一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台

摘要

本发明属于航空发动机试验技术领域，提供了一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，包括内机匣，所述内机匣顶部一侧设有直线电机安装部，且直线电机安装部顶部一侧安装有直线电机，所述直线电机端部安装有摇杆，且摇杆锁定连接有转轴，所述转轴底部连接有固定板，且转轴底部转动安装于固定板顶部设置的轴槽内，所述转轴底部锁定安装有主传动杆，且主传动杆另一端转动安装有连杆，所述连杆转动连接有多对传动杆。本发明通过高频加热器对叶片进行加热，结构简单易实现，通过对比不加热叶片的摇臂应变值，可以得到温度对静叶调节机构摇臂结构应变的影响。

权利要求

1.一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，包括内机匣(13)，其特征在于：所述内机匣(13)顶部一侧设有直线电机安装部(1)，且直线电机安装部(1)顶部一侧安装有直线电机(2)，直线电机(2)端部安装有摇杆(3)，且摇杆(3)锁定连接有转轴(4)，所述转轴(4)底部连接有固定板(5)，且转轴(4)底部转动安装于固定板(5)顶部设置的轴槽内，所述转轴(4)底部锁定安装有主传动杆(14)，主传动杆(14)为L型，且主传动杆(14)拐点端转动安装有连杆(6)，所述连杆(6)转动连接有两个以上的传动杆(7)，且每个传动杆(7)中部转动安装于固定板(5)顶部，每个传动杆(7)另一端底部球铰安装有拉杆(8)，且每个拉杆(8)另一端球铰安装有联动环(9)，每个联动环(9)转动安装有摇臂(10)，且每个摇臂(10)另一端圆孔处安装有叶片(11)，所述叶片(11)两端分别安装于外机匣(15)和内机匣(13)，且内机匣(13)顶部固定安装有支撑柱(12)，所述支撑柱(12)顶部与固定板(5)底部固定。

2.根据权利要求1所述的一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，其特征在于：所述叶片(11)的上下轴段处安装有衬套用于与外机匣(15)和内机匣(13)连接。

3.根据权利要求1所述的一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，其特征在于：所述叶片(11)的外部设有高频加热器(18)。

4.根据权利要求1所述的一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，其特征在于：所述摇臂(10)顶部安装有应变片(19)。

5.根据权利要求1所述的一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，其特征在于：每个联动环(9)对应带动三个叶片(11)。

6.权利要求1‑5任一所述考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将主机箱、应变采集卡、应变片和计算机通过传输线连接在一起；

S2，将应变片贴在待测摇臂上，对应位置叶片处启动高频加热器；

S3，启动直线电机，通过计算机获取应力应变数据和图像；

S4，更改应变片粘贴的位置，分别对不同级的静叶调节机构进行测试，比较考虑温度影响的静叶调节机构各级薄弱环节的应力应变情况。

说明书

一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台

技术领域

[0001] 本发明属于航空发动机试验技术领域，尤其涉及一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台

背景技术

[0002] 在航空发动机领域中，可调静叶为可绕固定轴线改变自身安装角的静子叶片，其可用于提高压气机稳定工作范围，在航空发动机中得到广泛运用。调节机构为用于改变压
气机可调静叶角度的操纵机构。通常，一般压气机中同时存在多级可调静叶，在工作中，高
压压气机叶片的温度对调节机构性能的影响也比较明显。

[0003] 在调解机构中，相对最薄弱的结构为连接联动环和叶片的摇臂，现有技术中还缺乏相关的试验研究，且现有技术中由于调节机构为圆周分布所以导致试验台也为圆周分布
不利于试验测试，为了研究在温度影响下，静叶调节机构各级薄弱环节在运动中的应力应
变情况，设计了一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台。

