一种涡轮封严试验台

1.本实用新型涉及涡轮封严试验技术领域，具体涉及一种涡轮封严试验台。


背景技术：

2.燃气轮机是关系到国防、电力、能源、环保、交通等领域的主要设备，其设计研发及制造维护的技术水平是一个国家工业实力的综合展现。积极进行提高燃气轮机效率水平的研究在国防建设与能源安全等方面具有重要意义，在保持燃气温度和压比不变的情况下，通过优化设计二次空气系统以减少冷气用量是提高燃机性能的有效途径。
3.燃气轮机中轴流涡轮盘腔及封严流是二次空气系统的重要组成部分，涡轮盘腔及封严流既能防止主流高温燃气入侵，还能对涡轮盘及叶片起到冷却作用，其中封严结构对泄漏量能够产生显著影响。泄漏量增大会降低涡轮效率，减小会导致涡轮盘冷却效果下降，降低涡轮盘的寿命。研究盘腔封严特性对于指导封严流量选择和盘腔及封严结构设计具有重要作用，现有设备由于技术原因不能对多种封严结构泄漏量进行精确的测量，因此，本发明设计了涡轮盘腔封严结构的试验装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种涡轮封严试验台，解决了以上所述的技术问题。
5.本实用新型解决上述技术问题的方案如下：
6.一种涡轮封严试验台，包括支撑杆、进气管、导气罩、负压管和试验台架，所述支撑杆上架设有进气管，所述试验台架上架设有有机玻璃管，所述有机玻璃管的两端设有导气罩和负压管，所述有机玻璃管内转动安装有转子，所述转子的外侧设有涡轮扇叶，所述转子的内部设有转轴，所述转轴的一端连接有编码器，所述转轴的另一端连接有齿轮变速箱和磁滞制动器。
7.本实用新型的有益效果是：在使用时，转轴上设置一个推力盘，用两个轴承把推力盘夹住，通过控制轴承的轴向位置，来控制轴的轴向移动，进而改变轴向封严间隙，可以测量转子在实际工况下封严间隙变化对封严流动的非定常影响，更加接近真实工况，进气管通过消防软管接鼓风机，并通过鼓风机提供严封气体，同时负压管接通风机对空气进行抽吸，进而驱动涡轮扇叶进行转动，并保证进口流场均匀，之后通过编码器监测转子转动位置，并通过数据采集卡对压力、转速、流量等参数进行测量，磁滞制动器通过齿轮变速箱产生制动力，控制涡轮转速，这样主流空气流量和转速是独立控制的两个变量，轮缘封严处安装高精度位移传感器，实时测量封严间隙的大小。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
9.进一步，所述齿轮变速箱和磁滞制动器通过支撑钢棒支撑固定。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：使齿轮变速箱和磁滞制动器在工作时保持稳定。
11.进一步，所述转轴通过轴承转动安装在转子内。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：轴承为陶瓷自润滑轴承，可以省去轴承的润滑系统。
13.进一步，所述进气管与转轴位于同一轴线上。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：使主流空气流量和转速是独立控制的两个变量，增加测量的准确性。
15.进一步，动盘和静盘采用有机玻璃板，便于进行光学实验(piv粒子图像测速实验)。在静盘上开设静压测量孔，对盘腔内压力进行测量，及封严示踪气体的浓度测量。
16.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
18.在附图中：
19.图1为本实用新型的主视结构示意图。
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
21.1、编码器；2、支撑杆；3、进气管；4、转子；5、导气罩；6、有机玻璃管；7、涡轮扇叶；8、转轴；9、齿轮变速箱；10、支撑钢棒；11、磁滞制动器；12、负压管；13、试验台架；14、轴承。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
23.请参阅图1所示，本实用新型提供的实施例：
