封嚴涂層高溫高速磨耗試驗技術研究.pdf

1、為研究航空渦輪發(fā)動機封嚴涂層的可磨耗性能，進行模擬氣路密封配副高溫高速工況的磨耗試驗方法和試驗器的研究。采用葉片-封嚴材料刮削式碰磨，研究此種試驗條件下磨耗力的測量方法以及碰摩力作用下高速轉(zhuǎn)子-柔性主軸系統(tǒng)的設計方法，搭建一套完整的試驗裝置，通過實樣測試，驗證封嚴涂層可磨耗性的測試方法。
　　項目利用壓電石英晶體測力儀組建高速脈沖碰磨力的振動測力系統(tǒng)，經(jīng)理論計算與試驗分析，探討該方法的可行性。在高速脈沖碰磨力的作用下，柔性主軸將產(chǎn)

2、生相應的振動響應。為求解此響應，在考慮徑向碰摩力而忽略切向碰摩力作用的情況下，分析計算不同碰摩力作用對單次碰磨刮擦深度的影響，研究如何通過合理的主軸系統(tǒng)設計減輕碰摩力作用引起的主軸振動對碰磨刮擦過程的影響。
　　搭建一套封嚴涂層高溫高速可磨性試驗設備，該設備采用直流電機為動力源，經(jīng)高速平帶增速后驅(qū)動模擬輪盤及葉片高速旋轉(zhuǎn);封嚴材料試樣安裝在精密滾珠絲桿進給平臺上，利用伺服電機配合減速器驅(qū)動絲桿實現(xiàn)平臺的進給運動;采用壓電式石英晶體

3、測力儀測量徑向和切向刮削力;使用高速高溫火焰加熱封嚴材料試樣。測試結果證明，該試驗機能夠完成最高葉尖切線速度□m/s、涂層進給速率□μm/s、試樣加熱溫度□℃狀態(tài)下的封嚴涂層可磨耗試驗，試驗過程中采集獲得刮擦力、試樣表面溫度等重要數(shù)據(jù)，試驗機運行穩(wěn)定，整體性能達到設計指標，試驗數(shù)據(jù)準確可靠。
　　本文結合理論計算、試驗器搭建及實測性能驗證，最終解決了封嚴涂層高溫高速可磨耗性測試方法及相應的試驗設備研制過程中涉及到的一系列關鍵問題，