一种新型复合材料静子叶片试验工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型复合材料静子叶片试验工装，包括U型支撑架、中心轴、轮盘和连接件；2个所述U型支撑架开口端均朝上存在高度差，较低的U型支撑架的U型臂上对称开有螺栓孔，较高的U型支撑架的U型臂上对称开有条型孔；中心轴上开有螺栓孔和条型孔，且较低U型支撑架上的螺栓孔和中心轴上开有的条型孔通过螺栓相连接，较高U型支撑架的上的条型孔和中心轴上开有的螺栓孔通过螺栓相连接，调整中心轴所需的位置；轮盘上的轴承和中心轴为过盈配合；轮盘外壁上下对称连接有连接件，连接件呈凹字型，叶片内环连接件上的插片插入连接件的凹槽中进行固定；通过轮盘对叶片内环的位移约束，保证叶片内环随轮盘做周向转动。
【专利说明】
一种新型复合材料静子叶片试验工装
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种复合材料发动机静子叶片实验装置，具体地说，涉及一种新型复合材料静子叶片试验工装。
【背景技术】
[0002]航空发动机的叶片式发动机非常重要的零部件之一，也是发动机故障多发零部件之一，如果叶片发生问题，则可能对发动机以及机体造成损伤，甚至机毁人亡。传统叶片一般为金属材料，而复合材料具有很多优异特性，比模量高，比强度大，耐腐蚀，抗疲劳性能好等。然而复合材料制成的发动机叶片在很多方面与传统金属叶片不同。需要进一步针对复合材料发动机静子叶片进行研究。因此本发明涉及一种复合材料发动机静子叶片实验装置。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决传统静子叶片静力试验加载方式中产生的位移过约束问题。实际的叶片内环在以发动机中轴线为圆心的圆周上是自由的，无约束状态。静载试验机只有一个一个自由度，试验机夹头只能垂直运动，因此在传统加载方式中，发动机静子叶片静力试验中，叶片内环的位移也倍约束为只能在该方向上运动，这与实际的叶片受约束方式不同。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种新型复合材料静子叶片试验工装，其特征在于，包括U型支撑架3、中心轴1、轮盘2和连接件4; 2个所述U型支撑架3开口端均朝上，底端固定在试验机基座上;2个U型支撑架3存在高度差，较低的U型支撑架3的U型臂上对称开有螺栓孔，较高的U型支撑架3的U型臂上对称开有条型孔；中心轴上开有螺栓孔和条型孔，且较低的U型支撑架3上的螺栓孔和中心轴上开有的条型孔通过螺栓相连接，较高的U型支撑架3的上的条型孔和中心轴上开有的螺栓孔通过螺栓相连接，调整中心轴的I的俯仰角和中心轴距离试验机基座的高度，从而调整中心轴I所需的位置;U型支撑架3的U型叉内侧宽度与中心轴I外径相同；轮盘2上的轴承和中心轴I为过盈配合;使得轮盘2绕中心轴I进行周向转动，且轮盘2的外半径与叶片内环的曲率半径相同；轮盘2外壁周向上，同一位置上的两侧对称连接有连接件4;连接件4呈凹字型，且连接件4封闭端与轮盘2外壁固连，叶片内环连接件上的插片插入连接件4的凹槽中进行固定;通过轮盘2对叶片内环的位移约束，保证叶片内环随轮盘做周向转动。
[0005]本实用新型的进一步技术方案是:所述叶片内环连接处的插片插入连接件4的凹槽中后，通过螺栓进行锁紧固定。
[0006]本实用新型的进一步技术方案是:所述轮盘2外壁两端内径不同，中间为平滑过渡，在大径端和小径端外壁上下对称设有连接件4，且连接件4凹槽所在轴线相互平行，和轮盘2所在轴线相互垂直。
[0007]本实用新型的进一步技术方案是:2个所述U型支撑架3的高度差为50mm。
[0008]本实用新型的进一步技术方案是:中心轴I所需位置通过叶片的偏转角度计算得出，调整好后，通过连接的螺栓拧紧固定。
[0009]发明效果
[0010]本实用新型的技术效果在于:该工装能够使发动机静子叶片静载试验中的位移约束更接近实际情况。在试验机夹头对连接件施加压力时，通过轮盘沿中心轴的转动，约束叶片内环在圆周上产生位移，实现静子叶片在受载后的真实约束条件。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型结构不意图
