一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线及其固定方法与流程

1.本发明属于航空发动机动应力测试技术领域，具体涉及一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线及其固定方法。


背景技术：

2.在构件表面安装接触式应变计，将应变计信号通过引线传输到数据采集系统，实现动应力信号获取，是发动机研制过程中掌握和解决发动机构件的强度可靠性问题的关键技术。由于航空发动机是复杂旋转机械结构，其存在盲腔结构，譬如压气机整体叶盘的盘与盘之间的腔体、涡轮引线轴等。发动机在进行动应力测试时，往往需要在盲腔中进行应变计引线固定，才能实现某些部件动应力的有效测试。
3.目前动应力测试引线固定的方法主要有两种：一种是对动应力测试引线刷环氧树脂胶固定；另一种是在动应力测试引线上覆盖金属蒙皮后进行点焊固定。由于刷胶固定的方式受操作空间、加压固化的限制，只适合无盲腔结构的试验件引线固定，无法完成盲腔试验件的动应力测试。传统的蒙皮点焊固定需要将蒙皮覆盖在引线上且需要按压蒙皮才能实现点焊，因此传统的蒙皮点焊固定只能用于可见、具有按压平面的试验件。面对压机机、涡轮等存在盲腔结构的试验件，应变计引线固定成为其动应力测试的难题，阻碍了航空发动机盲腔结构件的动应力测试。
4.因此，需要提供一种能够固定盲腔结构件中的动应力测试引线方法，以实现航空发动机盲腔结构件动应力测试。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线及其固定方法以解决发动机转子盲腔动应力测试引线固定的问题，以实现发动机转子盲腔中测试引线无断裂、无脱落，提高了发动机盲腔结构试验件的动应力测量的有效率。
6.为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线，所述引线包括用于在盲腔内穿过的传输线以及固定在传输线上的多个蒙皮，所述蒙皮为沿传输线长度方向对折设置，对折中心设有用于传输线穿过的穿线孔，所述传输线用于动应力信号传输，所述蒙皮用于将传输线固定在盲腔内腔上。
7.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线，还具有这样的特征，所述传输线长度l不小于盲腔长度，相邻两蒙皮之间的间距h不大于5cm。
8.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线，还具有这样的特征，多个蒙皮之间的间距相同。
9.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线，还具有这样的特征，相邻两蒙皮在盲腔内腔上的固定位置分别设置在传输线两侧。
10.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线，还具有这样的特征，所述穿线孔内径与所述传输线的外径相配合以使得传输线在穿线孔内固定。
11.本发明的另一目的在于，提供一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，所述固定方法用于固定权利要求前述任一项所述的测试引线，所述固定方法包括如下步骤：
12.s1：改进点焊机焊头，在焊头上设置焊接弧度，用于使得焊头直接触及盲腔内的点焊位；
13.s2：将内窥镜的镜头固定在点焊机焊头上；
14.s3：通过内窥镜观察盲腔内部环境的同时利用点焊机将测试引线上的蒙皮点焊在盲腔内壁上。
15.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，还具有这样的特征，蒙皮上设有多个点焊位，多个点焊位在蒙皮上均匀分布，相邻两焊点间距小于0.5mm。
16.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，还具有这样的特征，所述s1中点焊机焊头上设有用于防止内窥镜镜头反光的吸光层。
17.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，还具有这样的特征，所述方法中的点焊机的焊枪上设有用于配合内窥镜观察焊头头部的吸光层，所述吸光层设置在内窥镜镜头与焊头之间，内窥镜镜头与点焊触点距离为5-20mm。
18.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，还具有这样的特征，所述s3还包括在测试引线放入盲腔前，在蒙皮上标记点焊位。
19.有益效果：
