失真;2)增加了排气道轴系长度，导致设备一阶临界转速过低，限制了试验有效范围；3)流道造型简单，排气压力损失大，不满足低压比压气机试验件的试验要求;4)排气装置制造材料一般为铸铁件，耐温耐压能力较差，不满足大功率高压比压气机试验件的试验要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的:本实用新型提供的排气装置，目的在于减小排气容积、缩短排气道轴系长度、降低排气压力损失和提高耐温耐压能力，最终提高压气机试验器的试验范围和试验安全运行可靠性。
[0005]本发明的技术方案:一种用于轴流压气机试验器的排气装置，其特征为:所述的排气装置包括排气收集器I和排气机匣2，排气收集器I为环形腔体，环形腔体上开有排气口；排气机匣2包括排气道3和动力安装腔5，排气机匣2的排气道3与排气收集器I的腔体连通，动力安装腔5内安装有动力传递装置。
[0006]作为本技术方案的一种改进，在排气机匣2内排气道3的进口处安装有排气调节机构4。将排气调节机构4安装在排气道3的进口处，可有效减小排气容腔效应。
[0007]本发明的有益效果:本技术方案提高了压气机试验测量性能参数的准确性，可以为压气机性能评估和改进设计提供更为有效的试验数据支持;提高了压气机试验器总体安全运行的可靠性，进一步降低了试验风险，保证了试验有效率；扩展了试验器原有试验范围，同时满足了低排气流阻损失和高耐温耐压要求，能够使试验器满足未来10?20年航空发动机发展对压气机试验研究的需要，降低了新建试验器的投入成本，综合提高了国内航空发动机压缩部件的试验能力。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的主视图；
[0009]图2为本实用新型的左视图；
[0010]图3为排气机匣组件示意图；
[0011]图4为排气收集器示意图；
[0012]图中:I为排气收集器，2为排气机匣，3为排气道，4为排气调节机构，5为动力安装腔。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本技术方案作进一步详细说明。
[0014]如图1和2所示，排气装置主要由排气机匣2和排气收集器I两部分组成，排气收集器I为环形腔体，环形腔体上开有排气口 ；排气机匣2安装在排气收集器I的环形腔体内，排气机匣2包括排气道3和动力安装腔5，排气机匣2的排气道3与排气收集器I的腔体连通，最终将发动机压缩部件的径向排气转为水平方向排出。
[0015]如图3所示，排气机匣2为热强不锈钢铸造胚体机加而成，机匣具有两个通道，外通道为排气道3，内通道为动力安装腔5。排气道3由直段和转弯段两段气流通道组成，直段设计目的是使得发动机压缩部件出口轴向气流平缓过渡减速，从而降低转弯段的气流压力损失，转弯段设计目的是使轴向流动的气流转为径向流动气流。
[0016]如图3所示，排气机匣2动力安装腔5内安装有动力传递装置，排气调节机构4安装在排气机匣2的排气道3入口处，安装位置紧邻发动机压缩部件排气端，使排气容腔体积大幅减小;排气机匣2的动力安装腔5内加工有排气轴系前、后轴承安装座，传动轴系通过前、后轴承座安装在排气机匣2内的动力安装腔5内，传动轴系输入端采用膜片联轴器与动力输出端连接，传动轴系输出端采用球头套齿与发动机压缩部件输入端连接或者与悬挂式齿轮箱连接，避免旋转轴之间的轴向力相互传递。
[0017]如图4所示，排气收集器I为不锈钢板材钣金焊接而成，收集器安装在排气机匣2转弯段，通过法兰连接。排气收集器I在设计上采用了大容积收集器，有效的降低了排气压损，流道横截面为等流速截面，保证了流场的均匀性。
[0018]本发明在压气机试验器上应用后，有效改善了压气机喘振动态参数采集的准确性，同时满足压气机低压比工况和高压比工况的试验要求，明显拓展了压气机试验器的有效试验工作范围，保证了多型轴流压气机试验件性能试验的顺利开展。同时，经过长期反复运行和试验考核，采用该改进排气装置结构的压气机试验器轴系运行状态良好，显著提高了试验的安全性和有效率。总之，本发明对轴流压气机试验器排气装置的改进合理，切实有效。
【主权项】
1.一种用于轴流压气机试验器的排气装置，其特征为:所述的排气装置包括排气收集器(I)和排气机匣(2)，排气收集器(I)为环形腔体，环形腔体上开有排气口；排气机匣(2)包括排气道(3)和动力安装腔(5)，排气机匣(2)的排气道(3)与排气收集器(I)的腔体连通，动力安装腔(5)内安装有动力传递装置。2.根据权利要求1所述的一种用于轴流压气机试验器的排气装置，其特征为:在排气机匣(2)内排气道(3)的进口处安装有排气调节机构(4)。
【专利摘要】本实用新型属于航空发动机压气机试验技术领域，涉及一种用于轴流压气机试验器的排气装置。所述的排气装置包括排气收集器(1)和排气机匣(2)，排气收集器(1)为环形腔体，环形腔体上开有排气口；排气机匣(2)包括排气道(3)和动力安装腔(5)，排气机匣(2)的排气道(3)与排气收集器(1)的腔体连通，动力安装腔(5)内安装有动力传递装置。本技术方案提高了压气机试验测量性能参数的准确性，可以为压气机性能评估和改进设计提供更为有效的试验数据支持；提高了压气机试验器总体安全运行的可靠性，进一步降低了试验风险，保证了试验有效率。
【IPC分类】G01M15/02
【公开号】CN205280366
【申请号】CN201521046217
【发明人】向宏辉, 侯敏杰, 刘志刚, 张良
【申请人】中国燃气涡轮研究院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月15日