本發(fā)明屬于于航空發(fā)動機非標件領域，特別涉及一種發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置。

背景技術：

按照發(fā)動機渦輪葉片研制要求，需對葉片進行水流量試驗，通過測量渦輪葉片氣膜孔及流道的水流量檢驗葉片氣膜孔情況及內部流道加工情況，為挑選裝機葉片提供參考，這便需要用到水流量試驗裝置?，F(xiàn)有航空發(fā)動機渦輪葉片水流量測試裝置主要為兩種。第一種結構原理圖如圖6所示，由水箱1、水箱開關2、粗過濾器3、水泵4、壓力表5、緩沖器20、精過濾器6、主路調壓閥、流量計9、工作臺13、旁路手動調壓閥14等組成。該裝置在試驗過程中需要頻繁啟動水泵和手動調壓。第二種試驗裝置結構原理圖如圖7所示，該裝置在第一種試驗裝置基礎上進行了線路優(yōu)化，增加了旁路自動開關22、主路自動開關24和當量噴嘴23，實現(xiàn)了當量回路和測試管路的自動切換，解決了試驗時頻繁啟動水泵和手動調壓的問題。但這兩種試驗裝置都存在共同的缺陷，即均只設置有一個流量計。由于僅設置有一個流量計，現(xiàn)有兩種試驗裝置均只能對某一種渦輪葉片的流道及氣膜孔的水流量進行測量，當用同一臺試驗裝置測量不同流量值的渦輪葉片水流量時，則會帶來測量精度偏低甚至誤差較大的問題，這是因為流量計的特性是在其量程中部最佳測量范圍內測量精度較高，在接近量程的最小值和最大值的兩端范圍測量精度較低甚至誤差較大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，以實現(xiàn)用同一臺試驗裝置測量多種不同渦輪葉片的流道及氣膜孔的水流量，并提高測量精度。

本發(fā)明所述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，包括水箱、粗過濾器、水泵、壓力表、精過濾器、主路調壓閥、葉片夾具、工作臺、安裝有旁路調節(jié)閥的旁路流路，其特征在于還包括至少兩條并聯(lián)的測量支路及溫度傳感器和壓力傳感器，各測量支路均從進水端至出水端依次安裝一個截止閥和一個流量計，且各測量支路上的流量計具有不同的量程；

所述水箱出水口通過管件與粗過濾器的進水口連通，水箱出水口處的管件上安裝有水箱開關，所述粗過濾器的出水口通過管件與水泵的進水口連通，水泵的出水口通過管件與精過濾器的進水口連通，所述壓力表安裝在連接水泵與精過濾器的管件上，所述主路調壓閥的進水口通過管件與精過濾器的出水口連通，主路調壓閥的出水口通過一根管件及多通管接頭與各測量支路的進水端連通，各測量支路的出水端通過多通管接頭及一根管件與放置在工作臺上的葉片夾具的進水口連通，工作臺的出水口與水箱連通，所述溫度傳感器、壓力傳感器安裝在連接多通管接頭與葉片夾具進水口的管件上，所述旁路流路的進水端與主路調壓閥的出水口連通，旁路流路的出水端與水箱連通。

上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，主路調壓閥由主路主調節(jié)閥和主路微調節(jié)閥并聯(lián)連接而成。

上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，所述水泵為離心泵。

上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，該試驗裝置設置有控制柜，所述壓力表、精過濾器、主路調壓閥、旁路調節(jié)閥、溫度傳感器、各測量支路中的截止閥和流量計及相關連接管件位于控制柜中，各儀表的測量讀數(shù)表盤和各閥門的控制按鈕或旋鈕嵌入控制柜的控制面板上預留的窗口中。

上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，該試驗裝置設置有工作柜，所述葉片夾具和工作臺位于工作柜中，所述壓力傳感器位于工作柜外。

上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，所述工作臺的出水口通過回水槽或管件與水箱連通。

上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，所述水箱設置有排水口和頂蓋。

上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，所述主路主調節(jié)閥、主路微調節(jié)閥、旁路調節(jié)閥為針型閥，所述測量支路中的截止閥為電磁閥，所述水箱開關為球閥。

上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，所述流量計為質量流量計。

本發(fā)明所述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置進行發(fā)動機渦輪葉片水流量測量的方法，步驟如下：

(1)將發(fā)動機渦輪葉片裝夾在葉片夾具上，根據葉片參考流量范圍選擇匹配的測量支路，打開相應測量支路的截止閥，關閉其它測量支路的截止閥；

(2)開啟水泵，同時調節(jié)主路主調節(jié)閥、主路微調節(jié)閥和旁路調節(jié)閥，使壓力傳感器測得的數(shù)值與測量要求數(shù)值相同，然后讀取測量支路上的流量計讀數(shù)，得到該葉片的水流量值；

(3)關閉主路主調節(jié)閥、主路微調節(jié)閥和旁路調節(jié)閥，取下已測量的渦輪葉片，裝夾上同批次中同一參考流量范圍內的下一個需測量的渦輪葉片，

(4)重新調節(jié)主路主調節(jié)閥、主路微調節(jié)閥和旁路調節(jié)閥，使壓力傳感器測得的數(shù)值與測量要求的數(shù)值相同，讀取測量支路上的流量計讀數(shù)，得到該葉片的水流量值；

(5)重復上述步驟(3)、步驟(4)的操作，直至同批次中同一參考流量范圍內的渦輪葉片水流量測量完畢。

上述方法中的參考流量通過渦輪葉片設計時的三維模型計算得到。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:

