一种对开式立式转子加温装置的制作方法

1.本技术属于航空发动机试验技术领域，特别涉及一种对开式立式转子加温装置。


背景技术：

2.航空发动机热端部件通常包括高压压气机、燃烧室、涡轮及尾喷管等，这些热端部件在试验装置上进行航空发动机轮盘强度或疲劳试验时，需要尽可能的模拟航空发动机真实的工作环境，使试验结果更加真实有效。因此，轮盘强度或疲劳试验通常需要在加温状态下进行。于是模拟涡轮盘真实的温度场成为转子试验的一项关键技术。
3.如图1所示，现有的涡轮盘温度载荷施加方法采用的是一体式圆柱形加温炉来实现，该圆柱形加温炉10的下炉膛11上端具有开口，转子试验件13从上端开口吊装进下炉膛11内从而被包裹在圆柱体下炉膛11内，上炉膛封堵开口完成安装。在下炉膛11的底壁、侧壁和上炉膛内壁安装加热器12和加热器14。在真空条件下，通过热辐射方式将炉体四周加温元件的热量传递到转子试验件13上。
4.该立式转子加温装置分为上、下两个部分，通过长螺杆将上炉膛和一体式下炉膛吊装连接在一起，转子试验件包裹在装置内进行加温。然而该立式转子加温装置具有如下缺点：
5.1)当加温装置内的任一加温元件损坏时，需要拆解转子试验件才能进行炉膛内加温元件的维修；
6.2)检查转子试验件时，需要将上下炉膛整体分离，操作步骤反锁，维修维护成本高；
7.3)上炉膛重量全部被周围长螺杆承担，重量及热变形造成中部塌陷，容易剐蹭试验件；
8.4)上炉膛伸出的长螺杆对操作者存在安全隐患；
9.5)加热元件位置、功率固定，通用性差，布局也缺乏针对性。


