CN114018346A - 一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装 - Google Patents

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裴镜心
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Abstract

本发明提供一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，涉及燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量技术领域。该用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，包括隔离柜本体、集气箱、涡流器安装板、气动安装模组，所述隔离柜本体的内部固定连接有中间隔板，所述集气箱固定连接在隔离柜本体的内底部，所述涡流器安装板固定连接在集气箱的上表面，所述集气箱的上表面且位于涡流器安装板的周围与气动安装模组固定连接。通过本发明的目的是提高涡流器空气流量测量精度，减少因大气环境扰动、进气扰动、压力测量扰动等问题导致的测量数值波动问题，同时通过自动压紧装置，提高装配速度同时确保每次安装后的预紧力一致。

Description

一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装
技术领域
本发明涉及燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量技术领域，具体为一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装。
背景技术
涡流器是航空发动机燃烧室控制燃烧性能的重要零件，而涡流器有效开孔面积是该部件的性能优劣的重要指标，因此需要对其进行测量。目前现代航空发动机燃烧室涡流器采用铸造的方法进行加工，加工后至于简单工装中进行通气测量，每个零件需要测量3～5个不同压力点下的空气流量，从而获得“压力-流量”特性曲线，进而得到涡流器的有效开孔面积。该数值随后随零件提供给发动机主机厂，在涡流器装机前进行选配。
1、目前涡流器测量使用的工装简单，采用直流式进气装置与简单孔板组合的方法对进口来流进行整流，获得的流场均匀性不佳，造成不同型号的涡流器其测量精度存在波动；
2、涡流器与工装采用螺栓拧紧的方式安装，安装过程中受制于工人操作的熟练度和规范性存在漏气的可能，因此试验前需要进行在连接处涂抹肥皂水，进行密封性检查，导致测量过程效率低。
3、工装置于常开的大气环境中，受外界流场的影响大，造成测量精度存在波动。
4、静压测点数量为1个，测量过程中可能因堵塞或近壁面扰动，造成压力波动从而影响测量精度；
(现有涡流器测量工装存在的技术问题有四点，①出口环境为大气环境，容易受环境影响(如室内横向风)；②进气整流结构简单，无法实现进气压力和流速均匀；③涡流器测量安装过程繁琐安装效率低，且受人的影响因素较多；④静压测点数量太少，容易因此压力误判。后面的技术方案必须可以解决这四个问题)
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，通过本发明的目的是提高涡流器空气流量测量精度，减少因大气环境扰动、进气扰动、压力测量扰动等问题导致的测量数值波动问题，同时通过自动压紧装置，提高装配速度同时确保每次安装后的预紧力一致。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，包括隔离柜本体、集气箱、涡流器安装板、气动安装模组，所述隔离柜本体的内部固定连接有中间隔板，所述集气箱固定连接在隔离柜本体的内底部，所述涡流器安装板固定连接在集气箱的上表面，所述集气箱的上表面且位于涡流器安装板的周围与气动安装模组固定连接。
优选的，所述集气箱由上部集气箱与下部集气箱组成，所述上部集气箱与下部集气箱之间通过法兰连接，所述下部集气箱的侧表面固定连接有旋流集气管。
优选的，所述涡流器安装板与集气箱的上表面之间固定连接有内侧密封圈，所述所述涡流器安装板与集气箱的上表面之间且位于内侧密封圈的外侧固定连接有中间密封圈，所述所述涡流器安装板与集气箱的上表面之间且位于中间密封圈的外侧固定连接有外侧密封圈。
优选的，所述涡流器安装板的下表面固定连接有涡流器，所述涡流器的下表面固定连接有涡流器堵头，所述下部集气箱的内部固定连接有蜂窝板。
优选的，所述涡流器堵头的下表面连接有压紧顶针，所述压紧顶针的表面固定连接有涡流器压紧支架，所述涡流器压紧支架与涡流器堵头之间固定连接有涡流器压紧支架连接杆。
优选的，所述压紧支架的内部设置有压紧弹簧，所述压紧弹簧的顶部与压紧顶针表面的凸块固定连接，所述压紧顶针的底部通过螺栓固定连接有拉环。
优选的，所述上部集气箱的侧表面且靠近顶部边缘处固定连接有数量为-个静压测点。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装。具备以下有益效果：
1、与现有技术相比，本申请具有结构简单，工作范围宽，测量稳定，不容易损坏。
2、与现有技术相比，通过自动压紧装置，提高装配速度同时确保每次安装后的预紧力一致。
附图说明
图1为本发明所提出的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装的内部结构示意图；
图2为本发明所提出的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装的集气箱结构立体图；
图3为本发明所提出的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装的集气箱内部结构示意图；
图4为本发明所提出的图3中A的放大图。
