一种双转子涡轮性能试验件的制作方法

专利2026-07-28  3


本申请属于航空发动机试验领域,特别涉及一种双转子涡轮性能试验件。


背景技术:

1、高低压涡轮匹配设计是航空发动机设计中的难题之一,进行试验研究是获取高低压涡轮匹配性能的重要手段。通过高低压涡轮性能试验,探究高低压涡轮的匹配关系,获取高低压涡轮性能,对于提升高、低压涡轮匹配设计能力具有重要意义。

2、如图1所示为单转子结构的常规涡轮性能试验件结构,通过转子系统101连接涡轮102来进行驱动,但只能分别对高压涡轮或低压涡轮单独进行性能试验,以获取试验性能测量结果。

3、但作为低压涡轮,在单转子涡轮性能试验器上进行试验时存在难以准确模拟低压涡轮进口(高压涡轮出口)流场条件的问题,低压涡轮性能试验中只有按照高压涡轮设计给定的通流计算周向平均结果以完成低压涡轮级性能试验、获取低压涡轮特性。这种用计算代替试验的方法必然造成一定的计算误差而又无法验证,从而影响高低压涡轮设计匹配关系。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种双转子涡轮性能试验件,以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

2、本申请的技术方案是:一种双转子涡轮性能试验件,包括:进气机匣组件、高压涡轮导向器组件、高压涡轮转子组件、低压涡轮导向器组件、低压涡轮转子组件和排气机匣组件,其中,所述高压涡轮转子组件与低压涡轮转子组件独立的进行驱动,从而形成双转子涡轮性能试验件。

3、进一步的,所述进气机匣组件包括进气承力机匣、进气测量机匣、进气机匣引气管、高压进油管、高压连油管和高压涡轮第一支点轴承座、高压涡轮第一支点封严环、高压涡轮第二支点轴承座、高压涡轮第二支点封严环;

4、所述进气承力机匣与进气测量机匣固定连接,所述进气机匣引气管安装在进气承力机匣上且穿入至进气承力机匣内部,用于引入封严气以平衡高压涡轮转子轴向力和轴承腔的封严,所述高压进油管和高压连油管固定安装在进气承力机匣上,用于将滑油引入高压涡轮转子组件的支点轴承处进行润滑和冷却;

5、所述高压涡轮第一支点轴承座和高压涡轮第二支点轴承座安装在进气承力机匣上,用于承载支点轴承,高压涡轮第一支点封严环和高压涡轮第二支点封严环安装在进气承力机匣上以形成两高压涡轮支点的封严腔。

6、进一步的,所述高压涡轮导向器组件包括高压涡轮导向器引气管和高压涡轮导向器,所述高压涡轮导向器引气管与高压涡轮导向器联通,用于引入模拟冷却气以模拟高压涡轮导向叶片和高压涡轮转子叶片的冷却。

7、进一步的,所述高压涡轮转子组件包括高压涡轮转子、高压涡轮轴、高压涡轮第一支点轴承、高压涡轮第二支点轴承和高压套齿连轴器;

8、所述高压涡轮转子与高压涡轮轴连接,高压涡轮轴通过高压涡轮第一支点轴承和高压涡轮第二支点轴承支撑在高压涡轮第一支点轴承座和高压涡轮第二支点轴承座上,高压涡轮轴与高压套齿连轴器连接,高压套齿联轴器另一端与试验器的测功器转接轴连接,用于高压涡轮转子的功率测量。

9、进一步的,所述低压涡轮导向器组件包括低压涡轮导向器引气管和低压涡轮导向器,所述低压涡轮导向器引气管与低压涡轮导向器联通,用于引入模拟冷却气以模拟低压压涡轮导向叶片和高压涡轮转子叶片的冷却。

10、进一步的,所述低压涡轮转子组件包括低压涡轮转子、低压涡轮轴、低压涡轮第一支点轴承、低压涡轮第二支点轴承和低压套齿连轴器;

11、所述低压涡轮转子与低压涡轮轴连接,低压涡轮轴通过低压涡轮第一支点轴承和低压涡轮第二支点轴承支撑在低压涡轮第一支点轴承座和低压涡轮第二支点轴承上,低压涡轮轴与低压套齿连轴器连接,低压套齿联轴器另一端与试验器的测功器转接轴连接,用于低压涡轮转子的功率测量。

