篦齿盘均压孔裂纹涡流原位检测研究

摘要

篦齿盘用于防止高压压气机后的空气泄漏到高压压气机后卸荷腔，是发动机工作时的关键零件，该盘由多个螺栓与高压压气机盘连接。由于篦齿盘工作状态下受到弯曲振动应力与径向应力同时作用，导致篦齿盘均压孔处容易产生疲劳裂纹，曾经造成几起重大事故。因此篦齿盘均压孔进行定期检测，具有现实的意义。随着对发动机批量生产的需求，传统的拆分检测已经无法满足生产需求。为了解决某发动机篦齿盘疲劳裂纹快速检测问题，本文针对某发动机篦齿盘上的无损检测方法进行了研究，研究对于实际生产具有重要实际工程意义。
　　本文首先分析了某发动机篦齿盘的结构特点，以及裂纹的特征、形貌情况。对各种无损检测方法进行分析，最终提出了采用涡流原位检测方法。该方法可避免了发动机拆分造成碰划伤以及成本增加。检测结果与拆分后检测着色检验结果一致性好，且准确率高。
　　为了保证原位涡流无损检测，根据篦齿盘的结构特点和检测要求，设计了一套原位涡流无损探伤检测系统。该系统包括涡流探头、手持杆、涡流检测仪器，同时，设计针对原位检测系统的信号处理模块，并开发了相应的系统软件。最终可实现对篦齿盘的原位无损检测。通过对开发的检测系统的标定，保证了系统检测的准确性，采用开发的原位涡流无损检测统，能够实现对外场在役篦齿盘的有效检测，试验和现场应用效果表明，仪器性能稳定，检测方法可靠。
　　利用原位涡流无损探伤检测系统，实现了对某发动机篦齿盘的无损快速检测，自该方法在部队使用以后，已杜绝多起重大故障发生。返厂分解后证实，裂纹检测的准确率达到了100％，为发动机的排故工作做出了重大贡献。

目录

1绪论

1.1研究的背景

1.2国内外相关研究概况及发展趋势

1.2.1篦齿盘均压孔检测发展现状

1.2.2涡流无损检测国内外发展现状

1.2.3目前涡流检测存在的问题

1.3原位无损检测路线

1.4本文的主要研究工作

2篦齿盘特点及检测方法的选择

2.1篦齿盘结构特点

2.2 篦齿盘疲劳裂纹特征

2.2.1故障描述

2.2.2裂纹分析

2.2.3篦齿盘的无损检测

2.3涡流检测的特点

3涡流原位检测系统的建立

3.1涡流检测线圈的设计

3.1.1 检测线圈的分类

3.1.2涡流检测线圈的特点及确定

3.1.3差动式线圈的设计

3.1.4 均压孔涡流检测探头的设计

3.2涡流检测仪器

3.2.1涡流检测仪器的设计

3.2.2电路选取

3.2.3放大原理

3.2.4检测信号的处理技术

3.2.5系统软件

3.2.6涡流检测仪实物

3.2.7本套原位测量系统与现有商用仪器的区别

3.3 标准样件与对比样件

4涡流检测对比试验

4.1均压孔涡流检测仪器标定

4.2工作中原位涡流检测情况

4.2.1均压孔裂纹检测

4.2.2 涡流检查结束工作

4.2.3 涡流检查结果比对

结论

参考文献

致谢