封嚴(yán)涂層刮削式試驗機的研制.pdf

1、航空發(fā)動機的轉(zhuǎn)動部件與機匣的徑向間隙（氣路密封間隙）對其工作效率、功率和耗油率等指標(biāo)影響很大。為了減小氣路密封間隙，普遍采用在發(fā)動機氣流通道的間隙部分引入封嚴(yán)涂層，也叫密封涂層。當(dāng)發(fā)動機葉片刮削封嚴(yán)涂層時，它自身將消耗全部的接合量，從而確保葉片不發(fā)生磨損或親和。由于封嚴(yán)涂層可改善發(fā)動機中旋轉(zhuǎn)與固定部件之間的密封性，顯著提高發(fā)動機的性能，因此，封嚴(yán)涂層技術(shù)目前已經(jīng)作為發(fā)動機研究的重要方向之一，在航空領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
　　國外發(fā)達國

2、家普遍采用臺架試驗法進行定量、系統(tǒng)地測試，評價封嚴(yán)涂層材料的性能，國內(nèi)由于受到測試試驗設(shè)備的限制，試驗線速度尚不能超過200m/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)動機實際工況，嚴(yán)重影響了試驗的真實性和準(zhǔn)確性。為了準(zhǔn)確評價實際工況下的發(fā)動機封嚴(yán)涂層材料特性，研制出刮削線速度大于400m/s，工作區(qū)溫度大于600℃封嚴(yán)涂層試驗測試設(shè)備勢在必行。
　　本論文在全面綜合分析國內(nèi)外封嚴(yán)涂層試驗測試設(shè)備的基礎(chǔ)上，分析了設(shè)備研制過程中的難點，對研制過程中的關(guān)鍵技術(shù)

3、主要包括：超高速主軸系統(tǒng)、加熱冷卻及隔熱系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)等進行了詳細(xì)論述，完成了試驗測試系統(tǒng)機械及電控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計及試驗驗證。針對超高速主軸進行了有限元模態(tài)、應(yīng)力以及旋轉(zhuǎn)動力學(xué)等分析，得出了轉(zhuǎn)盤直徑與轉(zhuǎn)速的匹配關(guān)系，并進行了主軸的選型，最終設(shè)計運行線速度大于400m/s。進行了主軸動平衡的分析計算，得到了主軸超高速運轉(zhuǎn)時的最大允許不平衡量，為試驗機的可靠運轉(zhuǎn)提供了依據(jù)。對試驗機工作區(qū)域的加熱、隔熱冷卻系統(tǒng)進行了有限元計算、仿真及