分体式涡轮叶栅实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分体式涡轮叶栅实验装置，包括底座、多个叶栅以及多个校正块，底座上开设有用于叶栅可活动地插接的定位孔，定位孔的内壁形状和叶栅的外壁形状相适配，定位孔和叶栅一一对应布设，校正块的外轮廓用于与机匣内预设气流流道的内壁轮廓相适配，多个校正块间隔布设于底座上，相邻两校正块围合形成用于叶栅插接至定位孔内后套设于叶栅外以校正叶栅的放置角度和位置的校正通道，叶栅插接至定位孔上并被校正块校正后与底座可拆卸连接，叶栅包括可拆卸连接的叶身和叶尖。栅包括可拆卸连接的叶身和叶尖。栅包括可拆卸连接的叶身和叶尖。

【技术实现步骤摘要】
分体式涡轮叶栅实验装置


[0001]本专利技术涉及叶栅实验装置
，特别地，涉及一种分体式涡轮叶栅实验装置。

技术介绍

[0002]在航空发动机涡轮叶型设计完成之后，需要对设计的涡轮叶型气动性能进行评估，目前采用的方法是进行机匣静止状态下的涡轮平面叶栅实验，通过叶栅实验来先期验证涡轮叶型的性能水平，即通过实验测定涡轮叶栅的损失特性、压力分布、叶尖间隙内流场及流量函数等，获取的实验数据可一定程度上为后续的优化设计、整机匹配及工具校核提供数据支撑。且一般会进行设计多个涡轮叶型方案，并进行多轮的涡轮叶栅实验进行验证，以寻找最优的设计。
[0003]然而，当需要进行不同叶型、不同叶尖几何形状或者不同叶尖间隙的叶栅实验时，需要重新加工同样类型的多套叶栅实验件，而在整个涡轮叶栅的实验周期中，叶栅实验件的加工及装配所占据的时间最长，叶栅实验件的设计、加工及装配会耗费大量的人力、财力及时间，导致航空发动机的设计周期长，经济性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种分体式涡轮叶栅实验装置，以解决现有的涡轮叶栅实验需耗费大量的人力、物力和材料，导致航空发动机的设计周期长，经济性差的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种分体式涡轮叶栅实验装置，包括底座、多个叶栅以及多个校正块，底座上开设有用于叶栅可活动地插接的定位孔，定位孔的内壁形状和叶栅的外壁形状相适配，定位孔和叶栅一一对应布设，校正块的外轮廓用于与机匣内预设气流流道的内壁轮廓相适配，多个校正块间隔布设于底座上，相邻两校正块围合形成用于叶栅插接至定位孔内后套设于叶栅外以校正叶栅的放置角度和位置的校正通道，叶栅插接至定位孔上并被校正块校正后与底座可拆卸连接，叶栅包括可拆卸连接的叶身和叶尖。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进：
[0007]进一步地，分体式涡轮叶栅实验装置还包括用于模拟机匣和叶栅之间相对运动的运动端壁模拟系统，运动端壁模拟系统包括安装支架、布设于安装支架上的攻角匹配调节机构以及布设于攻角匹配调节机构内的用于带动机匣相对于叶栅运动的运动端壁模拟组件，底座布设于运动端壁模拟组件内，攻角匹配调节机构用于带动运动端壁模拟组件转动以使叶栅进气攻角与预设进气攻角相匹配。
[0008]进一步地，运动端壁模拟组件包括安装壳体、布设于安装壳体内的皮带转动件，以及布设于安装壳体内的用于带动皮带转动件转动的驱转机构，底座布设于皮带转动件内。
[0009]进一步地，底座上布设有穿设于多个叶栅的前缘的叶栅前缘额线，叶栅前缘额线经过攻角匹配调节机构的转动中心。
[0010]进一步地，底座上设有靠近叶栅前缘额线布设且与叶栅前缘额线平行的底板前缘。
[0011]进一步地，叶栅前缘额线和底板前缘之间的距离为20mm
‑
25mm。
[0012]进一步地，定位孔和叶栅之间设有用于装配的插接间隙，插接间隙的取值为0.05mm
‑
0.10mm。
[0013]进一步地，校正块的外轮廓的加工精度为0.02mm
‑
0.03mm。
[0014]进一步地，叶身上布设有用于显示插接深度的显示刻度。
[0015]进一步地，叶身朝向叶尖的端部凹设有卡接凹槽，叶尖朝向叶身的端部凸设有与卡接凹槽卡持连接的卡接凸起。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术的分体式涡轮叶栅实验装置，在进行涡轮平面叶栅实验时，通过将多个叶栅一一插接至底座的对应定位孔内，以同时进行多个叶栅实验，大大提高实验效率，保证实验结果的准确性，且通过调节叶栅插接至定位孔内的深度，以实现对不同叶尖间隙的叶栅的实验，且由于都是通过底板进行插接实验，没有其他因素干扰，最大程度保证了实验结果的稳定性，在叶栅插接至定位孔内后，校正块的外轮廓与机匣内预设气流流道的内壁轮廓相适配，通过校正块套设于叶栅外以校正叶栅的放置角度和位置，以模拟出叶栅在机匣内预设气流流道时的状态，提高了实验结果的可靠性，然后底座和叶栅连接，以进行后续的叶栅实验，在叶栅实验完成后，通过更换不同的叶型与底座可拆卸连接，即可实现对不同叶型的叶栅实验，叶栅采用分体式结构，由叶身和叶尖连接组成，通过更换不同形状的叶尖与叶身可拆卸连接，即可实现对不同形状的叶尖的叶栅实验，本方案通过底座、叶栅和校正块相互协同配合，在进行不同叶尖间隙、不同叶型和不同叶尖几何形状的叶栅实验时，通过一套分体式涡轮叶栅实验装置即可完成，通用性强，大大降低了实验成本，缩短了航空发动机的设计周期，经济性好，且实验结果可靠，实用性强，适于广泛推广和应用。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置的分解示意图；
