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专利名称：一种用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机加力筒体密封片加温、加载疲劳试验装置结构设计及应用技术领域，特别提供了一种用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器。
背景技术：
某发动机加力筒体密封片是应用于发动机上的关键和重要零件之一，其主要应用在发动机加力筒体部位。它是承受高温、高载荷、大气流、高振动的零件。因此，在工作一个寿命期后，部分密封片的中部边缘产生一些裂纹。按厂家规定密封片出现裂纹后必须更换，密封片常因为裂纹而报废。由于加力筒体密封片属于高温部件，从材料到结构要求都很高，生产难度大，一直外购，价格昂贵，且不能按时供货，影响发动机的正常交付。为了提高发动机密封片的使用寿命，同时为节省资金，现行的应对处理办法是采用特殊的焊接方法对其进行修复。为保证修复后的密封片焊缝工作的可靠性，模拟发动机工作状态，对修复后的密封片进行疲劳试验，以确定修复后的密封片能否经过高温、振荡的考核，安全的应用于发动机。在发动机加力筒体密封片加温、加载疲劳试验中有下列典型的试验要求将密封片置于高温500°C的环境内(模拟发动机工作环境)，同时要求密封片两端承受振荡弯曲力的作用，使密封片两端向下弯曲5_，然后抬起，曳动记录试验次数在往复运动1000次、3000次和达到技术条件要求的次数后取下进行焊缝检查焊缝有无扩展、开裂情况。人们期望获得一种满足实验要求的用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器，以便填补行业空白，达到使用要求。

发明内容
本的目的是提供一种适合高温、高疲劳强度的发动机密封片加载疲劳考核的试验装置，以便满足相关要求。本发明具体提供了一种用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器，其特征在于其构成如下温控装置I、支板2、传动轴5、凸轮8、齿轮9、电机10、上盖11、加热装置15、支撑轴13 ;其中温控装置I、电机10、上盖11都布置在支板2上，电机10与凸轮8之间通过齿轮9连接，被实验的密封片14布置在上盖11下方；上盖11远离密封片14的一侧布置有凸轮8，用于对被实验的密封片14进行加热的加热装置15布置在所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中相对于密封片14的远离上盖11的下部腔室中；传动轴5布置在所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中支板2的上部，凸轮8布置在传动轴5上；支撑轴13布置在被实验的密封片14下方远离上盖11的下方与被实验的密封片14接触对被实验的密封片14起支撑作用；温控装置I连接着加热装置15。
所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中还设置有下述结构加载销轴3、轴承4、大弹簧6;凸轮8有两个且为同步凸轮都布置在传动轴5上，凸轮8的下方布置有加载销轴3和大弹簧6，加载销轴3的下端接触被实验的密封片14的上表面，周期旋转的凸轮8通过加载销轴3对被实验的密封片14施加周期作用力并使被实验的密封片14做周期变形；上盖11上对应加载销轴3处设置有允许加载销轴3穿过的通孔，上盖11上方的加载销轴3中间段布置有用于加载销轴3向上复位抬起的大弹簧6，加载销轴3上端设置有防止大弹簧6脱出的阻挡结构；用于支撑传动轴5的轴承4设置在传动轴5和支板2之间。所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中，传动轴5上还设置有用 于计算传动轴旋转周数的计数拨叉7 ；所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中相对于密封片14的远离上盖11的下部腔室中还设置有测温电阻16，其与温控装置I相连接；远离被实验的密封片14的上盖11上部固定设置有把手12。所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器还有下述要求试验器内保持高温500°C、被实验的密封片14两端往复振荡弯曲最大变形量为5_。由于没有现成的设备，没有参考资料，无法完成试验考核项目。方案设计、制定过程中需克服的困难试验用电机功率的选择、齿轮各参数的计算；试验器要保证恒温5000C，试验器保温效果要好，温控装置需自动进行温度调整；加载过程中的凸轮滚压高度要经过精确计算和调试才能保证，弹簧回弹效果要好，凸轮抬起后弹簧应使大轴销脱离密封片。经试验，试验器完全符合技术要求。