CN102459821A - 检测喷气发动机低压燃油泵故障的方法和装置以及装有这种装置的喷气发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于检测涡轮发动机低压燃油泵的故障的装置。该泵通过附件中继箱(4)驱动。该附件中继箱(4)包括用于机械驱动所述附件的齿轮系(4′)。该装置包括用于测量附件中继箱(4)的附件的振动频率的装置(27),以及从所述频率中检测低压燃油泵(13)的至少一个正常振动频率的装置(28)。该发明在低压燃油泵一出现故障时即可检测到故障。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测喷气发动机低压燃油泵故障的装置和方法。
背景技术
喷气发动机一般包括一个风扇、一个或多个压缩级,例如,低压压气机和高压压气机,燃烧室,一个或多个涡轮级,例如,高压涡轮和低压涡轮,和排气管道。在燃烧室中,压缩的燃油被喷入并与来自压气机的压缩空气一起燃烧。每个压气机旋转连接到通过轴与之联接的涡轮上,从而构成了高压本体和低压本体。
燃烧室通过燃油管路送入燃油,在燃油管路中,燃油的驱动经由燃油泵,通常为,低压泵和高压泵。
燃油泵的低压和高压概念完全不同于喷气发动机高压和低压本体概念,涉及不同流体的压力;习惯上,且为了简化描述,在本说明书的随后介绍中,均用“HP”和“BP”缩写来分别表示喷气发动机本体或其部件和燃油泵的“高压”和“低压”。
高压泵在燃油管路中位于低压泵的下游。为此,高压泵从低压泵处接收首先经压缩的燃油,因此而具有足够的压力,在高压泵压缩后,以足够的压力与压缩空气一起燃烧;为此,低压泵的功能就是向高压泵输送经过首次压缩的燃油。
低压泵和高压泵都是传统的机械泵,例如,“齿轮”泵或叶片泵。齿轮泵包括传动小齿轮(或齿轮)(安装成可在由齿轮系驱动旋转的轴上转动)和从动小齿轮(或齿轮),燃油在传动小齿轮和从动小齿轮的齿之间的空间内被压缩。叶片泵包括叶轮,上面带有可压缩燃油的叶片,安装成可在由齿轮系驱动旋转的轴上转动,在叶轮转动期间,燃油在离心力的作用下被压缩。传统上,低压泵为叶轮泵,而高压泵为齿轮泵。
低压泵和高压泵的传动齿轮系一般都是由喷气发动机高压本体的轴通过动力输出轴来间接驱动,而动力输出轴则连接到附件中继箱上,而附件中继箱又通过齿轮系将动力输出轴连接到泵上。所属领域技术人员都非常熟悉附件中继箱的另一名称“附件齿轮箱”(AGB)。这是一种装有齿轮系的箱子(也就是说,包括齿轮或小齿轮的一种机构,这些齿轮啮合将轴的旋转运动传递到一个或多个其它轴上);这种齿轮系连接到若干个设备或附件,诸如,发电机、起动器、交流发电机,液压泵等,以及,正如上面所述,低压泵和高压泵;齿轮系将喷气发动机高压本体的轴的动作传递给附件,目的是驱动这些附件。
低压泵出现故障(例如,由于异物进入而在低压泵叶轮叶片和套在叶片外部的壳体之间形成堵塞)通常反映为驱动低压泵叶轮的轴的可熔部分断裂,燃油然后不经过压缩便直接流过叶轮(低压泵叶轮实际上成了自由轮);这种情况称之为泵的“主故障模式”。在这种情况下,进入高压泵的燃油为未压缩燃油,因此,燃油的压力低于正常工作本应有的压力,这种情况会导致高压泵的“空泡”,即,高压泵吸入的空气混有燃油;高压泵的这种空泡现象极大地损坏了泵的工作,而且会给其带来很大的机械损伤,甚至会使驱动其转动的齿轮系出现断裂。出现断裂时,在燃油管路内燃油不再被驱动,燃烧室就不会再得到燃油,导致发动机停车,而所有潜在的灾难性后果是,在发动机所推进的飞机的全飞行期间,出现喷气发动机停车。
低压泵的故障本身发现不了,而是其后果被发现,即,喷气发动机停车。因此,真正的危险是,低压泵的故障不能够尽早发现,因为高压泵在持续不断地得到供油,异常工作的高风险一直持续到高压泵损坏,喷气发动机停车。
发明内容
本发明的目的是提出能够有效而简单地识别低压泵的故障检测装置和方法,以便预先了解对高压泵带来重大损坏的风险。
为此,本发明涉及一种可检测喷气发动机低压燃油泵故障的装置,所述喷气发动机包括至少一个以不同速度转动的旋转轴,所述泵由该旋转轴经由附件中继箱驱动,所述附件中继箱包括机械驱动所述附件的齿轮系,所述装置的特征在于,其包括测量喷气发动机旋转轴转速的装置,测量附件中继箱振动频率的装置和从所述频率中检测旋转轴所测转速下的低压燃油泵的至少一个正常振动频率的装置。
