一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具制造技術

本實用新型專利技術涉及機械抗振能力測試技術領域，具體涉及一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具，包括：夾持部分；轉接水冷過渡段；通水底座，所述通水底座內設有水冷部件；所述夾持部分通過轉接水冷過渡段與通水底座剛性連接。針對大量級試驗、振動設備輸出有限時，振動臺給葉片施加循環載荷，使用上述夾具結構使得葉片放大工裝系統在某階共振頻率下發生共振，得到一定循環下(1

【技術實現步驟摘要】
一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具


[0001]本技術涉及機械抗振能力測試
，具體涉及一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具。

技術介紹

[0002]航空發動機葉片是航空發動機的關鍵件，其所處的工作環境十分嚴峻，受到較高的離心載荷、氣動載荷、高溫載荷、聲學載荷以及機械振動載荷的影響，致使其靜、動應力較高，往往容易因振動而產生高周疲勞，引發葉片裂紋甚至斷裂，嚴重影響航空發動機的安全，據統計，發動機葉片因振動疲勞失效破壞的占68％，葉片結構的振動疲勞特性和壽命，嚴重影響發動機的安全性和可靠性。
[0003]隨著對航空發動機葉片設計和制造的大量投入，葉片的疲勞壽命和疲勞強度測試需求也日益增大，尤其在力學方面，通過振動疲勞測試來獲取葉片室溫和工作溫度下的振動特性和高周疲勞極限。工裝夾具是力學環境試驗工程的一種工藝裝備，主要作用為：
①
連接試驗件和振動臺面；
②
將試驗的振動載荷不失真地傳遞給測試件。但是針對大量級試驗、振動設備輸出有限時，如何達到振動臺低輸出而試驗件高量級振動的理想效果，如何通過對振動臺輸出量級的有效放大，完成葉片的振動疲勞性能測試，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現思路

