CN112798437B - 一种中介机匣试验载荷加载装置 - Google Patents

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Abstract

一种中介机匣试验载荷加载装置，包括：转接筒，一端与中介机匣对接，该端外壁连接有截面扭矩加载接头、截面径向加载接头，以对中介机匣施加截面扭矩、径向载荷；转接框，与转接筒另一端端面连接，其上连接有两个截面弯矩及轴向加载接头，以对中介机匣施加截面弯矩及轴向载荷；承载架，连接在转接框上，其上定位安装有支点轴向载荷作动器；转接轴，一端与中介机匣内支点部位连接，另一端伸出转接筒，该端外壁连接有支点径向加载接头，以对中介机匣施加支点径向载荷；转接架，套设在转接轴外周，与中介机匣内支点部位连接，其上连接有支点轴向加载接头；支点轴向加载接头与支点轴向载荷作动器连接，以对中介机匣施加支点轴向载荷。

Description

一种中介机匣试验载荷加载装置
技术领域
本申请属于中介机匣试验载荷加载设计技术领域，具体涉及一种中介机匣试验载荷加载装置。
背景技术
对航空发动机中介机匣进行静力、疲劳试验，需在中介机匣截面上施加弯矩、扭矩、轴向、径向等载荷，在其支点上施加轴向、径向等载荷。
在进行航空发动机中介机匣进行静力、疲劳试验时，当前多采用如图1所述的中介机匣试验载荷加载装置进行试验载荷的加载，包括：
转接筒，一端用以与中介机匣对接，该端外壁连接有截面扭矩加载接头、截面径向加载接头，以能够对中介机匣施加截面扭矩、径向载荷，外壁具有支点径向转接孔；
转接梁，与转接筒另一端连接，两端设置有截面弯矩及轴向力加载接头，以能够对中介机匣施加截面弯矩及轴向载荷，其上具有支点轴向转接孔；
转接轴，在转接筒内设置，一端用以中介机匣内支点部位连接，外壁连接有支点径向加载接头；支点径向加载接头自支点径向转接孔伸出，以能够对中介机匣施加支点径向载荷；
转接架，在转接筒内设置，套设在转接轴外周，其上连接有支点轴向加载接头；支点轴向加载接头自支点轴向转接孔伸出，以能够对中介机匣施加支点轴向载荷。
在进行航空发动机中介机匣进行静力、疲劳试验时，采用上述的中介机匣试验载荷加载装置进行试验载荷的加载，存在以下缺陷：
1）、转接梁两点连接在转接筒的端面上，在连接部位会产生较大的应力，限制了对中介机匣施加截面弯矩及轴向载荷的加载能力，且不能够连续调节转接梁的角度，致使对中介机匣施加某些特定角度的截面弯矩及轴向载荷存在偏差；
2）、转接筒上的支点径向转接孔的具***置需要根据具体的试验工况进行开设，进行不同工况试验时多需要在转接筒上加开不同的支点径向转接孔，不具有通用性，进行不同工况试验时会耗费大量的人力、物力，且在转接筒上开设过多的支点径向转接孔会严重损坏转接筒的强度，致使转接筒不能够再满足对中介机匣施加载荷的强度要求；
3）、为避免转接梁与转接轴、转接架之间发生干涉，需设计转接筒具有较高的高度，将转接轴、转接架包覆在其内部，不利于在试验过程中对其状态进行监控；
4）、为了使支点轴向加载接头能够顺利的自转接梁上的支点轴向转接孔伸出，不发生干涉，需要对转接梁上的支点轴向转接孔进行精确定位及加工；
5）、为了能够通过支点轴向加载接头对中介机匣施加支点轴向载荷，需要搭建跨越整个装置的龙门式框架，以安装与支点轴向加载接头连接能够产生支点轴向载荷的作动器，工作量较大，且难以实现对作动器的精确定位，难以保证支点轴向载荷加载的有效性。
鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本申请的目的是提供一种中介机匣试验载荷加载装置，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
本申请的技术方案是：
一种中介机匣试验载荷加载装置，包括：
转接筒，一端用以与中介机匣对接，该端外壁连接有截面扭矩加载接头、截面径向加载接头，以能够对中介机匣施加截面扭矩、径向载荷；
转接框，与转接筒另一端端面连接，其上连接有两个截面弯矩及轴向加载接头，以能够对中介机匣施加截面弯矩及轴向载荷；
承载架，连接在转接框上，其上定位安装有支点轴向载荷作动器；
转接轴，一端用以与中介机匣内支点部位连接，另一端伸出转接筒，该端外壁连接有支点径向加载接头，以能够对中介机匣施加支点径向载荷；
转接架，套设在转接轴外周，用以与中介机匣内支点部位连接，其上连接有支点轴向加载接头；支点轴向加载接头与支点轴向载荷作动器连接，以能够对中介机匣施加支点轴向载荷。
根据本申请的至少一个实施例，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接筒用以与中介机匣对接一端的外壁具有与环形转接边；环形转接边上连接有截面弯矩加载接头、截面径向加载接头。