20.本发明所提供的一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线，该结构根据引线长度设计固定点位和数量，对盲腔中的引线固定位做计算，并在固定位提前包覆蒙皮，以使得该测试引线的固定更为方便快捷。
21.本发明所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法采用点焊固定转子盲腔动应力测试引线的方法，解决了传统点焊需要按压的要求，且操作简易；本发明采用点焊机结合内窥镜的方式，对测试引线上的蒙皮进行点焊，并通过固定蒙皮的方式固定动应力测试引线，实现了盲腔中引线位置、走向、点焊蒙皮间距等各种情况的可观察性；解决了盲腔中动应力测试引线的断裂、脱落问题，大大提高发动机盲腔结构下的转子动应力测量有效率，且该发明可应用于发动机转子盲腔其他引线的固定，譬如温度测试引线固定。
附图说明
22.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
23.图1为本发明实施例所提供的航空发动机转子盲腔动应力测试引线的结构图；
24.图2为本发明实施例所使用的点焊机焊头结构示意图；
25.图3为本发明实施例所使用的点焊机焊头放大图；
26.其中，1：传输线；11：第一固定位置；12：第二固定位置；13：第三固定位置；14：第四固定位置；2：蒙皮；3：点焊机焊头；31：点焊触点；32：吸光层；33：镜头；34：焊枪。
具体实施方式
27.下面结合附图与实施例对本发明作进一步的详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
28.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
31.如图1所示，提供了一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线，所述引线包括用于在盲腔内穿过的传输线1以及固定在传输线1上的多个蒙皮2，所述蒙皮2为沿传输线1长度方向对折设置，对折中心设有用于传输线穿过的穿线孔，所述传输线1用于动应力信号传输，所述蒙皮2用于将传输线1固定在盲腔内腔上。
32.在部分实施例中，所述传输线1长度l不小于盲腔长度，相邻两蒙皮2之间的间距h不大于5cm。
33.在部分实施例中，多个蒙皮2之间的间距相同。
34.在部分实施例中，相邻两蒙皮2在盲腔内腔上的固定位置分别设置在传输线1两侧。具体如图1所示，第一固定位置11作为第一块蒙皮2的固定点位，位于传输线1的上方，第二固定位置12作为第二块蒙皮2的固定点位，位于传输线1的下方，第三固定位置13作为第三块蒙皮2的固定点位，位于传输线1的上方，第四固定位置14作为第四块蒙皮2的固定点位，位于传输线1的下方。
35.在部分实施例中，所述穿线孔内径与所述传输线1的外径相配合以使得传输线1在穿线孔内固定。
36.在部分实施例中，提供了一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，所述固定方法用于固定前述任一项所述的测试引线，所述固定方法包括如下步骤：
37.s1：改进点焊机焊头3，在焊头上设置焊接弧度，用于使得焊头直接触及盲腔内的点焊位；
38.s2：将内窥镜的镜头33固定在点焊机焊头3上；
39.s3：通过内窥镜观察盲腔内部环境的同时利用点焊机将测试引线上的蒙皮2点焊在盲腔内壁上。
40.在部分实施例中，蒙皮2上设有多个点焊位，多个点焊位在蒙皮2上均匀分布，相邻
两焊点间距小于0.5mm。
41.在部分实施例中，所述s1中点焊机焊头3上设有用于防止内窥镜镜头33反光的吸光层32。其中吸光层32为涂覆的一层黑体漆。
42.在部分实施例中，所述方法中的点焊机的焊枪上设有用于配合内窥镜观察焊头头部的吸光层32，所述吸光层32设置在内窥镜镜头33与焊头3之间，内窥镜镜头33与点焊触点31距离为5-20mm。
43.在部分实施例中，所述s3还包括在测试引线放入盲腔前，在蒙皮2上标记点焊位。
44.在部分实施例中，以前述实施例所提供的技术方案对发动机压气机4-7叶片为焊接组件进行焊接，其中4级与5级盘间、5级与6级盘间、6级与7级盘间存在盲腔，为了完成5级、6级、7级叶片的动应力测试，需在盲腔中进行动应力测试引线固定。
45.步骤一：根据某型发动机压气机4～7叶盘为焊接组件尺寸图，测量4级与5级盘间、5级与6级盘间、6级与7级盘盲腔引线路径长度，引线长度分别为长度l1、l2、l3、l4；设计固定点两两间距为h，h等于5cm；固定点点数分别为n1、n2、n3、n4，其中nn＝ln/h，n为盲腔数，对所述测试引线上对固定点的标记，采用防脱记号笔在引线上画圆圈标记，标记不脱落；