24.实施例一
25.一种涡轮封严试验台，包括支撑杆2、进气管3、导气罩5、负压管12和试验台架13，支撑杆2上架设有进气管3，试验台架13上架设有有机玻璃管6，有机玻璃管6的两端设有导气罩5和负压管12，有机玻璃管6内转动安装有转子4，转子4的外侧设有涡轮扇叶7。
26.转子4的内部设有转轴8，进气管3与转轴8位于同一轴线上，转轴8上设置一个推力盘，用两个轴承14把推力盘夹住，通过控制轴承14的轴向位置，来控制轴的轴向移动，进而改变轴向封严间隙，可以测量转子4在实际工况下封严间隙变化对封严流动的非定常影响，更加接近真实工况，进气管3通过消防软管接鼓风机，并通过鼓风机提供严封气体，同时负压管12接通风机对空气进行抽吸，进而驱动涡轮扇叶7进行转动，并保证进口流场均匀，之后通过编码器1监测转子4转动位置，并通过数据采集卡进行测量，磁滞制动器11通过齿轮变速箱9产生制动力，控制涡轮转速，这样主流空气流量和转速是独立控制的两个变量，轮
缘封严处安装高精度位移传感器，实时测量封严间隙的大小，转轴8通过轴承14转动安装在转子4内，转轴8的一端连接有编码器1，转轴8的另一端连接有齿轮变速箱9和磁滞制动器11，齿轮变速箱9和磁滞制动器11通过支撑钢棒10支撑固定。
27.基于实施例1的一种涡轮封严试验台在使用时：涡轮内机匣通过进口导叶和出口导叶(或简化为支撑圆柱)与外机匣固定，转轴8上设置一个推力盘，用两个轴承14把推力盘夹住，通过控制轴承14的轴向位置，来控制轴的轴向移动，进而改变轴向封严间隙，可以测量转子4在实际工况下封严间隙变化对封严流动的非定常影响，更加接近真实工况，进气管3通过消防软管接鼓风机，并通过鼓风机提供严封气体，同时负压管12接通风机对空气进行抽吸，进而驱动涡轮扇叶7进行转动，并保证进口流场均匀，之后通过编码器1监测转子4转动位置，并出发数据采集卡进行测量，磁滞制动器11通过齿轮变速箱9产生制动力，控制涡轮转速，这样主流空气流量和转速是独立控制的两个变量，轮缘封严处安装高精度位移传感器，实时测量封严间隙的大小。
28.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种涡轮封严试验台，其特征在于：包括支撑杆(2)、进气管(3)、导气罩(5)、负压管(12)和试验台架(13)，所述支撑杆(2)上架设有进气管(3)，所述试验台架(13)上架设有有机玻璃管(6)，所述有机玻璃管(6)的两端设有导气罩(5)和负压管(12)，所述有机玻璃管(6)内转动安装有转子(4)，所述转子(4)的外侧设有涡轮扇叶(7)，所述转子(4)的内部设有转轴(8)，所述转轴(8)的一端通过轴承(14)连接有编码器(1)，所述转轴(8)的另一端连接有齿轮变速箱(9)和磁滞制动器(11)。2.根据权利要求1所述一种涡轮封严试验台，其特征在于：所述齿轮变速箱(9)和磁滞制动器(11)通过支撑钢棒(10)支撑固定。3.根据权利要求1所述一种涡轮封严试验台，其特征在于：所述转轴(8)通过轴承(14)转动安装在转子(4)内。4.根据权利要求1所述一种涡轮封严试验台，其特征在于：所述进气管(3)与转轴(8)位于同一轴线上。

技术总结
本实用新型涉及涡轮封严试验技术领域，尤其涉及一种涡轮封严试验台。其技术方案包括：一种涡轮封严试验台，包括支撑杆、进气管、导气罩、负压管和试验台架，所述支撑杆上架设有进气管，所述试验台架上架设有有机玻璃管，所述有机玻璃管的两端设有导气罩和负压管，所述有机玻璃管内转动安装有转子，所述转子的外侧设有涡轮扇叶，所述转子的内部设有转轴，所述转轴的一端连接有编码器，所述转轴的另一端连接有齿轮变速箱和磁滞制动器。本实用新型解决了旋转封严结构泄漏量和压力测量的技术难题，实现了高压高转速下旋转封严结构泄漏量的准确测量，以及高转速下转子试验件系统的安全可靠运转。运转。运转。


技术研发人员：张晶辉 雷晓波 郑宇辰
受保护的技术使用者：西安航空学院
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/7/28