根据本申请的至少一个实施例，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接筒朝向转接框的一端与转接框滑动连接，转接框能够相对于转接筒360°转动。
根据本申请的至少一个实施例，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接筒朝向转接框一端的端面具有环形转接槽；环形转接槽的截面呈T型；
中介机匣试验载荷加载装置还包括：
多个T型地脚螺栓，具有：
紧固状态，各个T型地脚螺栓的头部卡在环形转接槽中，将转接筒朝向转接框一端与转接框紧固；
非紧固状态，各个T型地脚螺栓解除对转接筒朝向转接框一端与转接框的紧固，此时，转接框能够相对于转接筒沿环形转接槽360°转动。
根据本申请的至少一个实施例，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，环形转接槽上具有至少一处缺口。
根据本申请的至少一个实施例，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接框包括：
两个连接梁，相对设置，与转接筒朝向转接框一端的端面连接；
两个加载梁，相对设置，与两个连接梁连接，呈框形，位于转接筒外侧；每个加载梁上连接有一个截面弯矩及轴向加载接头。
根据本申请的至少一个实施例，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，两个连接梁与两个加载梁间滑动连接，以能够调节两个连接梁间的距离。
根据本申请的至少一个实施例，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，承载架包括：
承载板，其上定位安装有支点轴向载荷作动器；
两组承载梁，每组承载梁的一端对应连接在一个连接梁上，另一端与承载板滑动连接，以能够与两个连接梁之间的距离适配。
根据本申请的至少一个实施例，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接架包括：
转接环，套设在转接轴外周，与中介机匣内支点部位连接，
转接板，与转接环相对设置，其上连接有支点轴向加载接头；
多个转接柱，环绕转接轴分布，支撑连接在转接环、转接板之间。
附图说明
图1是现有的中介机匣试验载荷加载装置的示意图；
图2是本申请实施例提供的中介机匣试验载荷加载装置与中介机匣配合的一个角度的示意图；
图3是本申请实施例提供的中介机匣试验载荷加载装置与中介机匣配合的另一角度的示意图；
图4是本申请实施例提供的中介机匣试验载荷加载装置对中介机匣进行载荷加载的示意图；
图5是本申请实施例提供的中介机匣试验载荷加载装置的局部示意图；
其中：
1-转接筒；2-中介机匣；3-转接框；4-承载架；5-支点轴向载荷作动器；6-转接轴；7-转接架；8-T型地脚螺栓。
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，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，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图5对本申请做进一步详细说明。
一种中介机匣试验载荷加载装置，包括：
转接筒1，一端用以与中介机匣2对接，该端外壁连接有截面扭矩加载接头、截面径向加载接头，以能够对中介机匣2施加截面扭矩、径向载荷；
转接框3，与转接筒1另一端端面连接，其上连接有两个截面弯矩及轴向加载接头，以能够对中介机匣2施加截面弯矩及轴向载荷；
承载架4，连接在转接框3上，其上定位安装有支点轴向载荷作动器5；
转接轴6，一端用以与中介机匣2内支点部位连接，另一端伸出转接筒1，该端外壁连接有支点径向加载接头，以能够对中介机匣2施加支点径向载荷；
转接架7，套设在转接轴6外周，用以与中介机匣2内支点部位连接，其上连接有支点轴向加载接头；支点轴向加载接头与支点轴向载荷作动器5连接，以能够对中介机匣2施加支点轴向载荷。
对于上述实施例公开的中介机匣试验载荷加载装置，领域内技术人员可以理解的是，其可在进行航空发动机中介机匣进行静力、疲劳试验时，用于对中介机匣试验载荷的加载，通过与作动装置连接，经截面扭矩加载接头、截面径向加载接头向中介机匣2施加截面扭矩、径向载荷，经截面弯矩及轴向加载接头向中介机匣2施加截面弯矩及轴向载荷，经支点径向加载接头向中介机匣2施加支点径向载荷，以及经支点轴向加载接头向中介机匣2施加支点轴向载荷，此外，可经截面弯矩及轴向加载接头附加支点平衡载荷，以消除附加轴向载荷对试验的影响。