[0004]本技術提供了一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具，通過給葉片施加循環載荷的方式，使載荷頻率在葉片放大工裝系統共振頻率附近，從而獲取葉片的高周疲勞極限。
[0005]為了達到上述目的，本技術提供如下技術方案：一種發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具，其特征在于：包括：夾持部分；轉接水冷過渡段；通水底座，所述通水底座內設有水冷部件；所述夾持部分通過轉接水冷過渡段與通水底座剛性連接。所述夾持部分和所述轉接水冷過渡段由于受葉片實際工作溫度的影響，選用材質為40CrMo鋼，其加工性能好，韌性好，高溫時有高的蠕變強度和持久強度，為了保證葉片放大工裝系統的重量相對較小，所述通水底座選用鋁材。
[0006]優選的，所述夾持部分是一個門框式夾持座和圓柱型半空心底座焊接而成；所述夾持部分頂部設置有壓緊螺釘，壓緊螺釘通過螺紋孔與夾持部分相配合對葉片進行固持。為了避免應力集中，所述門框式夾具外部四周倒45
°
角，內部倒圓角。
[0007]優選的，壓緊螺釘為1至3個，根據需要調節壓緊強度。
[0008]優選的，所述轉接水冷過渡段是一個空心圓柱體，所述夾持部分通過在圓柱型半空心底座的上端面設置下沉式六角螺釘與轉接水冷過渡段上端面剛性連接。
[0009]優選的，所述通水底座是一個空心圓柱套筒焊接件，直徑上小下大，里面放置多個冷水管，保證溫度在100℃以下，不影響振動臺的正常工作。
[0010]優選的，所述通水底座的底部設置有支撐板，所述支撐板均勻設置有安裝孔，緊固螺栓穿過安裝孔連接到振動臺上。
[0011]優選的，緊固螺栓8至16個，根據需要與振動臺連接時可提供不同的緊固強度。
[0012]本技術的有益效果：針對大量級試驗、振動設備輸出有限時，振動臺給葉片施加循環載荷，設計一種夾具結構使得葉片放大工裝系統在某階共振頻率下發生共振，得到一定循環下(1
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108)的疲勞極限，達到振動臺低輸出而試驗件高量級振動的理想的有益效果。
附圖說明
[0013]為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1是本技術的專用夾具正面結構示意圖；
[0015]圖2是本技術的葉片
?
夾具裝配側面示意圖。
具體實施方式
[0016]下面將結合本技術的附圖，對本技術的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。
[0017]如圖1、圖2所示，本技術中的一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具，包括：夾持部分1；轉接水冷過渡段2；通水底座3，所述通水底座3內設有水冷部件；所述夾持部分通過轉接水冷過渡段2與通水底座3剛性連接。所述夾持1部分可由一個門框式夾持座和圓柱型半空心底座4焊接而成，圓柱型半空心底座4上端通過螺釘5與轉接水冷過渡段2上端剛性連接，轉接水冷過渡段2的下端通過螺釘6與通水底座3上端固定連接。安裝時，將葉片9的榫槽平行放入門框式夾持座1，葉身懸空，葉盆向上，由螺釘壓緊葉片夾持端，致使葉片9固定在夾具上。
[0018]為便于夾具裝配，在一種優選的實施例中，門框式夾持座的上部開設螺紋孔7，夾持臂為壓緊螺釘8，螺釘穿過螺紋孔7向下伸出，待壓緊葉片夾持端并固定連接。
[0019]壓緊螺栓的個數為1至3個，可提供不同的壓緊強度，應用于不同規格的葉片9，其螺栓數量越多，提供的壓緊強度越大。
[0020]轉接水冷過渡段2是一個空心圓柱體，夾持部分1通過在圓柱型半空心底座4的上端面設置下沉式六角螺釘與轉接水冷過渡段2上端面剛性連接。
[0021]通水底座3是一個空心圓柱套筒焊接件，直徑上小下大，里面放置多個冷水管，保證溫度在100℃以下，不影響振動臺的正常工作，轉接水冷過渡段2的下端通過螺釘固定連接通水底座3上端面。
[0022]通水底座3下部圓支撐板10開設均勻分布的安裝孔，圓支撐板10通過緊固螺栓穿過安裝孔與振動臺固定連接，緊固螺栓數量越多，提供的緊固強度越大，根據實際緊固強度要求，其緊固螺栓個數為8至16個，安裝完成后就可以進行振動測試葉片9的疲勞極限。
[0023]本技術一種用于某型發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具的安裝步驟如下：
[0024]步驟1，夾持部分圓柱型半空心底座4上端通過螺釘5與轉接水冷過渡段2上端固定連接；
[0025]步驟2，轉接水冷過渡段2的下端通過螺釘與通水底座3上端固定連接；
[0026]步驟3，安裝葉片時，將其榫頭平行放入門框式夾持座1，葉身懸空，葉盆向上，通過螺釘緊固在葉片夾持端上；
[0027]步驟4，安裝好的葉片整體夾具，通水底座3下部圓支撐板10通過安裝孔與振動臺11臺面連接。
[0028]以上所述，僅為本技術的具體實施方式，但本技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本技術揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本技術的保護范圍之內。因此，本技術的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具，其特征在于：包括：夾持部分(1)；轉接水冷過渡段(2)；通水底座(3)，所述通水底座(3)內設有水冷部件；所述夾持部分(1)通過轉接水冷過渡段(2)與通水底座(3)剛性連接。2.根據權利要求1所述的一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具，其特征在于：所述夾持部分(1)是一個門框式夾持座和圓柱型半空心底座(4)焊接而成；所述夾持部分(1)頂部設置有壓緊螺釘(8)，壓緊螺釘(8)通過螺紋孔(7)與夾持部分(1)相配合。3.根據權利要求2所述的一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具，其特征在于：壓緊螺釘(8)為1至3個。4.根據權利要求2所述的一種用于發動機葉片高溫振動疲勞性能測試的專用夾具...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張苓，高星偉，郭紫龍，雷青娟，贠洲，陳普飛，
申請(專利權)人：陜西陜航環境試驗有限公司，
類型：新型
國別省市：