12、进一步的,所述排气机匣组件包括排气承力机匣、排气测量机匣、排气机匣引气管、低压进油管、低压连油管和低压涡轮第一支点轴承座、低压涡轮第一支点封严环、低压涡轮第二支点轴承座、低压涡轮第二支点封严环;

13、所述排气承力机匣与排气测量机匣固定连接,排气机匣引气管安装在排气承力机匣上且穿入至排气承力机匣内部,用于引入封严气以平衡低压轮转子轴向力和轴承腔的封严,低压进油管和低压连油管安装在排气承力机匣上,用于将滑油引入低压涡轮转子组件的支点轴承处进行润滑和冷却;

14、所述低压涡轮第一支点轴承座和低压涡轮第二支点轴承座安装在排气承力机匣上;低压涡轮第一支点封严环和低压涡轮第二支点封严环安装在排气承力机匣上形成两低压涡轮支点的封严腔。

15、进一步的,所述高压涡轮第一支点轴承和低压涡轮第一支点轴承为滚珠轴承,所述高压涡轮第二支点轴承和低压涡轮第二支点轴承为滚棒轴承。本申请提供的双转子涡轮试验件可以实现对航空发动机高低压涡轮同时进行性能试验。通过试验,探究高低压涡轮匹配关系,获取高低压涡轮性能,提升高、低压涡轮匹配设计能力。



技术特征:

1.一种双转子涡轮性能试验件,其特征在于,包括:进气机匣组件、高压涡轮导向器组件、高压涡轮转子组件、低压涡轮导向器组件、低压涡轮转子组件和排气机匣组件,其中,所述高压涡轮转子组件与低压涡轮转子组件独立的进行驱动,从而形成双转子涡轮性能试验件。

2.如权利要求1所述的双转子涡轮性能试验件,其特征在于,所述进气机匣组件包括进气承力机匣、进气测量机匣、进气机匣引气管、高压进油管、高压连油管和高压涡轮第一支点轴承座、高压涡轮第一支点封严环、高压涡轮第二支点轴承座、高压涡轮第二支点封严环;

3.如权利要求2所述的双转子涡轮性能试验件,其特征在于,所述高压涡轮导向器组件包括高压涡轮导向器引气管和高压涡轮导向器,所述高压涡轮导向器引气管与高压涡轮导向器联通,用于引入模拟冷却气以模拟高压涡轮导向叶片和高压涡轮转子叶片的冷却。

4.如权利要求3所述的双转子涡轮性能试验件,其特征在于,所述高压涡轮转子组件包括高压涡轮转子、高压涡轮轴、高压涡轮第一支点轴承、高压涡轮第二支点轴承和高压套齿连轴器;

5.如权利要求4所述的双转子涡轮性能试验件,其特征在于,所述低压涡轮导向器组件包括低压涡轮导向器引气管和低压涡轮导向器,所述低压涡轮导向器引气管与低压涡轮导向器联通,用于引入模拟冷却气以模拟低压压涡轮导向叶片和高压涡轮转子叶片的冷却。

6.如权利要求5所述的双转子涡轮性能试验件,其特征在于,所述低压涡轮转子组件包括低压涡轮转子、低压涡轮轴、低压涡轮第一支点轴承、低压涡轮第二支点轴承和低压套齿连轴器;

7.如权利要求6所述的双转子涡轮性能试验件,其特征在于,所述排气机匣组件包括排气承力机匣、排气测量机匣、排气机匣引气管、低压进油管、低压连油管和低压涡轮第一支点轴承座、低压涡轮第一支点封严环、低压涡轮第二支点轴承座、低压涡轮第二支点封严环;

8.如权利要求7所述的双转子涡轮性能试验件,其特征在于,所述高压涡轮第一支点轴承和低压涡轮第一支点轴承为滚珠轴承,所述高压涡轮第二支点轴承和低压涡轮第二支点轴承为滚棒轴承。


技术总结
本申请提供了一种双转子涡轮性能试验件,包括:进气机匣组件、高压涡轮导向器组件、高压涡轮转子组件、低压涡轮导向器组件、低压涡轮转子组件和排气机匣组件,其中,所述高压涡轮转子组件与低压涡轮转子组件独立的进行驱动,从而形成双转子涡轮性能试验件。本申请提供的双转子涡轮试验件可以实现对航空发动机高低压涡轮同时进行性能试验。通过试验,探究高低压涡轮匹配关系,获取高低压涡轮性能,提升高、低压涡轮匹配设计能力。

技术研发人员:刘云龙,袁昌,孙国志,刘美,崔䶮,董越
受保护的技术使用者:中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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