封嚴(yán)涂層高溫高速磨耗試驗(yàn)技術(shù)研究.pdf

1、為研究航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)封嚴(yán)涂層的可磨耗性能，進(jìn)行模擬氣路密封配副高溫高速工況的磨耗試驗(yàn)方法和試驗(yàn)器的研究。采用葉片-封嚴(yán)材料刮削式碰磨，研究此種試驗(yàn)條件下磨耗力的測(cè)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(shè)計(jì)方法，搭建一套完整的試驗(yàn)裝置，通過(guò)實(shí)樣測(cè)試，驗(yàn)證封嚴(yán)涂層可磨耗性的測(cè)試方法。
　　項(xiàng)目利用壓電石英晶體測(cè)力儀組建高速脈沖碰磨力的振動(dòng)測(cè)力系統(tǒng)，經(jīng)理論計(jì)算與試驗(yàn)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(yīng)的振動(dòng)響應(yīng)。為求解此響應(yīng)，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(jì)算不同碰摩力作用對(duì)單次碰磨刮擦深度的影響，研究如何通過(guò)合理的主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)減輕碰摩力作用引起的主軸振動(dòng)對(duì)碰磨刮擦過(guò)程的影響。
　　搭建一套封嚴(yán)涂層高溫高速可磨性試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備采用直流電機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)高速平帶增速后驅(qū)動(dòng)模擬輪盤及葉片高速旋轉(zhuǎn);封嚴(yán)材料試樣安裝在精密滾珠絲桿進(jìn)給平臺(tái)上，利用伺服電機(jī)配合減速器驅(qū)動(dòng)絲桿實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng);采用壓電式石英晶體

3、測(cè)力儀測(cè)量徑向和切向刮削力;使用高速高溫火焰加熱封嚴(yán)材料試樣。測(cè)試結(jié)果證明，該試驗(yàn)機(jī)能夠完成最高葉尖切線速度□m/s、涂層進(jìn)給速率□μm/s、試樣加熱溫度□℃狀態(tài)下的封嚴(yán)涂層可磨耗試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中采集獲得刮擦力、試樣表面溫度等重要數(shù)據(jù)，試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，整體性能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
　　本文結(jié)合理論計(jì)算、試驗(yàn)器搭建及實(shí)測(cè)性能驗(yàn)證，最終解決了封嚴(yán)涂層高溫高速可磨耗性測(cè)試方法及相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備研制過(guò)程中涉及到的一系列關(guān)鍵問(wèn)題，