对于上述实施例公开的中介机匣试验载荷加载装置，领域内技术人员还可以理解的是，其设计转接筒1具有较小高度，转接轴6上连接支点径向加载接头的部位、转接架7上连接支点轴向加载接头部位伸出转接筒1外部，支点径向加载接头、支点轴向加载接头可在承载架4的空隙部位引出，能够适用于多种工况的试验，而不必再于转接筒1上开设相应的孔，以此保证转接筒1的强度，且便于观察对中介机匣2试验载荷的加载情况。
对于上述实施例公开的中介机匣试验载荷加载装置，领域内技术人员还可以理解的是，其在转接框3上设置有承载架4，以在承载架4上定位安装的支点轴向载荷作动器5经支点轴向加载接头，向述中介机匣2施加支点轴向载荷，无需再额外搭建跨越整个装置的龙门式框架，且可保证支点轴向载荷作动器5相对位置的准确性。
在一些可选的实施例中，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接筒1用以与中介机匣2对接一端的外壁具有与环形转接边；环形转接边上连接有截面弯矩加载接头、截面径向加载接头。
在一些可选的实施例中，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接筒1朝向转接框3的一端与转接框3滑动连接，转接框3能够相对于转接筒360°转动。
对于上述实施例公开的中介机匣试验载荷加载装置，领域内技术人员可以理解的是，其设计转接框3能够相对于转接筒360°转动，可以理解的是该转动是连续的，以此可调节转接框3处于任一的角度，经与转接框3连接的截面弯矩及轴向加载接头可实现对中介机匣2施加任一特定角度的截面弯矩及轴向载荷。
在一些可选的实施例中，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接筒1朝向转接框3一端的端面具有环形转接槽；环形转接槽的截面呈T型；
中介机匣试验载荷加载装置还包括：
多个T型地脚螺栓8，具有：
紧固状态，各个T型地脚螺栓8的头部卡在环形转接槽中，将转接筒1朝向转接框3一端与转接框3紧固；
非紧固状态，各个T型地脚螺栓8解除对转接筒1朝向转接框3一端与转接框3的紧固，此时，转接框3能够相对于转接筒1沿环形转接槽360°转动。
对于上述实施例公开的中介机匣试验载荷加载装置，领域内技术人员可以理解的是，其以多个T型地脚螺栓8与环形转接槽配合的形式实现转接筒1端面、转接框3间的连接，一方面可在各个T型地脚螺栓8处于非紧固状态下，保证转接框3相对于转接筒1沿环形转接槽360°转动的能力；另一方面可在各个T型地脚螺栓8处于紧固状态下，将转接筒1朝向转接框3一端与转接框3紧固，保证对中介机匣2施加载荷的稳定性，且该种结构具有较高的强度，可提高对中介机匣施加截面弯矩及轴向载荷的加载能力。
在一些可选的实施例中，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，环形转接槽上具有至少一处缺口，缺口部位一方面可作为环形转接槽加工时的退刀槽，另一方面也可作为各个T型地脚螺栓8头部卡入环形转接槽卡入部位。
在一些可选的实施例中，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接框3包括：
两个连接梁，相对设置，与转接筒1朝向转接框3一端的端面连接；
两个加载梁，相对设置，与两个连接梁连接，呈框形，位于转接筒1外侧；每个加载梁上连接有一个截面弯矩及轴向加载接头。
对于上述实施例公开的中介机匣试验载荷加载装置，领域内技术人员可以理解的是，两个截面弯矩及轴向加载接头分别连接在两个加载梁上，通过两个连接梁与转接筒1的端面连接，可增大与转接筒1的端面的接触面积，此外，以多个T型地脚螺栓8与环形转接槽配合的形式实现转接筒1的端面与两个连接梁间的连接，在对中介机匣2施加截面弯矩及轴向载荷时，可降低局部应力水平，可相应提高对中介机匣2施加截面弯矩及轴向载荷的加载能力。
在一些可选的实施例中，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，两个连接梁与两个加载梁间滑动连接，以能够调节两个连接梁间的距离，其具体可以是将两个连接梁、两个加载梁间以螺栓紧固件连接，螺栓紧固件拧松时，可沿连接梁上相应的滑槽滑动，以此能够调节两个连接梁间的距离，从而方便的使T型地脚螺栓8能够避开环形转接槽上的缺口部位。
在一些可选的实施例中，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，承载架4包括：
