一種用于軸流壓氣機性能試驗的排氣節(jié)流裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于軸流壓氣機性能試驗的排氣節(jié)流裝置，是基于原有壓氣機試驗器排氣節(jié)流裝置進行結(jié)構(gòu)改進，所述裝置為一套由動盤2和靜盤1組成的排氣節(jié)氣門，靜盤1和動盤2均有8片周向均布的堵片，并且每塊堵片之間留有空氣流通空間，所述排氣節(jié)氣門安裝于壓氣機試驗設(shè)備的排氣機匣內(nèi)部，并緊接于試驗件后端。設(shè)計中，靜盤1的空氣流通空間要略小于對應(yīng)動盤2堵片的面積，試驗過程中，對動盤2進行控制來調(diào)節(jié)排氣面積以達到試驗件排氣流量調(diào)節(jié)的目的。改進完成后，極大的減小了排氣容腔效應(yīng)對壓氣機性能參數(shù)錄取的影響，提高了試驗工作效率。
【專利說明】一種用于軸流壓氣機性能試驗的排氣節(jié)流裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于航空發(fā)動機壓氣機試驗領(lǐng)域，尤其涉及壓氣機試驗器的排氣調(diào)節(jié)方式優(yōu)化設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著國內(nèi)航空工業(yè)的蓬勃發(fā)展，先進型號的航空發(fā)動機研制工作也進入了工程化階段，壓氣機做為航空發(fā)動機的關(guān)鍵部件之一，并且設(shè)計復雜、研制難度大，因此試驗驗證工作對其設(shè)計優(yōu)化以及整機串裝工程化應(yīng)用顯得尤為重要。
[0003]目前，大多數(shù)壓氣機試驗器的排氣節(jié)流是采用在排氣系統(tǒng)末端設(shè)計調(diào)節(jié)閥門或在排氣收集器處設(shè)置百葉窗式調(diào)節(jié)葉片等方式調(diào)節(jié)排氣流量；在試驗過程中，這兩種結(jié)構(gòu)方式會造成排氣系統(tǒng)的“容腔效應(yīng)”，并且系統(tǒng)的靈敏度較低，安裝調(diào)試繁瑣，影響試驗數(shù)據(jù)的準確錄取以及試驗工作效率的提升。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的:采用新的排氣節(jié)流裝置，目的在于減少試驗過程中排氣“容腔效應(yīng)”對壓氣機性能的影響，提高試驗過程的工作效率。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案:為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的詳細技術(shù)方案如下:所述裝置為一套由動盤2和靜盤I組成的排氣節(jié)氣門，靜盤I和動盤2均有8片周向均布的堵片，并且每塊堵片之間留有空氣流通空間，所述排氣節(jié)氣門安裝于壓氣機試驗設(shè)備的排氣機匣內(nèi)部，并緊接于試驗件后端。
[0006]所述排氣節(jié)氣門內(nèi)嵌于排氣機匣前段并通過螺栓緊固連接，同時為了保證動盤2可以靈活的進行周向旋轉(zhuǎn)，需在動盤2兩側(cè)加裝軸承4，并在安裝時嚴格控制間隙；通過驅(qū)動裝置連接結(jié)構(gòu)3對動盤2進行調(diào)節(jié)。排氣節(jié)氣門工作時，通過旋轉(zhuǎn)動盤2來改變靜盤I的空氣流通面積，以改變試驗件排氣面積并對其排氣背壓進行調(diào)節(jié)。
[0007]靜盤I與動盤2為背靠背對稱結(jié)構(gòu)。
[0008]本實用新型的有益效果:本設(shè)計減少了試驗過程中排氣“容腔效應(yīng)”對壓氣機性能的影響，提高試驗過程的工作效率；減小試驗器的排氣容腔可以更好的模擬壓氣機部件的真實工作狀態(tài)，錄取更為準確的壓氣機失穩(wěn)邊界，為發(fā)動機整機串裝試驗提供有力的支撐；同時，排氣容腔的減小可以提高壓氣機在非穩(wěn)定工作區(qū)時的脈動頻率，降低氣體脈動能量，提高試驗安全系數(shù)。安裝調(diào)試方便快捷可以更好的縮短試驗準備周期，提高試驗設(shè)備的有效利用率；提高試驗狀態(tài)的調(diào)節(jié)精度和調(diào)節(jié)效率從而縮短試驗時間，尤其減少壓氣機試驗件進入高轉(zhuǎn)速和非穩(wěn)定工況的時間，大大降低了試驗的運行風險，提高試驗效率，節(jié)約試驗成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1圓盤式排氣節(jié)氣門原理示意圖；[0010]圖2圓盤式排氣節(jié)氣門安裝位置示意圖；