46.步骤二：对钛合金蒙皮预先进行成形处理，即先将蒙皮2裁剪成长度约为3～4cm、宽度约为1～1.5cm的长方形蒙皮条，然后将蒙皮条沿长度方向对折，并在对折中心预留能够将所固定引线穿行的孔径，在蒙皮2重叠的尾部，用钳子进行预压，使得重叠部分基本上紧贴合，其中，蒙皮2厚度在0.5mm～1mm之间；
47.步骤三：将预先处理好的点焊蒙皮2从已穿入盲腔中的引线出头方向穿套在引线上；
48.步骤四：将点焊机焊枪34的枪头进行改造，根据盲腔的结构，将点焊机的焊头设计成带圆弧度弯折的焊头，焊头弧度和焊头具体尺寸根据盲腔结构尺寸定；
49.步骤五：将改造后的点焊枪头与内窥镜的镜头33用胶带捆绑固定在一起，将其固定在焊枪头上，使得点焊时能够清楚观察到盲腔内部情况；
50.步骤六：通过内窥镜观察盲腔中的引线和蒙皮2，采用点焊枪头拨动蒙皮2使蒙皮2靠引线进头端的边与标记线对齐；
51.步骤七：根据点焊蒙皮2材料属性，设置点焊机点焊能量40j，将点焊头放置蒙皮2上，点焊机的接地夹夹在盲腔件上，内窥镜观察下，按压点焊机点焊开关，进行蒙皮2点焊，其中两间距小于0.5mm，焊点间距基本上保持一致，点焊在蒙皮2尽量显均匀分布，每个焊点只点焊一次。
52.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线，其特征在于，所述引线包括用于在盲腔内穿过的传输线以及固定在传输线上的多个蒙皮，所述蒙皮为沿传输线长度方向对折设置，对折中心设有用于所述传输线穿过的穿线孔，所述传输线用于动应力信号传输，所述蒙皮用于将所述传输线固定在盲腔内腔上。2.根据权利要求1所述的航空发动机转子盲腔动应力测试引线，其特征在于，所述传输线长度l不小于盲腔长度，相邻两蒙皮之间的间距h不大于5cm。3.根据权利要求1所述的航空发动机转子盲腔动应力测试引线，其特征在于，多个蒙皮之间的间距相同。4.根据权利要求1所述的航空发动机转子盲腔动应力测试引线，其特征在于，相邻两蒙皮在盲腔内腔上的固定位置分别设置在传输线两侧。5.根据权利要求1所述的航空发动机转子盲腔动应力测试引线，其特征在于，所述穿线孔的内径与所述传输线的外径相配合以使得传输线在穿线孔内固定。6.一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，所述固定方法用于固定权利要求1-5任一项所述的测试引线，其特征在于，所述固定方法包括如下步骤：s1：改进点焊机焊头，在焊头上设置焊接弧度，用于使得焊头直接触及盲腔内的点焊位；s2：将内窥镜的镜头固定在点焊机焊头上；s3：通过内窥镜观察盲腔内部环境的同时利用点焊机将测试引线上的蒙皮点焊在盲腔内壁上。7.根据权利要求6所述航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，其特征在于，蒙皮上设有多个点焊位，多个点焊位在蒙皮上均匀分布，相邻两焊点间距小于0.5mm。8.根据权利要求6所述航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，其特征在于，所述s1中点焊机焊头上设有用于防止内窥镜镜头反光的吸光层。9.根据权利要求6所述的航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，其特征在于，所述方法中的点焊机的焊枪上设有用于配合内窥镜观察焊头头部的吸光层，所述吸光层设置在内窥镜镜头与焊头之间，内窥镜镜头与点焊触点距离为5-20mm。10.根据权利要求6所述的航空发动机转子盲腔动应力测试引线的固定方法，其特征在于，所述s3还包括在测试引线放入盲腔前，在蒙皮上标记点焊位。

技术总结
本发明提供了一种航空发动机转子盲腔动应力测试引线及其固定方法，属于航空发动机动应力测试技术领域，所述引线包括用于在盲腔内穿过的传输线以及固定在传输线上的多个蒙皮，所述蒙皮为沿传输线长度方向对折设置，对折中心设有用于传输线穿过的穿线孔，所述传输线用于动应力信号传输，所述蒙皮用于将传输线固定在盲腔内腔上。该结构根据引线长度设计固定点位和数量，对盲腔中的引线固定位做计算，并在固定位提前包覆蒙皮，以使得该测试引线的固定更为方便快捷。更为方便快捷。更为方便快捷。


技术研发人员：王艳丰 张文学 李朋宾 何伟 黄维娜 李晓明 刘静 谭清江
受保护的技术使用者：中国航发四川燃气涡轮研究院
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/9/23