其中，1、隔离柜本体；2、集气箱；3、涡流器安装板；4、气动安装模组；5、测试箱；6、中间隔板；7、安装箱体；8、上部集气箱；9、下部集气箱；10、蜂窝板；11、旋流集气管；12、涡流器；13、旋流器堵头；14、涡流器压紧支架；15、压紧顶针；16、压紧弹簧；17、拉环；18、内层密封圈；19、中间密封圈；20、外层密封圈；21、涡流器压紧支架连接杆；22、静压测点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明实施例提供一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，包括隔离柜本体1、集气箱2、涡流器安装板3、气动安装模组4，隔离柜本体1的内部固定连接有中间隔板6，集气箱2固定连接在隔离柜本体1的内底部，涡流器安装板3固定连接在集气箱2的上表面，集气箱2的上表面且位于涡流器安装板3的周围与气动安装模组4固定连接，通过使用中间隔板6将隔离柜本体1分为上下两层，主要用于将测量环境与大气环境隔开，减少测量过程中周围大气环境干扰对测量的影响。(由于与大气隔离，因此解决了上述技术问题1)，气动安装模组4根据涡流器安装板13的尺寸由4～16个可以90°～180°转动的旋转压紧气缸组成。(通过橡胶O圈软质密封和气动安装模组4均匀自动压紧，确保了每次安装力均有极高的重复性，避免了人工安装出现的问题，因此解决了上述问题3)。
优选的，集气箱2由上部集气箱8与下部集气箱9组成，上部集气箱8与下部集气箱9之间通过法兰连接，下部集气箱9的侧表面固定连接有旋流集气管11，旋流集气管11与下部集气箱9的侧表面相切，切向旋流集气管11使进气来流变成旋流，通过旋流将空气均匀的分散在集气箱2内，蜂窝板10将低速带有旋流的空气整流为低速直流空气。涡流器安装板13位于集气箱最上部，用于固定涡流器12安装板和气动安装模组4。(通过旋流进气对空气在集气箱2内进行均布变成低流速的旋转空气，随后通过蜂窝板10进行整流将旋转空气变为均匀直流空气，因此解决了上述问题2)。
优选的，涡流器安装板3与集气箱2的上表面之间固定连接有内侧密封圈18，涡流器安装板3与集气箱2的上表面之间且位于内侧密封圈18的外侧固定连接有中间密封圈19，涡流器安装板3与集气箱2的上表面之间且位于中间密封圈19的外侧固定连接有外侧密封圈20。
优选的，涡流器安装板3的下表面固定连接有涡流器12，涡流器12的下表面固定连接有涡流器堵头13，下部集气箱9的内部固定连接有蜂窝板10。
优选的，涡流器堵头13的下表面连接有压紧顶针15，压紧顶针15的表面固定连接有涡流器压紧支架14，涡流器压紧支架14与涡流器堵头13之间固定连接有涡流器压紧支架连接杆21。
优选的，压紧支架14的内部设置有压紧弹簧16，压紧弹簧16的顶部与压紧顶针15表面的凸块固定连接，压紧顶针15的底部通过螺栓固定连接有拉环17。
优选的，上部集气箱8的侧表面且靠近顶部边缘处固定连接有数量为3-6个静压测点22，上部集气箱8在距离涡流器12出口5mm～50mm的位置包含3～6个直径0.2mm～1.5mm的静压测点22，压力引出后通过静压路相连汇合，并与由2～3个压差传感器的高压侧相连。压差传感器的低压侧与大气相连。(通过多个压力测量点汇合实现均压，再通入多个压差传感器，防止压差传感器出现问题，因此解决了上述问题4)。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，其特征在于：包括隔离柜本体(1)、集气箱(2)、涡流器安装板(3)、气动安装模组(4)，所述隔离柜本体(1)的内部固定连接有中间隔板(6)，所述集气箱(2)固定连接在隔离柜本体(1)的内底部，所述涡流器安装板(3)固定连接在集气箱(2)的上表面，所述集气箱(2)的上表面且位于涡流器安装板(3)的周围与气动安装模组(4)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，其特征在于：所述集气箱(2)由上部集气箱(8)与下部集气箱(9)组成，所述上部集气箱(8)与下部集气箱(9)之间通过法兰连接，所述下部集气箱(9)的侧表面固定连接有旋流集气管(11)。
3.根据权利要求1所述的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，其特征在于：所述涡流器安装板(3)与集气箱(2)的上表面之间固定连接有内侧密封圈(18)，所述所述涡流器安装板(3)与集气箱(2)的上表面之间且位于内侧密封圈(18)的外侧固定连接有中间密封圈(19)，所述所述涡流器安装板(3)与集气箱(2)的上表面之间且位于中间密封圈(19)的外侧固定连接有外侧密封圈(20)。
4.根据权利要求2所述的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，其特征在于：所述涡流器安装板(3)的下表面固定连接有涡流器(12)，所述涡流器(12)的下表面固定连接有涡流器堵头(13)，所述下部集气箱(9)的内部固定连接有蜂窝板(10)。
5.根据权利要求4所述的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，其特征在于：所述涡流器堵头(13)的下表面连接有压紧顶针(15)，所述压紧顶针(15)的表面固定连接有涡流器压紧支架(14)，所述涡流器压紧支架(14)与涡流器堵头(13)之间固定连接有涡流器压紧支架连接杆(21)。
6.根据权利要求5所述的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，其特征在于：所述压紧支架(14)的内部设置有压紧弹簧(16)，所述压紧弹簧(16)的顶部与压紧顶针(15)表面的凸块固定连接，所述压紧顶针(15)的底部通过螺栓固定连接有拉环(17)。
7.根据权利要求2所述的一种用于燃气轮机燃烧室涡流器空气流量测量的工装，其特征在于：所述上部集气箱(8)的侧表面且靠近顶部边缘处固定连接有数量为3-6个静压测点(22)。
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