所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器的具体工作原理简介如下首先将被实验的密封片14安装在试验器内，由加温炉将试验器内腔温度加热到500°C后(由热电偶测得)，电机10带动齿轮9具体可以为齿轮组用于传动再由齿轮9带动传动轴5及凸轮8转动，当凸轮8的凸面旋转到下方时将带有大弹簧6的加载轴销3压向密封片14两端，密封片14受弯曲力的作用，按要求两端向下弯曲5_;当凸轮8凸面旋转到上方时，带有大弹簧6的加载轴销3由大弹簧6弹回，使密封片14两端不再受力，恢复原状态，计数拨叉7在加载轴销3每脱开时进行计数并累加，这样加载、卸载反复使密封片14在高温及5_弯曲疲劳下工作，每1000次捡查焊缝情况并作记录直到工作次数达到试验要求时取下密封片14进行捡查。本发明应用于考核焊接后的密封片疲劳强度的可靠性试验也可应用于航空发动机或其它民用机械类似零件的常温、高温强度试验。由于加力筒体密封片位于高温、大气流环境中，对零件要求较高。该零件薄而长，每台需要多件按一定弧度排列，无论从材质、工艺、强度要求都非常高。因此，生产加工难度都很大，一直靠进口。价格昂贵，还不能按时供货，经常影响发动机的正常交付。采用自行研制的密封片试验器，按技术要求完成了试验考核工作，效果较好，为修复后的密封片的工作可靠性提供重要数据，为国家节约了大量外汇。


下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明图I为用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器结构示意见图。
具体实施例方式实施例I一种用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器，其构成如下温控装置I、支板2、传动轴5、凸轮8、齿轮9、电机10、上盖11、加热装置15、支撑轴13 ;其中温控装置
I、电机10、上盖11都布置在支板2上，电机10与凸轮8之间通过齿轮9连接，被实验的密封片14布置在上盖11下方；上盖11远离密封片14的一侧布置有凸轮8，用于对被实验的密封片14进行加热的加热装置15布置在所述用于发动机密封片加 温、加载疲劳考核的试验器中相对于密封片14的远离上盖11的下部腔室中；传动轴5布置在所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中支板2的上部，凸轮8布置在传动轴5上；支撑轴13布置在被实验的密封片14下方远离上盖11的下方与被实验的密封片14接触对被实验的密封片14起支撑作用；温控装置I连接着加热装置15。所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中还设置有下述结构加载销轴3、轴承4、大弹簧6;凸轮8有两个且为同步凸轮都布置在传动轴5上，凸轮8的下方布置有加载销轴3和大弹簧6，加载销轴3的下端接触被实验的密封片14的上表面，周期旋转的凸轮8通过加载销轴3对被实验的密封片14施加周期作用力并使被实验的密封片14做周期变形；上盖11上对应加载销轴3处设置有允许加载销轴3穿过的通孔，上盖11上方的加载销轴3中间段布置有用于加载销轴3向上复位抬起的大弹簧6，加载销轴3上端设置有防止大弹簧6脱出的阻挡结构；用于支撑传动轴5的轴承4设置在传动轴5和支板2之间。所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中，传动轴5上还设置有用于计算传动轴旋转周数的计数拨叉7 ；所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中相对于密封片14的远离上盖11的下部腔室中还设置有测温电阻16，其与温控装置I相连接；远离被实验的密封片14的上盖11上部固定设置有把手12。所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器还有下述要求试验器内保持高温500°C、被实验的密封片14两端往复振荡弯曲最大变形量为5_。由于没有现成的设备，没有参考资料，无法完成试验考核项目。方案设计、制定过程中需克服的困难试验用电机功率的选择、齿轮各参数的计算；试验器要保证恒温5000C，试验器保温效果要好，温控装置需自动进行温度调整；加载过程中的凸轮滚压高度要经过精确计算和调试才能保证，弹簧回弹效果要好，凸轮抬起后弹簧应使大轴销脱离密封片。经试验，试验器完全符合技术要求。所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器的具体工作原理简介如下首先将被实验的密封片14安装在试验器内，由加温炉将试验器内腔温度加热到500°C后(由热电偶测得)，电机10带动齿轮9具体可以为齿轮组用于传动再由齿轮9带动传动轴5及凸轮8转动，当凸轮8的凸面旋转到下方时将带有大弹簧6的加载轴销3压向密封片14两端，密封片14受弯曲力的作用，按要求两端向下弯曲5_;当凸轮8凸面旋转到上方时，带有大弹簧6的加载轴销3由大弹簧6弹回，使密封片14两端不再受力，恢复原状态，计数拨叉7在加载轴销3每脱开时进行计数并累加，这样加载、卸载反复使密封片14在高温及5_弯曲疲劳下工作，每1000次捡查焊缝情况并作记录直到工作次数达到试验要求时取下密封片14进行捡查。本实施例应用于考核焊接后的密封片疲劳强度的可靠性试验也可应用于航空发动机或其它民用机械类似零件的常温、高温强度试验。由于加力筒体密封片位于高温、大气流环境中，对零件要求较高。该零件薄而长，每台需要多件按一定弧度排列，无论从材质、工艺、强度要求都非常高。因此，生产加工难度都很大，一直靠进口。价格昂贵，还不能按时供货，经常影响发动机的正常交付。采用自行研制的密封片试验器，按技术要求完成了试验考核工作，效果较好，为修复后的密封 片的工作可靠性提供重要数据，为国家节约了大量外汇。