技术实现要素：

10.本技术的目的是提供了一种对开式立式转子加温装置，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
11.本技术的技术方案是：一种对开式立式转子加温装置，所述对开式立式转子加温装置包括下炉膛、上炉膛和加热元件，其中：
12.所述下炉膛由左右对开分体式结构的左炉膛和右炉膛构成加温装置的炉身，所述左炉膛和右炉膛的上端面固定安装有锁紧滑块，所述上炉膛的下端面固定设置有两个平行的导轨，所述导轨与所述锁紧滑块相配合形成滑动推进式安装结构，通过控制所述左炉膛和右炉膛沿着导轨进行相对滑动，实现所述上炉膛与下炉膛的安装和拆解；
13.所述加温元件独立控制的设置在左炉膛和右炉膛的内部，通过所述加温元件对立式转子试验件进行热辐射加温。
14.进一步的，所述左炉膛和右炉膛均为半圆形型结构，连接后形成圆形炉身。
15.进一步的，所述下炉膛和/或上炉膛采用保温隔热结构或材料制作。
16.进一步的，所述下炉膛和上炉膛的内部涂覆保温或隔热涂层。
17.进一步的，所述下炉膛和上炉膛的外部安装或粘接保温材料。
18.进一步的，还包括测温电偶，所述测温电偶设置在所述加温装置内，用于测量炉身内的温度。
19.进一步的，所述加温元件敷设在所述左炉膛和右炉膛的内壁上下侧，且上侧的加温元件的数量多于下侧的加温元件的数量。
20.本技术的加温装置可以在不触碰试验件的情况下，实现上炉膛的拆解以便进行维修；将炉体拆除或部分拆除，不摘除电源线、电偶线，实现试验件部分暴露，即可实现轮盘试验过程中分解以及安装过程中的检查，简单省力；此外，本技术的加温装置改变了上炉膛受力，由多点受力变为线受力或者面受力，从而可以摒弃原有长螺杆，采用更安全可靠的吊装定位方式。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例。
22.图1为现有技术中的立式转子加温装置结构示意图。
23.图2为本技术的对开式立式转子加温装置示意图。
24.图3为本技术的对开式立式转子加温装置单侧部件示意图。
25.图4为本技术的对开式立式转子加温装置内部示意图。
26.图5为本技术一实施例的加温元件示意图。
27.图6为本技术另一实施例的加温元件示意图。
28.图7为本技术第三实施例的加温元件示意图。
具体实施方式
29.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
30.为了解决现有的加温装置拆装操作繁琐，加温元件结构单一，布局缺乏针对性以及不易维修等问题，本技术提出一种可实现温差且布局可调、拆装方便、通用性强、方便维修的立式转子加温装置。
31.如图2至图4所示，本技术提供的对开式立式转子加温装置20主要包括对开式下炉膛21和上炉膛23。
32.对开式下炉膛21由左炉膛21a和右炉膛21b构成，左炉膛21a和右炉膛21b采用左右对开的分体式结构形成加温装置的炉身。在本技术该实施例中，左炉膛21a和右炉膛21b均为半圆形型，可以理解的是，左炉膛21a和右炉膛21b也可以为其他形状，例如矩形。通过将下炉膛21设置成对开式结构，可以在不触碰试验件的情况下，达到维修炉体(尤其是上炉膛)的目的。
33.左炉膛21a和右炉膛21b的上端面固定安装有锁紧滑块22，同时，上炉膛23的下端
面固定设置有两平行的导轨24，导轨24与锁紧滑块22相配合形成滑动推进式安装结构，通过控制左炉膛21a和右炉膛21b沿着导轨24进行相对滑动，即可实现上炉膛23与下炉膛21的安装和拆解。采用导轨滑动推进的安装方式，在安装过程中可实时监测试验件与炉体的内部安全距离，在试验中间过程检查时，可部分打开炉体，暴露出可检查部分即可，使安装和检查过程安全可靠，省时省力。另外，导轨滑动式推进安装结构优化了炉体受力，解决上炉膛易变形塌陷的问题，对试验件可以进行有效的保护，而且该结构摒弃了长螺杆式安装，安装时更可靠便捷的同时避免了安全隐患。
34.本技术中的下炉膛21和/或上炉膛23采用保温隔热结构或材料制作，例如，可以在下炉膛21和上炉膛23的内部涂覆保温或隔热涂层，在下炉膛21和上炉膛23的外部安装或粘接保温材料。
35.如图4至图6所示，在左炉膛21a和右炉膛21b的内部设置独立控制的加温元件25a～25c。参见图4所示的右炉膛21b内部结构示例，在右炉膛21b的上部分具有两个长度相对较短的加热元件25a，加热元件25a大致为1/5～1/4下炉膛21的周长长度，在右炉膛21b的下部分具有一个长度相对较长的加热元件25b，加热元件25b大致为1/3～1/2下炉膛21的周长长度。通过将下炉膛21的每个分体炉膛作为独立的加热区，并配置独立的测温电偶和电源实现加温元件对试验件进行热辐射加温，可以根据试验件温度场的要求来拆装布置加温元件的数量及位置，自由调整加温元件与试验件的距离，可以提高加温方案的精细化。
36.此外，左炉膛21a和右炉膛21b的底部分别设置有半圆形结构孔211，通过两个半圆形结构孔211而形成整体的圆心孔，加热元件25c通过该圆形孔矗立在加热装置的中心，从而当试验件在加热装置内加温时可以对试验件的内部进行加热。另外，在左炉膛21a和右炉膛21b的侧壁上还设有条形孔212。
37.本技术的加温装置可以在不触碰试验件的情况下，实现上炉膛的拆解以便进行维修；将炉体拆除或部分拆除，不摘除电源线、电偶线，实现试验件部分暴露，即可实现轮盘试验过程中分解以及安装过程中的检查，简单省力；此外，本技术的加温装置改变了上炉膛受力，由多点受力变为线受力或者面受力，从而可以摒弃原有长螺杆，采用更安全可靠的吊装定位方式。
38.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。