[0011]圖3圓盤式排氣節(jié)氣門安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]其中，I為靜盤1,2為動盤2,3為驅(qū)動裝置連接機構(gòu),4為軸承。
【具體實施方式】
[0013]下面通過【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0014]參見圖1，一種用于軸流壓氣機性能試驗的排氣節(jié)流裝置是由一套由動盤2和靜盤I組成的圓盤式排氣節(jié)氣門，靜盤I和動盤2均有8片堵片周向均布，并且每塊堵片之間留有空氣流通空間，圖中陰影部分即為堵片區(qū)域，堵片之間的空白區(qū)域即為空氣流通空間，靜盤I與動盤2為背靠背對稱結(jié)構(gòu)。圓盤式排氣節(jié)氣門工作時，通過旋轉(zhuǎn)動盤2來改變靜盤I空氣流通面積以到達改變試驗件排氣面積并對其排氣背壓進行調(diào)節(jié)。
[0015]參見圖2和圖3，本實用新型安裝于壓氣機試驗設(shè)備的排氣機匣內(nèi)部，并緊接于試驗件后端。排氣節(jié)氣門內(nèi)嵌于排氣機匣前段并通過螺栓緊固連接，同時為了保證動盤2可以靈活的進行周向旋轉(zhuǎn)，需在節(jié)氣門的動盤2兩側(cè)加裝軸承4，并在安裝時嚴格控制間隙。動盤2通過驅(qū)動裝置連接結(jié)構(gòu)3實現(xiàn)對動盤2的調(diào)節(jié)。
[0016]為了承受試驗件出口的高溫高壓排氣，該結(jié)構(gòu)件采用耐高溫材料進行整體鑄造。動盤2的進氣面和靜盤I的排氣面設(shè)計成倒圓錐面，可以提高壓氣機試驗件出口氣流的流動性，減小壓力損失，降低出口氣流對排氣節(jié)流裝置的沖擊。同時，為保證該節(jié)流裝置可達到全關(guān)閉狀態(tài)，即動盤2堵片完全遮擋靜盤I空間面積，在設(shè)計加工動、靜盤I時需要注意控制其空氣流通面積略小于對應(yīng)堵片面積。
[0017]本實用新型在壓氣機試驗器上應(yīng)用后，改善了試驗過程中試驗件在進入非穩(wěn)定工況時“容腔效應(yīng)”對試驗件和試驗設(shè)備的影響，并且試驗錄取的壓氣機試驗件喘振頻率更加真實準確。同時，改造完成后，試驗中對試驗件出口狀態(tài)的調(diào)節(jié)精度更加精確，動盤2可實現(xiàn)最小0.2度的調(diào)節(jié)，提高試驗時間的有效利用率以及試驗準備的工作效率，并可更完整詳實的錄取壓氣機試驗件的整條等轉(zhuǎn)速線的性能參數(shù)。總之，本實用新型對壓氣機試驗器排氣結(jié)構(gòu)的改進合理，切實有效。
【權(quán)利要求】
1.一種用于軸流壓氣機性能試驗的排氣節(jié)流裝置，其特征在于，所述裝置為一套由動盤(2)和靜盤(I)組成的排氣節(jié)氣門，靜盤(I)和動盤(2)均有8片周向均布的堵片，并且每塊堵片之間留有空氣流通空間，所述排氣節(jié)氣門安裝于壓氣機試驗設(shè)備的排氣機匣內(nèi)部，并緊接于試驗件后端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于軸流壓氣機性能試驗的排氣節(jié)流裝置，其特征在于，所述排氣節(jié)氣門內(nèi)嵌于排氣機匣前段并通過螺栓緊固連接，同時為了保證動盤(2)可以靈活的進行周向旋轉(zhuǎn)，需在動盤(2)兩側(cè)加裝軸承(4)，并在安裝時嚴格控制間隙；通過驅(qū)動裝置連接結(jié)構(gòu)(3 )對動盤(2 )進行調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于軸流壓氣機性能試驗的排氣節(jié)流裝置，其特征在于，所述排氣節(jié)氣門工作時，通過旋轉(zhuǎn)動盤(2)來改變靜盤(I)的空氣流通面積，以改變試驗件排氣面積并對其排氣背壓進行調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于軸流壓氣機性能試驗的排氣節(jié)流裝置，其特征在于，靜盤(I)與動盤(2)為背靠背對稱結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】G01M15/02GK203616138SQ201320815810
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】向宏輝, 侯敏杰, 任飛, 張良, 夏聯(lián) 申請人:中國燃氣渦輪研究院