[0012]图2为本实用新型连接件和叶片内环连接示意图
[0013]图3为本实用新型主视图
[0014]图4为本实用新型侧视图
[0015]图5为本实用新型俯视图
[0016]1-中心轴;2-轮盘;3-U型支撑架;4-连接件。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施实例，对本实用新型技术方案进一步说明。
[0018]参见图1-图5，本实用新型主要由中心轴I，轮盘2，2个U型支撑架3以及2个连接件4四部分组成。中心轴I由两个U型支撑架3支撑，轮盘2安装在中心轴I上，并可以绕中心轴I旋转，连接件4安装在轮盘2上，用于连接静子叶片内环。中心轴I和U型支撑架3上分别有条型孔和螺栓孔，用于调整中心轴的高度和偏转角度。轮盘2的轴承和中心轴采用过盈配合，保证轮盘2沿中心轴I不能移动，只能转动。轮盘2和连接件4上分别有螺栓孔，用于将连接件4固定在轮盘2上。尺寸配合说明为:轮盘半径与叶片内环的曲率半径相同，保证叶片内环的转动与实际情况中的转动相符。轮盘的轴承尺寸与中心轴一致，保证轮盘能够绕中心轴正常转动。U型支撑架的U型叉内侧宽度与中心轴直径相同，保证中心轴能够被支撑架固定住。
[0019]整个装置的装配关系为:
[0020]第I步，将两个U型支撑架3固定在试验机水平基座上。
[0021]第2步，通过U型支撑架3和中心轴I上的条型孔将中心轴固定在U型支撑架上，通过条型孔调整中心轴I至所需位置。
[0022]第3步，将中心轴I穿过轮盘2，并固定在中心轴I上，此时轮盘2可沿中心轴周向转动。轮盘2中心处设有轴承，且轮盘2上的轴承和中心轴I过盈配合。
[0023]第4步，通过两个连接件4和轮盘2上的螺栓孔将两个连接件4固定在轮盘上。
[0024]此时整个工装安装结束，试验时只需将叶片内环紧固至两个连接件插槽中，通过螺栓孔紧固。通过试验机压头对叶片内环加载。此时叶片内环同时受到压头载荷，以及轮盘对叶片内环的位移约束，即叶片内环只能绕中心轴转动。通过该试验工装，来实现叶片真实的工作情况。
【主权项】
1.一种新型复合材料静子叶片试验工装，其特征在于，包括U型支撑架(3)、中心轴(1)、轮盘(2)和连接件(4) ;2个所述U型支撑架(3)开口端均朝上，底端固定在试验机基座上;2个U型支撑架(3)存在高度差，较低的U型支撑架(3)的U型臂上对称开有螺栓孔，较高的U型支撑架(3)的U型臂上对称开有条型孔；中心轴上开有螺栓孔和条型孔，且较低的U型支撑架(3)上的螺栓孔和中心轴上开有的条型孔通过螺栓相连接，较高的U型支撑架(3)的上的条型孔和中心轴上开有的螺栓孔通过螺栓相连接;U型支撑架(3)的U型叉内侧宽度与中心轴(1)外径相同；轮盘⑵中心处设有轴承，且轮盘2上的轴承和中心轴(I)过盈配合;使得轮盘(2)绕中心轴(I)进行周向转动，且轮盘(2)的外半径与叶片内环的曲率半径相同；轮盘(2)外壁周向上，同一位置上的两侧对称连接有连接件(4)，连接件(4)呈凹字型，且连接件(4)封闭端与轮盘(2)外壁固连，叶片内环连接件上的插片插入连接件(4)的凹槽中进行固定；通过轮盘(2)对叶片内环的位移约束，保证叶片内环随轮盘做周向转动。2.如权利要求1所述的一种新型复合材料静子叶片试验工装，其特征在于，所述叶片内环连接处的插片插入连接件(4)的凹槽中后，通过螺栓进行锁紧固定。3.如权利要求1所述的一种新型复合材料静子叶片试验工装，其特征在于，所述轮盘(2)外壁两端内径不同，中间为平滑过渡，在大径端和小径端外壁上下对称设有连接件(4)，且连接件(4)凹槽所在轴线相互平行，和轮盘(2)所在轴线相互垂直。4.如权利要求1所述的一种新型复合材料静子叶片试验工装，其特征在于，2个所述U型支撑架(3)的高度差为50mm。5.如权利要求1所述的一种新型复合材料静子叶片试验工装，其特征在于，中心轴(I)所需位置通过叶片的偏转角度计算得出，调整好后，通过连接的螺栓拧紧固定。
【文档编号】G01M13/00GK205483546SQ201620244329
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】黄涛, 张龙, 潘文革
【申请人】西北工业大学