权利要求
1.一种用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器，其特征在于其构成如下温控装置(I)、支板(2)、传动轴(5)、凸轮(8)、齿轮(9)、电机(10)、上盖(11)、加热装置(15)、支撑轴(13);其中温控装置(I)、电机(10)、上盖(11)都布置在支板(2)上，电机(10)与凸轮(8)之间通过齿轮(9)连接， 被实验的密封片(14)布置在上盖(11)下方；上盖(11)远离密封片(14)的一侧布置有凸轮(8)，用于对被实验的密封片(14)进行加热的加热装置(15)布置在所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中相对于密封片(14)的远离上盖(11)的下部腔室中； 传动轴(5)布置在所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中支板(2)的上部，凸轮(8)布置在传动轴(5)上； 支撑轴(13)布置在被实验的密封片(14)下方远离上盖(11)的下方与被实验的密封片(14)接触对被实验的密封片(14)起支撑作用； 温控装置(I)连接着加热装置(15 )。
2.按照权利要求I所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器，其特征在于所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中还设置有下述结构加载销轴(3)、轴承(4)、大弹簧(6); 凸轮(8)有两个且为同步凸轮都布置在传动轴(5)上，凸轮(8)的下方布置有加载销轴(3)和大弹簧(6)，加载销轴(3)的下端接触被实验的密封片(14)的上表面，周期旋转的凸轮(8 )通过加载销轴(3 )对被实验的密封片(14)施加周期作用力并使被实验的密封片(14)做周期变形；上盖(11)上对应加载销轴(3)处设置有允许加载销轴(3)穿过的通孔，上盖(11)上方的加载销轴(3)中间段布置有用于加载销轴(3)向上复位抬起的大弹簧(6),加载销轴(3)上端设置有防止大弹簧(6)脱出的阻挡结构； 用于支撑传动轴(5 )的轴承(4 )设置在传动轴(5 )和支板(2 )之间。
3.按照权利要求2所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器，其特征在于所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中，传动轴(5)上还设置有用于计算传动轴旋转周数的计数拨叉(7)； 所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中相对于密封片(14)的远离上盖(11)的下部腔室中还设置有测温电阻(16)，其与温控装置(I)相连接； 远离被实验的密封片(14)的上盖(11)上部固定设置有把手(12)。
4.按照权利要求3所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器，其特征在于所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器还有下述要求试验器内保持高温5000C、被实验的密封片(14)两端往复振荡弯曲最大变形量为5mm。
全文摘要
一种用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器，其构成如下温控装置(1)、支板(2)、传动轴(5)、凸轮(8)、齿轮(9)、电机(10)、上盖(11)、加热装置(15)、支撑轴(13)；其中温控装置(1)、电机(10)、上盖(11)都布置在支板(2)上，电机(10)与凸轮(8)之间通过齿轮(9)连接，传动轴(5)布置在所述用于发动机密封片加温、加载疲劳考核的试验器中支板(2)的上部，凸轮(8)布置在传动轴(5)上；支撑轴(13)布置在密封片(14)下方远离上盖(11)的下方与密封片(14)接触。本发明应用于考核焊接后的密封片疲劳强度的可靠性试验，其填补了行业空白，具有巨大的经济和社会价值。
文档编号G01N3/32GK102749254SQ201210234059
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者万利, 刘涛, 唐秀珍, 王健熙, 范秀杰 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司