1.本發(fā)明提供了一種新的用于發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置。

2.本發(fā)明所述發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置由于在同一測量主路上并聯(lián)了多個不同量程的流量計，形成多個測量支路，滿足不同渦輪葉片的流道及氣膜孔的水流量測量對流量計測量量程的需要，使不同渦輪葉片的流道及氣膜孔的水流量均在流量計的最佳測量精度量程內，實現(xiàn)了同一臺試驗裝置測量多種不同渦輪葉片的流道及氣膜孔的水流量并提高了測量精度。

3.本發(fā)明所述發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置的水泵選用離心泵，由于離心水泵的工作特性，在關閉出水口更換葉片時水泵照樣正常工作而出水口無流量，避免了傳統(tǒng)渦輪葉片水流量測試裝置需頻繁啟動水泵，導致工作效率不高的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置的結構原理圖；

圖2是本發(fā)明所述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置側前方立體結構圖。

圖3是圖2打開柜門后的內部結構圖。

圖4是本發(fā)明所述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置側后方立體結構圖。

圖5是4打開柜門后的內部結構圖。

圖6是現(xiàn)有第一種航空發(fā)動機渦輪葉片水流量測試裝置的結構原理圖。

圖7是現(xiàn)有第二種航空發(fā)動機渦輪葉片水流量測試裝置的結構原理圖。

圖中，1—水箱，2—水箱開關，3—粗過濾器，4—水泵，5—壓力表，6—精過濾器，7-1—主路主調節(jié)閥，7-2—主路微調節(jié)閥，8-1—第一截止閥，8-2—第二截止閥，9-1—第一流量計，9-2—第二流量計，10—溫度傳感器、11—壓力傳感器、12—葉片夾具、13—工作臺、14—旁路調節(jié)閥，15—控制柜，15-1—控制面板，16—工作柜，17—軟管，18—回水槽，19—排水口，20—緩沖器，21—旁路自動開關，22—當量噴嘴，23—主路自動開關。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發(fā)明所述發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置作進一步說明。

實施例1

本實施例所述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置，結構如圖1～5所示，包括設置有排水口19和頂蓋的水箱1、粗過濾器3、離心泵4、壓力表5、精過濾器6、主路調壓閥、葉片夾具12、工作臺13、安裝有旁路調節(jié)閥14的旁路流路、兩條并聯(lián)的測量支路及溫度傳感器10和壓力傳感器11；兩條并聯(lián)的測量支路為第一測量支路、第二測量支路，第一測量支路從進水端至出水端依次安裝第一截止閥8-1，第一流量計9-1，第二測量支路從進水端至出水端依次安裝第二截止閥8-2，第二流量計9-2。

所述水箱1出水口通過管件與粗過濾器3的進水口連通，水箱出水口處的管件上安裝有水箱開關2，所述粗過濾器的出水口通過管件與離心泵4的進水口連通，離心泵的出水口通過管件與精過濾器6的進水口連通，所述壓力表5安裝在連接離心泵與精過濾器的管件上，所述主路調壓閥的進水口通過管件與精過濾器6的出水口連通，主路調壓閥的出水口通過一根管件及二通管接頭與各測量支路的進水端連通，各測量支路的出水端通過二通管接頭及一根管件與放置在工作臺13上的葉片夾具12的進水口連通，工作臺的出水口通過回水槽18或管件與水箱連通，所述溫度傳感器10、壓力傳感器11安裝在連接二通管接頭與葉片夾具進水口的管件上，所述旁路流路的進水端與主路調壓閥的出水口連通，旁路流路的出水端與水箱連通。

該試驗裝置設置有控制柜15，所述壓力表5、精過濾器6、主路調壓閥、旁路調節(jié)閥14、溫度傳感器10、各測量支路中的截止閥和流量計及相關連接管件位于控制柜中，各儀表的測量讀數(shù)表盤和各閥門的控制按鈕或旋鈕嵌入控制柜的控制面板15-1上預留的窗口中，控制柜與控制面板相對的背面和一個側面設置為可拆卸的門板結構。該試驗裝置設置有工作柜16，所述葉片夾具12和工作臺13位工作柜中，所述壓力傳感器11位于工作柜外。

所述主路調壓閥由主路主調節(jié)閥7-1和主路微調節(jié)閥7-2并聯(lián)連接而成。主路主調節(jié)閥、主路微調節(jié)閥、旁路調節(jié)閥14為針型閥。所述水箱開關2為球閥。所述第一截止閥、第二截止閥均為電磁閥，第一流量計、第二流量計均為質量流量計。第一質量流量計的量程為0～2800g/s，第二質量流量計的量程為0～500g/s。

利用上述航空發(fā)動機渦輪葉片水流量試驗裝置進行發(fā)動機渦輪葉片水流量測量的方法，步驟如下：

(1)將發(fā)動機渦輪葉片裝夾在葉片夾具上，根據葉片參考流量范圍400g/s-2800g/s選擇第一測量支路，打開第一截止閥，關閉第二測量支路的第二截止閥；

(2)開啟離心泵，同時調節(jié)主路主調節(jié)閥、主路微調節(jié)閥和旁路調節(jié)閥，使壓力傳感器測得的數(shù)值與測量要求數(shù)值相同，然后讀取測量支路上的流量計讀數(shù)，得到該葉片的水流量值；

(3)關閉主路主調節(jié)閥、主路微調節(jié)閥和旁路調節(jié)閥，取下已測量的渦輪葉片，裝夾上同批次中同一參考流量范圍內的下一個需測量的渦輪葉片，

(4)重新調節(jié)主路主調節(jié)閥、主路微調節(jié)閥和旁路調節(jié)閥，使壓力傳感器測得的數(shù)值與測量要求的數(shù)值相同，讀取測量支路上的流量計讀數(shù)，得到該葉片的水流量值；

(5)重復上述步驟(3)、步驟(4)的操作，直至同批次中同一參考流量范圍內的渦輪葉片水流量測量完畢。