用于应变仪分类的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于应变仪分类的装置(100)，包括能够容纳应变仪(12)和能够由转动装置(120)转动的固定器(10)，所述固定器(10)通过连接装置(13，17)连接到转动装置上；和能够加热所述固定器(10)和围绕所述固定器(10)布置的温度设定装置(11)，所述连接装置(13，17)包括能够限制所述转动装置(120)加热的却装置(13)。
【专利说明】用于应变仪分类的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于应变仪分类的装置，特别是，计划安装在转动部件(如构成涡轮发动机的部件)上的应变仪。
【背景技术】
[0002]变形仪(又称之为应变仪)是电阻丝伸长计，可以通过仪表的电阻变化(电阻随着仪表的伸长而增加)测量部件的变形。
[0003]这些仪表都是粘结到要研究部件上的电路，因而，经受的变形与置于应力下的部件的变形相似。
[0004]应变仪的测量值很大程度上取决于仪表的设计，但也取决于仪表在需要研究的部件上的粘结连接。这种连接决不可随着时间的推移(缺少粘度)而变化，且必须承受仪表所置放的环境。
[0005]在一些高【技术领域】，诸如航空航天领域，这种仪表用来在验证期间监测涡轮发动机部件所经受的变形和机械应力。
[0006]当这些仪表安装在航空涡轮发动机转动部件上时,它们会受到强大的热应力(大约在1100°C)，同时也会承受强大的离心应力(转速大约为20，000rpm)。在将它们用于电动机试验前，因而有必要能够验证它们并确保仪表和用来粘结连接的材料能够承受这些应力。
[0007]然而，目前的做法是通过经验法则对应变仪定尺寸，以及为了实现应变仪粘合连接的材料选择仅仅由制作商提供的机械特性(温度限等)来引导。
[0008]为此，定尺寸应变仪的当前方法不可能保证应变仪在涡轮发动机运行的具体条件下的抵抗能力(即温度应力与强大的离心应力的结合)。
[0009]于是，可能会出现这样的情况，使其转动且处于高温下的这些应变仪在试验期间会脱开。结果，应变仪的失去意味着测量结果丢失，有时还意味着涡轮发动机内出现多重损伤。
[0010]此外，当前的趋势是研发应变仪在试验阶段使用以便回收最大信息，这会导致试验期间在涡轮发动机上放置多个应变仪。成倍数量的应变仪相应地使测量丢失风险和涡轮发动机老化成倍增加，意味着因为不能及时停止试验和/或操作涡轮发动机而引起测试活动混乱的重大风险。
【发明内容】
[0011]针对这种情况，本发明旨在提出一种用来对应变仪分类的装置，目的是对应变仪以及在与涡轮发动机运行条件相似的条件下使用的粘合材料进行分类。
[0012]为此，本发明提出了一种用于应变仪分类的装置，包括:
[0013]-固定器(holder),能够容纳应变仪和能够由转动装置转动，所述固定器通过连接装置而连接到转动装置上；[0014]-温度设定装置，能够对所述固定器加热并布置在所述固定器周围；
[0015]所述连接装置包括能够限定所述转动装置加热的冷却装置。
[0016]为此，根据本发明的装置能够测试和验证应变仪和材料，所述材料确保在接近试验涡轮发动机使用条件的条件下的粘合连接。
[0017]由于本发明的装置，使得进行将温度设定与应变仪置于旋转相结合以便对应变仪的不同技术和固定装置进行分类的试验成为可能。
[0018]为此，根据本发明的装置，有可能通过对每种技术机械特性的准确了解以降低损伤试验涡轮发动机的风险。
[0019]根据本发明的用于对应变仪分类的装置还具有一个或多个如下特性，该如下特性可单独地考虑或根据其任何技术上可能的结合考虑:
[0020]-所述连接装置包括能够在所述连接装置温度增加的作用下而不会将所述转动装置置于应力下使所述连接装置膨胀的装置。
[0021]-所述固定器由布置在所述固定器两侧的两个传动轴驱动旋转；
[0022]-所述温度设定装置由辐射加热烘箱构成；
[0023]-所述冷却装置布置在所述温度设定装置两侧，以便限定热量通过传导传播到所述转动装置；
[0024]-冷却所述连接装置的装置由多个散热片构成；
[0025]-所述装置包括能够改善所述散热片冷却的次级冷却装置；
[0026]-所述次级冷却装置由将空气吹向所述散热片的产生器构成；
[0027]-所述固定器是一种圆盘。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]通过如下给出的本发明说明，本发明的其它特性和优点会更清楚，所述说明参照唯一附图通过示例给出，但本发明并非仅限于此，所述附图示出了根据本发明的用于应变仪分类的装置的实施例剖面图。
【具体实施方式】
[0029]应变仪分类装置100包括固定器10，该固定器10用来容纳待分类的应变仪12，有利的是，该固定器10为诸如圆盘的圆形。应变仪12位于圆盘的横侧面上。固定器10刚性固定在传动轴20的两侧。通常，传动轴20通过固定在壳体15内的一个或多个滚珠轴承22轴向和径向定位，所述壳体15连接到装置100的框架上。如此构成的组件形成了圆盘固定器10的转动装置120。
