一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台

摘要：

一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，本发明的浮动环试验件安装简单，浮动环试验件通过装置右侧悬臂处套装至试验位置，同时转子右端面中心沿轴向加工有变直径且深度至轮盘中心位置的空心供液孔，孔截面从右往左直径通过锥形变径结构收缩，以增大工作介质的至轮盘中心位置处的速度，空心供液孔右端与低压水箱连通，工作介质轴向进入转子的空心供液孔并充满转子内部，甩液孔对工作介质做功，此时工作介质动能与压力能均增加，经过浮动环测试腔体的壳体后减速增压实现工作介质二次增压，达到浮动环密封入口所需的工作压力。最终工作介质在挡流螺母的作用下流入低压水箱实现了工作介质的循环。给浮动环测试提供所需的试验环境。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202410477280.9

申请日期：2024-04-18

公开/公告号：CN118346466A

公开/公告日：2024-07-15

主分类号：F02K9/96(2006.01)

申请/专利权人:北京航天动力研究所

发明/设计人:窦唯;龚杰峰;李晗;涂霆;周丹洋;姜绪强;金志磊;邝熙;何鹏

主申请人地址:100076 北京市丰台区南大红门路1号(北京9200信箱11分箱)

专利代理机构:中国航天科技专利中心

代理人:庞静

国别省市代码:北京;11

权利要求：

1.一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，包括为高速浮动环增压及动态测试一体化装置提供动力的驱动电机、变速齿轮箱、为浮动环测试所需的测量参数进行采集的数据采集及控制系统、水箱、两个轴承支承组件和用于对支承组件及驱动电机进行冷却润滑的冷却润滑系统；其特征在于：所述高速浮动环增压及动态测试一体化装置包括浮动环测试腔体、转子和一个浮动环试验件； 所述转子上加工有轮盘，轮盘两侧分别加工有浮动环接触面，所述轮盘的一侧浮动环接触面上套装浮动环试验件；所述轮盘、浮动环接触面以及浮动环试验件置于密封的浮动环测试腔体内；所述转子一端穿过所述浮动环测试腔体与驱动电机的输出端固定连接，转子另一端穿过所述浮动环测试腔体与水箱可转动连接，所述转子与水箱连接的一端的端面中心沿轴向加工有变直径且深度至轮盘中心位置的空心供液孔，所述空心供液孔的一端与水箱连通，所述轮盘内部沿圆周方向均匀加工有多个与空心供液孔相切的甩液孔，所述甩液孔用于在轮盘转动时，驱使工作介质向轮盘外缘流去，对工作介质做功，工作介质经过浮动环测试腔体后减速增压实现工作介质二次增压，实现达到浮动环试验件密封入口所需的工作压力，最终工作介质流入水箱实现工作介质的循环。 2.根据权利要求1所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：还包括挡流螺母，所述挡流螺母安装在所述的转子另一端端部；工作介质通过浮动环试验件在挡流螺母的作用下与水箱进行循环。 3.根据权利要求1所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：与水箱连接的转子另一端穿过所述浮动环测试腔体为悬臂结构，浮动环试验件套装至试验位置，浮动环试验件内孔与转子外圆之间存在0.9mm至1mm的间隙，浮动环试验件外圆与浮动环测试腔体内壁之间存在0.2mm至0.3mm的直径间隙。 4.根据权利要求1所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：浮动环测试腔体包括左高压腔体、右高压腔体；其中靠近水箱的一端记为右端； 构成左右高压腔体的壳体结构件并排相对设置在试验台底座上方并与试验台底座固定连接，左高压腔体和右高压腔体通过多个双头贯穿螺栓固定连接，二者之间采用弹簧密封圈进行密封，左高压腔体和转子之间设有填料密封进行密封，右高压腔体从右侧套装至转子上，同时右高压腔体的右壁面实现对浮动环试验件的轴向定位，右高压腔体与水箱的左侧壁板处通过紧固件连接，右高压腔体与水箱装配时均与转子壁面留存一定间隙，进而实现经浮动环后的工作介质经该间隙后流入低压水箱室内，实现工作介质的循环。 5.根据权利要求4所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：所述空心供液孔的孔截面从右往左直径依次减小并通过锥形结构收缩，锥形结构的角度来满足不同工况需求下工作介质的至轮盘中心位置处的速度增大的要求。 6.根据权利要求4所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：所述右高压腔体的外圆弧面上加工有高压腔体连接螺纹孔，螺纹套螺旋安装在所述高压腔体连接螺纹孔内并通过位移传感器锁紧螺母固定在浮动环测试腔体上；所述螺纹套内部加工为变径通孔，所述变径通孔下半部分加工为位移传感器连接螺纹孔并设有止口定位，所述变径通孔上半部分加工为通孔；所述数据采集及控制系统包括第一电涡流位移传感器，所述第一电涡流位移传感器螺旋安装在所述位移传感器连接螺纹孔内并通过密封胶进行密封，第一电涡流位移传感器的探头指向浮动环试验件，第一电涡流位移传感器的线缆通过通孔延伸至浮动环测试腔体外部。 7.根据权利要求6所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：所述的电涡流位移传感器为耐压型电涡流位移传感器。 8.根据权利要求6所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：所述数据采集及控制系统还包括第二电涡流位移传感器，第二电涡流位移传感器安装在磁吸传感器支架上，传感器支架可以磁吸附在左高压腔体或磁吸附在右侧轴承座上，进而实现传感器支架的固定安装，同时第二电涡流位移传感器的探头指向转子，实现对转子运动轨迹的测量。 9.根据权利要求8所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：数据采集及控制系统还包括二个压力传感器，其中一个压力传感器用于监测左高压腔体内轮盘顶部的流体压力，另一个压力传感器右高压腔体内浮动环试验件安装位置处的流体压力。 10.根据权利要求9所述的一种易拆装高速浮动环动态特性测试试验台，其特征在于：数据采集及控制系统还包括用于测量转子转速的转速测量仪，转速测量仪安装在转子靠近驱动电机的一端。