发明内容

[0004] 为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，该试验台采用多级联动环水平分布，每一级联动环连带三个叶片转动。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，包括内机匣，所述内机匣顶部一侧设有直线电机安装部，且直线电机安装
部顶部一侧安装有直线电机，直线电机端部安装有摇杆，且摇杆锁定连接有转轴，所述转轴
底部连接有固定板，且转轴底部转动安装于固定板顶部设置的轴槽内，所述转轴底部锁定
安装有主传动杆，主传动杆为L型，且主传动杆拐点端转动安装有连杆，所述连杆转动连接
有两个以上的传动杆，且每个传动杆中部转动安装于固定板顶部，每个传动杆另一端底部
球铰安装有拉杆，且每个拉杆另一端球铰安装有联动环，每个联动环转动安装有摇臂，且每
个摇臂另一端圆孔处安装有叶片，所述叶片两端分别安装于外机匣和内机匣，且内机匣顶
部固定安装有支撑柱，所述支撑柱顶部与固定板底部固定。

[0006] 优选的，所述叶片的上下轴段处安装有衬套用于与外机匣和内机匣连接。

[0007] 优选的，所述叶片的外部设有高频加热器。

[0008] 优选的，所述摇臂顶部安装有应变片。

[0009] 测试方法包括以下步骤：

[0010] S1，将主机箱、应变采集卡、应变片和计算机通过传输线连接在一起；

[0011] S2，将应变片贴在待测摇臂上，对应位置叶片处启动高频加热器；

[0012] S3，启动直线电机，通过计算机获取应力应变数据和图像；

[0013] S4，更改应变片粘贴的位置，分别对不同级的静叶调节机构进行测试，比较考虑温度影响的静叶调节机构各级薄弱环节的应力应变情况。

[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0015] (1)一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，通过高频加热器对叶片进行加热，结构简单易实现，通过对比不加热叶片的摇臂应变值，可以得到温度对静叶调节
机构摇臂结构应变的影响。

[0016] (2)一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，通过整个静叶调节结构的设计，将环形的联动环简化，每一级只取三个叶片结构，简化了运动自由度，使得结构更
适用于试验。

附图说明

[0017] 图1是本发明的立体结构示意图；

[0018] 图2是本发明的静叶调节机构示意图；

[0019] 图3是本发明的叶片部分结构示意图。

[0020] 图中：1直线电机安装部；2直线电机；3摇杆；4转轴；5固定板；6连杆；7传动杆；8拉杆；9联动环；10摇臂；11叶片；12支撑柱；13内机匣；14主传动杆；15外机匣；16大衬套；17小
衬套；18高频加热器；19应变片。

具体实施方式

[0021] 以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0022] 请参阅图1‑3，本发明提供一种技术方案：一种考虑温度影响的静叶调节机构应力应变试验台，包括内机匣13，内机匣13顶部一侧设有直线电机安装部1，且直线电机安装部1
顶部一侧安装有直线电机2，直线电机2端部安装有摇杆3，且摇杆3锁定连接有转轴4，转轴4
底部连接有固定板5，且转轴4底部转动安装于固定板5顶部设置的轴槽内，转轴4底部锁定
安装有主传动杆14，且主传动杆14另一端转动安装有连杆6，连杆6转动连接有多对传动杆
7，且传动杆7中部转动安装于固定板5顶部，传动杆7另一端底部球铰安装有拉杆8，且拉杆8
另一端球铰安装有联动环9，联动环9转动安装有摇臂10，且摇臂10另一端圆孔处安装有叶
片11，叶片11两端分别安装于外机匣15和内机匣13，且内机匣13顶部固定安装有支撑柱12，
支撑柱12顶部与固定板5底部固定，叶片11的上下轴段处安装有大衬套16和小衬套17，叶片
11的外部设有高频加热器18，摇臂10顶部安装有应变片19。

[0023] 静叶调节机构分为第一级、第二级、第三级和第四级。

[0024] 试验包括以下步骤：S1，将主机箱、应变采集卡、应变片和计算机等通过传输线连接在一起；S2，将应变片贴在第一级某个摇臂上，对应位置叶片处启动高频加热器；S3，启动
直线电机，通过计算机内的NI MAX软件获取应力应变数据和图像；S4，更改应变片粘贴的位
置，分别对第一级、第二级、第三级和第四级进行测试，比较考虑温度影响的静叶调节机构
各级薄弱环节的应力应变情况。