技术领域
[0001] 本
发明属于航空
发动机设计领域，具体涉及一种转子内腔流动特性测试结构。
背景技术
[0002] 随着航空发动机技术的不断提升，高温部件的工作环境
温度与压
力也随之增加，为了保证部件的可靠性与延长部件寿命，高效冷却技术不断被应用，一般应用的冷却技术都需要从
压气机某级引气至高温部件进行相关冷却或封严。在引气的过程中需要考虑沿途压降与温升问题，这就对引气流路的设计提出了较高要求。鉴于此，引气流路的设计目标是降低引气压力损失、保证高温部件冷却供气的压力以及封严压力。
[0003] 在静止部件内部引气过程中，其内流场的计算和测试是容易实现的。但对于转子内腔的气体从高转速的压气机盘腔内高半径
位置流向低半径位置，同时受到
离心力和
摩擦力等复杂影响，其自由涡发展剧烈，导致流动损失和旋转温升较大，这也使得其内部流场的计算和测试都难于实现。
[0004] 为了实现压气机或
涡轮转子内腔流动特性的研究，进行转子内腔流动特性测试试验研究是十分必要的。对于转子内腔流场而言，压力和温度表征了其流动特性，而对于转子内部压力、温度等关键参数的测量，是决定旋转盘腔试验成败的重中之重。
发明内容
[0005] 发明目的：
[0006] 通过设计一种转子内腔流动特性测试方案，获得转子内腔流动特性关键参数的测试研究。
[0007] 本发明实现上述目的的方案：
[0008] 一种转子内腔流动特性测试结构，前级转子盘、后级转子盘、封严导流轴为转子内腔的壁组件，在转子内腔的壁组件上设置
传感器安装孔，所述传感器安装孔内安装测试传感器，所述测试传感器受感部采集转子内腔流动特性参数，另一端通过
信号导线将测试数据传输至测试系统。
[0009] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述信号导线连接遥测发射装置，遥测发射装置将信号发送至测试系统。
[0010] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述传感器安装孔设置在前级转子盘上。
[0011] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述传感器安装孔设置在高半径位置，所述测试传感器受感部位于转子内腔，信号导线沿转子外壁连接至遥测发射装置。
[0012] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述传感器安装孔数量大于等于1，每个传感器安装孔内装有一个测试传感器，所述测试传感器包括
压力传感器、温度传感器、应变传感器中的一个或多个。
[0013] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述测试传感器为压力传感器，所述传感器安装孔设置在低半径位置，在前级转子盘的高半径位置设置有测试孔，还设有压力引
导管，所述压力引导管一端通过测试孔连接至转子内腔，另一端通过导压孔连接至压力传感器。
[0014] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，还包括引线孔，信号导线从所述引线孔穿过，从前级转子盘外侧进入中央引
线轴内孔，连接至遥测发射装置。
[0015] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述压力引导管采
点焊或
热喷涂工艺固定在前级盘转子盘非测试面上。
[0016] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述前级转子盘不同半径方向上可设置多组
权利要求5和/或权利要求6所述的测试结构。
[0017] 优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，后级转子盘、封严导流轴的壁面上均可设置传感器安装孔和测试传感器
[0018] 本发明的有益效果是：
[0019] 当航空发动机或地面
燃气轮机需要对转子内腔的流动特性进行测量时，可采用本发明所提供的测试结构，能够实现对旋转盘腔内部流场的关键参数的有效测量。
[0020] 本发明在传统航空发动机转子用零件的
基础上进行了改进和调整，利用现有的测试手段，对其进行合理搭配，实现了对转子内腔流动特性的测试，对旋转盘腔内流研究起到至关重要的作用。
[0021] 本发明结构简单，易于实现，在不影响被测面的情况下，主要测试部件都布置在同一盘体的非测量面上，大大提高了工艺性，降低了加工和安装难度，提高了测量
精度和可靠性，实现了传感器在高速转子上的安全稳定运行，对复杂旋转盘腔内部流动的有效测量。
附图说明
[0022] 图1为本发明总体结构示意图；
[0023] 图2为本发明总体结构示意图；
[0024] 图3为本发明总体结构示意图；
[0025] 图4为本发明前级转子盘开孔示意图；
[0026] 图5为本发明前级转子盘开孔剖视图示意图；
[0027] 其中：0回转中心、1
驱动轴颈、2前级转子盘、3后级转子盘、4减涡器、5封严导流轴、6中央引线轴、7压力传感器、8压力引导管、9信号导线、10温度传感器、2-1测试孔、2-2导压孔、2-3传感器安装孔、2-4引线孔。
具体实施方式
[0028] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体