[0022]图3是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置中底座的结构示意图；
[0023]图4是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置中叶栅的分解示意图；
[0024]图5是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置中运动端壁模拟系统的结构示意图。图例说明：
[0025]100、底座；110、定位孔；120、叶栅前缘额线；130、底板前缘；200、叶栅；210、叶身；220、叶尖；300、校正块；400、运动端壁模拟系统；410、安装支架；420、攻角匹配调节机构；430、运动端壁模拟组件。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和
覆盖的多种不同方式实施。
[0027]图1是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置的结构示意图；图2是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置的分解示意图；图3是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置中底座的结构示意图；图4是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置中叶栅的分解示意图；图5是本专利技术优选实施例的分体式涡轮叶栅实验装置中运动端壁模拟系统的结构示意图。
[0028]如图1
‑
图4所示，本实施例的分体式涡轮叶栅实验装置，包括底座100、多个叶栅200以及多个校正块300，底座100上开设有用于叶栅200可活动地插接的定位孔110，定位孔110的内壁形状和叶栅200的外壁形状相适配，定位孔110和叶栅200一一对应布设，校正块300的外轮廓用于与机匣内预设气流流道的内壁轮廓相适配，多个校正块300间隔布设于底座100上，相邻两校正块300围合形成用于叶栅200插接至定位孔110内后套设于叶栅200外以校正叶栅200的放置角度和位置的校正通道，叶栅200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分体式涡轮叶栅实验装置，其特征在于，包括底座(100)、多个叶栅(200)以及多个校正块(300)，底座(100)上开设有用于叶栅(200)可活动地插接的定位孔(110)，定位孔(110)的内壁形状和叶栅(200)的外壁形状相适配，定位孔(110)和叶栅(200)一一对应布设，校正块(300)的外轮廓用于与机匣内预设气流流道的内壁轮廓相适配，多个校正块(300)间隔布设于底座(100)上，相邻两校正块(300)围合形成用于叶栅(200)插接至定位孔(110)内后套设于叶栅(200)外以校正叶栅(200)的放置角度和位置的校正通道，叶栅(200)插接至定位孔(110)上并被校正块(300)校正后与底座(100)可拆卸连接，叶栅(200)包括可拆卸连接的叶身(210)和叶尖(220)。2.根据权利要求1所述的分体式涡轮叶栅实验装置，其特征在于，分体式涡轮叶栅实验装置还包括用于模拟机匣和叶栅(200)之间相对运动的运动端壁模拟系统(400)，运动端壁模拟系统(400)包括安装支架(410)、布设于安装支架(410)上的攻角匹配调节机构(420)以及布设于攻角匹配调节机构(420)内的用于带动机匣相对于叶栅(200)运动的运动端壁模拟组件(430)，底座(100)布设于运动端壁模拟组件(430)内，攻角匹配调节机构(420)用于带动运动端壁模拟组件(430)转动以使叶栅(200)进气攻角与预设进气攻角相匹配。3.根据权利要求2所述的分体式涡轮叶栅实验装置，其特征在于，运动端壁模拟组件(430)包括安装壳体、布设于安装壳体内的皮带转动件，以及布设于安装壳体内的用于带动皮带转动件...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾飞，李维，宋友富，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：