[0030]为了按预期转速旋转地驱动圆盘固定器10，两个传动轴20的其中一个连接到诸如电动机(图中未示)的发动机上。为了代表涡轮发动机的条件，电动机必须能够以大约20，OOOrpm的转速驱动圆盘。
[0031]圆盘固定器10采用抗离心应力(转速大约20，OOOrpm)和抗温度应力(大约700-800°C)的材料制成。为此，圆盘10采用诸如铬镍铁合金(Inconel)制成。
[0032]分类装置100包括设定应变仪12温度的装置。这些装置由通过辐射加热的烘箱11构成，烘箱围绕圆盘固定器10。为此，烘箱可以使加热温度适合测试应变仪所希望的温度，例如，大约1100°c以代表涡轮发动机的测试条件。
[0033]根据唯一附图示出的实施例，烘箱11由两部分构成，这两部分围绕圆盘固定器10装配，同时可使圆盘固定器10自由转动。
[0034]为了避免烘箱热能传播到装置100的其它部分，特别是通过热传导传播到轴承22上，装置100包括布置在圆盘固定器10两侧的冷却装置13。冷却装置13通过螺纹连接而刚性固定到圆盘固定器10上。
[0035]冷却装置13是这样布置的，即围绕烘箱横侧壁，以避免热空气泄漏，热空气泄漏会通过对流或传导而对装置100其它部分带来过热。
[0036]冷却装置13是由一系列径向散热片21构成，使其有可能与周围空气形成强大的重要热交换面。
[0037]有利的是，且为了改善装置100的冷却效果，设想将冷气产生器定位成诸如沿径向散热片21方向吹冷空气的经典管14或喷管。根据本发明的具体实施例，空气管14为涡流管，又称兰克-赫尔胥(Ranque-Hilsch)管。
[0038]因此，与涡流管14相结合的冷却装置13有可能使合适温度保持在轴承的水平上，换句话说，所保持的温度低于用来润滑轴承的润滑油使用的极限温度，大约100°c，有利的是，大约50。。。
[0039]分类装置100还包括两个连接凸缘16和17，可以将冷却装置和圆盘固定器10刚性固定至传动轴20上。
[0040]根据所示的有利实施例，第一连接凸缘16通过螺纹连接刚性连接到传动轴20和冷却装置上。第二连接凸缘17包括第二连接凸缘和传动轴20之间的花键连接，以及更传统地通过螺纹连接刚性连接到冷却装置上。
[0041]因此，花键连接可以允许与传动轴对准的部件的任何膨胀，而不会使得部件置于机械应力下，所述机械应力对部件使用寿命有害。
[0042]在圆盘10侧壁上固定应变仪的半径的选择是由操作者来做出的，同时考虑了测试时希望的质量、转速和温度。
[0043]因此，根据本发明的装置的优点是将应变仪以及用于应变仪粘结材料的现有分类对测试电机造成损坏的风险降到最小。
[0044]另外，装置的优点是使不同技术应变仪和固定装置处于方便、快速比较和在相同测试条件下。
【权利要求】
1.用于应变仪分类的装置(100)，包括: -能够容纳应变仪(12)并能够由转动装置(120)转动的固定器(10)，所述固定器(10)通过连接装置(13，17)连接到转动装置上； -能够加热所述固定器(10)并围绕所述固定器(10)布置的温度设定装置(11)； 所述连接装置(13，17)包括能够限制所述转动装置(120)加热的冷却装置(13)。
2.根据前面权利要求所述的用于应变仪分类的装置(100)，其特征在于，所述连接装置(13，17)包括能够在所述连接装置(13，17)温度升高作用下而不会使所述转动装置(120)置于应力下的使所述连接装置膨胀的装置(17)。
3.根据前面权利要求所述的用于应变仪分类的装置(100)，其特征在于，所述固定器由布置在所述固定器(10)两侧的两个传动轴(20)旋转地驱动。
4.根据前面其中一项权利要求所述的用于应变仪分类的装置(100)，其特征在于，所述温度设定装置(11)由通过辐射加热的烘箱构成。
5.根据前面其中一项权利要求所述的用于应变仪分类的装置(100)，其特征在于，所述冷却装置(13)布置在所述温度设定装置(11)两侧，以便限制热量通过传导传播给所述转动装置(120)。
6.根据前面其中一项权利要求所述的用于应变仪分类的装置(100)，其特征在于，冷却所述连接装置的装置(13)由多个散热片(21)构成。
7.根据前面权利要求所述的用于应变仪分类的装置(100)，其特征在于，所述装置包括能够改善所述散热片(21)冷却的次级冷却装置(14)。
8.根据前面权利要求所述的用于应变仪分类的装置(100)，其特征在于，所述次级冷却装置(14)由将空气吹向所述散热片(21)的产生器构成。
9.根据前面其中一项权利要求所述的用于应变仪分类的装置(100)，其特征在于，所述固定器为一种圆盘。
【文档编号】G01L25/00GK103649708SQ201280033114
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年5月30日 优先权日:2011年6月9日
【发明者】伊曼纽尔·德波兹, 斯特凡·克莱蒙特, 斯特凡·罗斯林, 艾蒂安·图利, 塞巴斯蒂安·沃新恩 申请人:斯奈克玛