本发明专利技术提供一种涡轮转子测试系统，可以保证后置滑环装置方案中转子的装配性和封严流路的连贯性。该涡轮转子测试系统包括测试受感部、滑环装置、数据采集装置、涡轮后轴、转接结构和封严结构，测试受感部连接到涡轮转子的表面，滑环装置将测试受感部的测量数据传递到数据采集装置，涡轮后轴的后端的内环面设置有内螺纹，转接结构包括驱动轴和联轴器，联轴器与滑环装置的转子部分相连接，驱动轴的一端与联轴器连接，另一端具有外螺纹，与涡轮后轴的后端的内螺纹连接，驱动轴设置有至少一个连通驱动轴的外周侧与涡轮后轴的内腔的通道，用于使内腔中的封严气体通过驱动轴，滑环装置的静子部分可拆卸地连接到机匣，外周侧与机匣之间设置有封严结构。置有封严结构。置有封严结构。
【技术实现步骤摘要】
涡轮转子测试系统
[0001]本专利技术涉及航空发动机
，具体涉及一种涡轮转子测试系统。
技术介绍
[0002]精确测量航空发动机的关键结构部件的表面温度、应变等数据是提高航空发动机工作效率、增强可靠性的关键。在航空发动机的测试过程中，用于测量航空发动机的转子表面温度、应变等数据的测试受感部需安装在转子表面，随着转子一起高速旋转，测量数据需从旋转部件传输到地面设备中的数据采集装置进行处理、分析和存储。
[0003]目前行业内通常采用滑环装置或遥测设备来解决从旋转部件向固定的数据采集装置传输数据的问题，其中滑环装置由于成本较低、技术较为成熟而得到广泛的应用。在发动机的测试过程中，滑环装置的转子部分和静子部分分别与发动机的转子和机匣相连接，设置在发动机的转子表面的测试受感部所获得的测量数据通过测试引线传递至滑环装置的转子部分，再通过转子部分传递至静子部分，最后通过静子部分的数据引线传递至地面设备中的数据采集装置，例如试车台的数据采集系统。
[0004]参照图1和图2，航空发动机的核心机试验件100通常包括中介机匣3、高压压气机4、燃烧室5、高压涡轮6、级间机匣7和尾喷管(未图示)，高压转子由高压压气机转子9及高压涡轮转子10构成，为实现高压压气机转子9与高压涡轮转子10的可靠连接和共同工作，通常将高压压气机转子轴11与高压涡轮轴12通过法兰边开孔螺栓连接，装配时，将高压转子装配工装13从高压涡轮轴12的内腔14伸入高压转子的连接位置，进行螺栓的拧紧。高压涡轮轴12与级间机匣7之间由高压涡轮后轴承15支承，高压涡轮后轴承15的封严气体由压气机引出，经过高压涡轮轴12的内腔14和高压涡轮后轴承腔的结构件，从级间机匣7的结构件上的开口流向尾喷管，最后从尾喷管的排气口排出。
[0005]当测量高压涡轮6的转子表面温度、应变等数据时，滑环装置的设置方案有前置和后置两种，两种方案在使用中均存在一定的问题：
[0006](1)当采用前置滑环装置的方案时，滑环装置设置在发动机的前端，即滑环装置的转子部分连接到高压压气机转子轴11的前端，为满足后端的旋转部件的测量引线需求，通常需在发动机中增加较长的引线管，用于将引线从后端引向前端，这增加了旋转部件的复杂性，并影响数据传输的稳定性和准确性，且细长的引线管在高转速、高温区长时间工作，容易出现变形、裂纹、掉块等情况，严重的将影响发动机工作的安全；此外，当同时需要测量高压压气机转子和高压涡轮转子的表面温度、应变等数据时，会造成前置的滑环装置的通道数量无法满足数据传输的需要；
[0007](2)当采用后置滑环装置的方案时，滑环装置设置在发动机的后端，即滑环装置的转子部分连接到高压涡轮轴12的后端，高压涡轮轴12通常由多段组成，其中最后一段为高压涡轮后轴17，为连接滑环装置的转子部分，需对高压涡轮后轴17进行改装，在高压涡轮后轴17的内环面增加连接结构，导致高压涡轮轴12的最小内径相应减小；高压涡轮轴12的尺寸通常随需求推力的减小而减小，而高压转子装配工装13的尺寸难以进一步压缩，因此对
于尺寸较小的高压涡轮轴12，采用后置滑环装置的方案会导致高压涡轮轴12的内径最小值难以满足高压转子的装配需求，导致高压转子无法装配，进而影响发动机的研制成本及周期；此外，将滑环装置设置在发动机的后端，还会导致高压涡轮后轴承腔的封严流路被滑环装置切断。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的是提供一种涡轮转子测试系统，可以保证后置滑环装置方案中转子的装配性和封严流路的连贯性。
[0009]为实现所述目的的涡轮转子测试系统，包括测试受感部、滑环装置、数据采集装置、涡轮后轴、转接结构和封严结构，所述测试受感部连接到涡轮转子的表面，所述滑环装置用于将所述测试受感部的测量数据传递到所述数据采集装置，所述涡轮后轴的后端的内环面设置有内螺纹，所述转接结构包括驱动轴和联轴器，所述联轴器与所述滑环装置的转子部分相连接，所述驱动轴的一端与所述联轴器连接，另一端与所述涡轮后轴的后端连接，该另一端具有外螺纹，所述外螺纹连接所述内螺纹，所述驱动轴设置有至少一个连通所述驱动轴的外周侧与所述涡轮后轴的内腔的通道，用于使所述内腔中的封严气体通过所述驱动轴，所述滑环装置的静子部分可拆卸地连接到机匣，所述外周侧与所述机匣之间设置有所述封严结构。