承载板，其上定位安装有支点轴向载荷作动器5；
两组承载梁，每组承载梁的一端对应连接在一个连接梁上，另一端与承载板滑动连接，以能够与两个连接梁之间的距离适配。
对于上述实施例公开的中介机匣试验载荷加载装置，领域内技术人员可以理解的是，两组承载梁支撑在承载板、连接梁之间，与承载板滑动连接，可保证与两个连接梁之间的距离适配。
对于上述实施例公开的中介机匣试验载荷加载装置，领域内技术人员可以理解的是，每组承载梁背向连接梁的一端与承载板滑动连接，具体可以是每组承载梁背向连接梁的一端与承载板通过螺栓紧固件连接，可在承载板上设置多个供紧固件穿过的孔，根据两个连接梁之间的距离，将紧固件穿过适当孔，连接承载板与承载梁。
在一些可选的实施例中，上述的中介机匣试验载荷加载装置中，转接架7包括：
转接环，套设在转接轴6外周，与中介机匣2内支点部位连接，
转接板，与转接环相对设置，可位于转接轴6的正上方，其上连接有支点轴向加载接头；
多个转接柱，环绕转接轴6分布，支撑连接在转接环、转接板之间。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种中介机匣试验载荷加载装置，其特征在于，包括：
转接筒（1），一端用以与中介机匣（2）对接，该端外壁连接有截面扭矩加载接头、截面径向加载接头，以能够对所述中介机匣（2）施加截面扭矩、径向载荷；
转接框（3），与所述转接筒（1）另一端端面连接，其上连接有两个截面弯矩及轴向加载接头，以能够对所述中介机匣（2）施加截面弯矩及轴向载荷；
承载架（4），连接在所述转接框（3）上，其上定位安装有支点轴向载荷作动器（5）；
转接轴（6），一端用以与所述中介机匣（2）内支点部位连接，另一端伸出所述转接筒（1），该端外壁连接有支点径向加载接头，以能够对所述中介机匣（2）施加支点径向载荷；
转接架（7），套设在转接轴（6）外周，用以与所述中介机匣（2）内支点部位连接，其上连接有支点轴向加载接头；支点轴向加载接头与所述支点轴向载荷作动器（5）连接，以能够对所述中介机匣（2）施加支点轴向载荷；
所述转接筒（1）朝向所述转接框（3）的一端与所述转接框（3）滑动连接，所述转接框（3）能够相对于所述转接筒（1）360°转动，该转动是连续的，以此能够调节转接框（3）处于任一的角度，经与转接框（3）连接的截面弯矩及轴向加载接头能够实现对中介机匣（2）施加任一特定角度的截面弯矩及轴向载荷；
所述转接筒（1）朝向所述转接框（3）一端的端面具有环形转接槽；所述环形转接槽的截面呈T型；
所述中介机匣试验载荷加载装置还包括：
多个T型地脚螺栓（8），具有：
紧固状态，各个所述T型地脚螺栓（8）的头部卡在所述环形转接槽中，将所述转接筒（1）朝向所述转接框（3）一端与所述转接框（3）紧固；
非紧固状态，各个所述T型地脚螺栓（8）解除对所述转接筒（1）朝向所述转接框（3）一端与所述转接框（3）的紧固，此时，所述转接框（3）能够相对于所述转接筒（1）沿所述环形转接槽360°转动；
所述环形转接槽上具有至少一处缺口；
所述转接框（3）包括：
两个连接梁，相对设置，与所述转接筒（1）朝向所述转接框（3）一端的端面连接；
两个加载梁，相对设置，与两个所述连接梁连接，呈框形，位于所述转接筒（1）外侧；每个所述加载梁上连接有一个截面弯矩及轴向加载接头；
以多个T型地脚螺栓（8）与环形转接槽配合的形式，实现转接筒（1）的端面与两个连接梁间的连接，在对中介机匣（2）施加截面弯矩及轴向载荷时，能够降低局部应力水平，相应提高对中介机匣（2）施加截面弯矩及轴向载荷的加载能力；
两个所述连接梁与两个所述加载梁间滑动连接，以能够调节两个所述连接梁间的距离。
2.根据权利要求1所述的中介机匣试验载荷加载装置，其特征在于，
所述转接筒（1）用以与所述中介机匣（2）对接一端的外壁具有与环形转接边；所述环形转接边上连接有截面弯矩加载接头、截面径向加载接头。
3.根据权利要求1所述的中介机匣试验载荷加载装置，其特征在于，
所述承载架（4）包括：
承载板，其上定位安装有所述支点轴向载荷作动器（5）；
两组承载梁，每组承载梁的一端对应连接在一个所述连接梁上，另一端与所述承载板滑动连接，以能够与两个所述连接梁之间的距离适配。
4.根据权利要求1所述的中介机匣试验载荷加载装置，其特征在于，
所述转接架（7）包括：
转接环，套设在所述转接轴（6）外周，与所述中介机匣（2）内支点部位连接，
转接板，与所述转接环相对设置，其上连接有支点轴向加载接头；
多个转接柱，环绕所述转接轴（6）分布，支撑连接在所述转接环、所述转接板之间。
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