本發(fā)明涉及航空發(fā)動機熱端部件或其他涉及熱沖擊與熱疲勞試驗技術(shù)領域。

背景技術(shù)：

航空發(fā)動機的熱端部件，如燃燒室、渦輪盤、轉(zhuǎn)子、靜子、加力燃燒室、尾噴管等部件在工作時由于發(fā)動機工作狀態(tài)的變化，經(jīng)常遭遇熱沖擊和熱疲勞的問題，上述問題在航空發(fā)動機熱端部件設計時必須予以考慮和研究，目前，如何在實驗室條件下制造類似于航空發(fā)動機熱端部件工作條件下的快速變化的溫度場，實現(xiàn)相關(guān)部件的熱沖擊和熱疲勞試驗是一項難題。因此，需要發(fā)展一種新的試驗裝置來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題和存在不足，本發(fā)明提供了一套試驗裝置及方法，該裝置能可靠產(chǎn)生可控高溫燃氣流作為熱沖擊與熱疲勞試驗的氣源，并采用簡單的驅(qū)動、傳動與安裝調(diào)節(jié)機構(gòu)，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)部件的周期熱沖擊與熱疲勞試驗的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明試驗裝置可采用如下技術(shù)方案：

一種基于噴氣發(fā)動機燃氣的熱沖擊與熱疲勞試驗裝置，其特征在于：包括豎直向上延伸的轉(zhuǎn)軸、安裝于轉(zhuǎn)軸上并隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的試驗盤、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置、安裝在試驗盤外緣的試驗件、設置于試驗件上方且噴口面向試驗件的蝸輪噴氣發(fā)動機、收容蝸輪噴氣發(fā)動機的試驗噴管、設置于試驗件下方的排放裝置；所述排放裝置包括喇叭狀的收集口、位于收集口下方的排放管及位于排放管下方的排放口，所述排放管中設有冷卻噴嘴。

本發(fā)明中試驗件安裝在所述旋轉(zhuǎn)試驗臺上，可根據(jù)試驗要求開展定速旋轉(zhuǎn)；能通過蝸輪噴氣發(fā)動機產(chǎn)生可控高溫燃氣流作為熱沖擊與熱疲勞試驗的氣源模擬試驗件受周期熱沖擊工況，也可開展考慮離心力的復雜熱沖擊試驗；同時設置的排放裝置能夠?qū)U氣進行降溫和稀釋處理后排放，保證試驗場所的試驗環(huán)境和安全。

而本發(fā)明中的試驗方法可采用以下技術(shù)方案：

啟動驅(qū)動裝置，使試驗臺按熱沖擊試驗預設熱沖擊頻率轉(zhuǎn)動，排放管中冷卻噴嘴啟動冷卻作業(yè)；

調(diào)整蝸輪噴氣發(fā)動機至預設位置，

蝸輪噴氣發(fā)動機出口燃氣溫度穩(wěn)定至試驗要求，開始試驗件的熱沖擊試驗；

試驗結(jié)束，關(guān)閉試驗裝置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于微型噴氣發(fā)動機燃氣的熱沖擊與熱疲勞試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明航空發(fā)動機環(huán)境試驗用可控冰雹發(fā)射裝置的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

請參閱圖1所示，本發(fā)明公開一種基于微型噴氣發(fā)動機燃氣的熱沖擊與熱疲勞試驗裝置，包括豎直向上延伸的轉(zhuǎn)軸17、安裝于轉(zhuǎn)軸17上并隨轉(zhuǎn)軸17旋轉(zhuǎn)的試驗盤25、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置、底座21，所述底座21上設有承載定位轉(zhuǎn)軸17的架子，所述驅(qū)動裝置也設置在底座上21。其中轉(zhuǎn)軸17用一組止推軸承18和一組普通軸承19定位；試驗盤25用上下兩組壓塊26安裝在轉(zhuǎn)軸17上。在本實施方式中，驅(qū)動裝置包括電機23、安裝電機23的安裝件22及連接電機輸出軸以及轉(zhuǎn)軸的變速系統(tǒng)20。通過控制電機23轉(zhuǎn)速調(diào)整轉(zhuǎn)軸17的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)可控的熱沖擊頻率，模擬試驗件28的周期熱沖擊工況，或帶離心力載荷的復雜熱沖擊工況。還包括安裝在試驗盤25外緣的試驗件28、設置于試驗件28上方且噴口面向試驗件28的微型蝸輪噴氣發(fā)動機1、收容蝸輪噴氣發(fā)動機1的試驗噴管2、承載蝸輪噴氣發(fā)動機1及試驗噴管2的支架組件，所述支架組件包括可調(diào)節(jié)桁架6、立式圓柱支架9。桁架6采用一套滾輪11滑軌10和齒輪7齒條8平動裝置安裝在立式圓柱支架9上。這里，采用滾輪滑軌10及齒輪齒條平動裝置8安裝在所述立式圓柱支架9上，所述立式圓柱支架9由焊接在底部的加強筋12支撐，使用位于立式圓柱支架9底部的萬向輪13調(diào)整水平位置，可以根據(jù)試驗要求確定熱沖擊試驗用引氣噴射位置。另外，試驗噴管2內(nèi)壁在蝸輪噴氣發(fā)動機1噴口處周向設置有冷卻氣體旁路噴嘴5，冷卻氣體旁路噴嘴5連接節(jié)流閥4及外部冷卻氣源3。試驗噴管2出口安裝有測溫用熱電偶傳感器27，熱電偶傳感器27及節(jié)流閥4與PRC控制器29連接成控制回路。這里，通過電偶傳感器27、冷卻氣體旁路噴嘴5、節(jié)流閥4、PRC控制器29等部件組成的所述引氣溫度控制系統(tǒng)，冷卻用壓縮空氣或液氮氣體通過所述冷卻引氣旁路及噴嘴進入發(fā)動機燃氣并摻混，調(diào)整燃氣溫度，可以根據(jù)試驗要求控制試驗用引氣溫度在預設范圍。

還包括設置于試驗件28下方的排放裝置14。所述排放裝置包括喇叭狀的收集口、位于收集口下方的排放管及位于排放管下方的排放口16，所述排放管中設有冷卻噴嘴15。通過冷卻噴嘴15噴水對廢氣進行降溫和稀釋處理后排放，保證試驗場所的試驗環(huán)境和安全。

進一步的，所述試驗件28周圍設置有環(huán)形護板24，且收集口位于環(huán)形護板24范圍之內(nèi)。

而上述裝置的試驗方法為：

啟動驅(qū)動裝置，使試驗臺按熱沖擊試驗預設熱沖擊頻率轉(zhuǎn)動，排放管中冷卻噴嘴啟動冷卻作業(yè)；

調(diào)整蝸輪噴氣發(fā)動機至預設位置，

蝸輪噴氣發(fā)動機出口燃氣溫度穩(wěn)定至試驗要求，開始試驗件的熱沖擊試驗；

試驗結(jié)束，關(guān)閉試驗裝置。

另外，本發(fā)明的具體實現(xiàn)方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。