[0010]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述联轴器包括波纹管结构。
[0011]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述涡轮转子测试系统还包括可拆卸地连接到所述机匣的封严挡板，所述封严结构设置在所述封严挡板的内周侧与所述驱动轴的所述外周侧之间。
[0012]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述封严结构为篦齿封严结构。
[0013]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述涡轮后轴的所述后端或所述驱动轴的所述另一端设置有止动结构，用于对所述驱动轴的所述另一端进行止动和定位。
[0014]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述涡轮转子测试系统还包括锁紧装置，用于对所述外螺纹与所述内螺纹之间的螺纹连接进行锁紧防松。
[0015]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述锁紧装置包括弹性锁紧垫圈和设置在所述驱动轴的所述另一端的外表面的凹槽，所述弹性锁紧垫圈的径向内侧插入所述凹槽，所述弹性锁紧垫圈的径向外侧向轴向方向弯折并夹在所述外表面与所述内环面之间。
[0016]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述驱动轴的所述另一端设置有扭力槽，用于卡接拧紧工具。
[0017]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述测试受感部用于测量所述涡轮转子的温度或/和应变数据。
[0018]在所述的涡轮转子测试系统的一个或多个实施方式中，所述涡轮转子为高压涡轮转子，所述静子部分可拆卸地连接到级间机匣。
[0019]该涡轮转子测试系统采用后置滑环装置的方案对涡轮转子的数据进行测量，与采用前置滑环装置的方案相比，测试引线的长度较短，不易损坏，可以提高数据传输的稳定性与准确性，提高测试系统的使用寿命。采用转接结构连接高压涡轮后轴与滑环装置的转子部分，转接结构的驱动轴与高压涡轮后轴之间通过内外螺纹连接，连接结构简单、安全可靠、操作便捷，对高压涡轮后轴的结构和内径影响较小，可以有效地解决现有技术的后置滑环装置的方案导致的压气机转子与涡轮转子之间的装配性问题。通过在驱动轴设置与高压涡轮后轴的内腔相连通的通道以保证封严流路的连贯性，并在驱动轴的外周侧与级间机匣之间设置封严结构以防止封严气体的泄露，从而可以保证封严气体对高压涡轮后轴承腔的封严。该涡轮转子测试系统的结构简单，换装方便，无需过多换装备件，当不需要对涡轮转子的数据进行测量时，仅需拆下滑环装置并更换涡轮后轴和封严结构即可，当涡轮后轴的安全性能够满足使用要求时，也可以不更换涡轮后轴。该涡轮转子测试系统不但可以用于测量高压涡轮转子的数据，也可以用于测量低压涡轮转子的数据，不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.涡轮转子测试系统，包括测试受感部、滑环装置和数据采集装置，所述测试受感部连接到涡轮转子的表面，所述滑环装置用于将所述测试受感部的测量数据传递到所述数据采集装置，其特征在于，还包括涡轮后轴、转接结构和封严结构，所述涡轮后轴的后端的内环面设置有内螺纹，所述转接结构包括驱动轴和联轴器，所述联轴器与所述滑环装置的转子部分相连接，所述驱动轴的一端与所述联轴器连接，另一端与所述涡轮后轴的后端连接，该另一端具有外螺纹，所述外螺纹连接所述内螺纹，所述驱动轴设置有至少一个连通所述驱动轴的外周侧与所述涡轮后轴的内腔的通道，用于使所述内腔中的封严气体通过所述驱动轴，所述滑环装置的静子部分可拆卸地连接到机匣，所述外周侧与所述机匣之间设置有所述封严结构。2.如权利要求1所述的涡轮转子测试系统，其特征在于，所述联轴器包括波纹管结构。3.如权利要求1所述的涡轮转子测试系统，其特征在于，所述涡轮转子测试系统还包括可拆卸地连接到所述机匣的封严挡板，所述封严结构设置在所述封严挡板的内周侧与所述驱动轴的所述外周侧之间。4.如权利要求1所述的涡轮转子测试系统，其特征在于，所述封严结构为篦齿封严...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑛琦，田锦，时文斌，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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