实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0029] 实施例1，参见附图1,提供一种转子内腔流动特性测试方案，所述测试方案结构包括：回转中心0、驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4、封严导流轴5、中央引线轴6、压力传感器7、压力引导管8、信号导线9、测试孔2-1、导压孔2-2、传感器安装孔2-3、引线孔2-4。
[0030] 驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3依次通过
螺纹连接件轴向密封固定；减涡器4通过
螺纹连接接件固定于后级转子盘3；封严导流轴5与前级转子盘2之间有连接止口，通过胶圈封严，后部连接方式不限；中央引线轴6和前级转子盘2止口搭接配合，后部连接方式不限。所有零件均在同一个转子组件上共同转动。
[0031] 所述前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4和封严导流轴5共同形成被测流动区域，运转时气流从后级转子盘3的鼓筒开孔处进入转子腔内，经过减涡器4，进入后级转子盘3与封严导流轴5共同形成的流通间隙，向后排出。
[0032] 前级转子盘2上开有测试孔2-1、导压孔2-2、传感器安装孔2-3和引线孔2-4，压力引导管8一端密封固定于测试孔2-1内，右端与被侧面平齐，压力引导管8从左侧盘面的非测试面引出，紧贴非测试盘面，从高半径位置向低半径位置铺设，为防止旋转过程中压力引导管8脱落，需要用不锈
钢片将压力引导管8固定于前级转子盘2非测试面，进一步引致导压孔2-2并密封固定，压力传感器7密封固定于传感器安装孔2-3内，传感器受感部与导压孔2-2相对，其后端连接信号导线9，信号导线9紧贴盘面，从引线孔2-4引出至前级转子盘左侧，再沿面至盘心孔，通过中央引线轴6内孔外壁引出至遥测发射装置，遥测发射装置再将测试
信号传输至可读取的测试系统。信号导线9通过胶粘的方式固定前级转子盘2盘面，在中央引线轴6内采用蜡封固定。
[0033] 实施例2，参见附图2,提供一种转子内腔流动特性测试方案，所述测试方案结构包括：回转中心0、驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4、封严导流轴5、中央引线轴6、压力传感器7、信号导线9、测试孔2-1、导压孔2-2、传感器安装孔2-3、引线孔2-4。
[0034] 驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3依次通过螺纹连接件轴向密封固定；减涡器4通过螺纹连接接件固定于后级转子盘3；封严导流轴5与前级转子盘2之间有连接止口，通过胶圈封严，后部连接方式不限；中央引线轴6和前级转子盘2止口搭接配合，后部连接方式不限。所有零件均在同一个转子组件上共同转动。
[0035] 所述前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4和封严导流轴5共同形成被测流动区域，运转时气流从后级转子盘3的鼓筒开孔处进入转子腔内，经过减涡器4，进入后级转子盘3与封严导流轴5共同形成的流通间隙，向后排出。
[0036] 前级转子盘2上开有传感器安装孔2-3，压力传感器7密封固定于传感器安装孔2-3内，传感器受感部直接正对被测区域，并与被测区域盘面平齐，其左端连接信号导线9，信号导线9紧贴左侧盘面，延伸至盘心孔，通过中央引线轴6内孔外壁引出至遥测发射装置，遥测发射装置再将测试信号传输至可读取的测试系统。信号导线9通过
不锈钢金属蒙皮点焊的方式固定前级转子盘2盘面，在中央引线轴6内采用蜡封固定。
[0037] 实施例3，参见附图3,提供一种转子内腔流动特性测试方案，所述测试方案结构包括：回转中心0、驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4、封严导流轴5、中央引线轴6、信号导线9、温度传感器10、测试孔2-1、导压孔2-1、传感器安装孔2-3、引线孔2-4。
[0038] 驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3依次通过螺纹连接件轴向密封固定；减涡器4通过螺纹连接接件固定于后级转子盘3；封严导流轴5与前级转子盘2之间有连接止口，通过胶圈封严，后部连接方式不限；中央引线轴6和前级转子盘2止口搭接配合，后部连接方式不限。所有零件均在同一个转子组件上共同转动。
[0039] 所述前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4和封严导流轴5共同形成被测流动区域，运转时气流从后级转子盘3的鼓筒开孔处进入转子腔内，经过减涡器4，进入后级转子盘3与封严导流轴5共同形成的流通间隙，向后排出。
[0040] 前级转子盘2上开有传感器安装孔2-3，温度传感器10密封固定于传感器安装孔2-3内，传感器受感部直接正对被测区域，为保证测量气流温度，温度传感器受感部需凸出盘面2～5mm，其左端连接信号导线9，信号导线9紧贴左侧盘面，延伸至盘心孔，通过中央引线轴6内孔外壁引出至遥测发射装置，遥测发射装置再将测试信号传输至可读取的测试系统。
信号导线9通过不锈钢金属蒙皮点焊的方式固定前级转子盘2盘面，在中央引线轴6内采用蜡封固定。
[0041] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