通过本发明,可以非常简单地检测出泵可能存在的故障;实际上,完全可以检测到在附件中继箱振动频率中是否存在泵的频率影响,从而推断出泵是否在正常工作。因此,可能存在的故障一旦发生,便可迅速发现;于是,从低压泵出现故障开始,可以迅速采取相应措施。特别是,可以检测到泵的振动频率和/或其谐振频率。
根据最佳实施例,喷气发动机为所谓的双体喷气发动机,其包括低压本体和高压本体,所述旋转轴为喷气发动机的高压本体的轴。
优选地,测量附件中继箱振动频率的装置包括发送表示附件中继箱振动情况的信号的加速度计。有利的是,可以使用该加速度计来监视该箱齿轮系轴承的特性以及各种其他参数,所述加速度计在喷气发动机中传统上安装在附件中继箱上;在这种情况下,可以检测出在加速度计提供的信号中是否存在泵的至少一个振动频率。
优选地,附件中继箱及其附件都这样布置,即各个不同附件的振动频率都与泵的振动频率不同。
本发明还涉及到一种喷气发动机,所述发动机包括至少一个以不同转速转动的旋转轴,带有低压燃油泵和高压燃油泵的燃油管路,所述燃油泵由旋转轴通过附件中继箱驱动,所述附件中继箱包括机械驱动所述附件的齿轮系,以及检测上述低压泵故障的装置。
本发明的喷气发动机可提供上述装置的相同优点。
本发明还涉及到检测喷气发动机低压燃油泵故障的方法,所述喷气发动机包括以不同速度转动的至少一个旋转轴,所述泵由旋转轴经由附件中继箱来驱动,所述附件中继箱包括机械驱动所述附件的齿轮系,所述方法的特征在于:
-测量喷气发动机旋转轴的转速,
-测量附件中继箱的振动频率,
以及
-从所述频率中,检测在旋转轴所测转速下的低压燃油泵的至少一个正常振动频率。
本发明的方法提供了上述装置的同样的优点。从所述方法的最后一步可以看出,目的是检测出这样的正常振动频率;这该检测的结果可以是肯定的,也可以是否定的,这表明了低压泵是否在正常工作。
根据最佳实施例,附件中继箱的振动频率是通过加速度计测量的,所述加速度计发送表示附件中继箱的振动情况的信号。
根据最佳实施例:
-来自加速度计的信号转换成依赖于低压燃油泵旋转相位的信号,
-该经转换后的信号的平均值通过低压燃油泵的多个周期来测算,一直减到幅度为2π的周期,
-根据对应于低压燃油泵旋转频率倍数的振动等级来计算该信号的功率谱密度,
-按对应于低压燃油泵振动频率的等级,确定谱密度是否呈现低压燃油泵对该频率具有影响的特征射线,并由此得出结论低压燃油泵是否正常工作。
根据最佳实施例,燃油泵包括附件中继箱齿轮系在某个旋转频率时驱动旋转的叶轮和低压燃油泵主振动频率为该叶轮旋转频率的倍数。
附图说明
下面参照附图,介绍本发明检测装置和方法的最佳实施例,从而可以更好地理解本发明,附图如下:
-图1为本发明喷气发动机附件中继箱齿轮系的示意图;
-图2为安装在图1所示附件中继箱上的包括低压泵和高压泵的箱子的剖面图;
-图3为AGB和检测图1和图2所示喷气发动机低压泵故障的装置的功能方框图;
-图4为表示本发明所述方法最佳实施例一些步骤的功能方框图,以及
-图5a和图5b为信号的功率谱密度示意图,所示信号由图1和图3所示附件中继箱加速度计根据对应低压泵旋转速度的倍数的振动等级提供。
具体实施方式
所属领域技术人员都知道,本发明的喷气发动机包括风扇,喷气发动机通过风扇吸入外部空气,位于高压压气机上游的低压压气机,该压气机布置成可压缩空气和在其出口经压缩的空气被引向燃烧室,在这里,空气与同样被压缩的燃油一起燃烧;经过燃烧的气体被引向高压涡轮,然后再引向低压涡轮,在低压涡轮出口处,气体通过排气管道被排出喷气发动机。低压压气机通过旋转轴连接到低压涡轮上,从而构成了低压本体,而高压压气机通过旋转轴连接到高压涡轮上,从而构成了高压本体。高压本体的轴如图1所示,附图标记为1。
传统上,正如所属技术领域人员所熟知的那样,所谓的动力输出轴2径向安装在喷气发动机内,其包括与高压本体轴1的锥形小齿轮1’相啮合的第一锥形小齿轮2’,这样,动力输出轴2由高压本体轴1在其轴线上带动旋转。动力输出轴2的另一端包括第二锥形小齿轮2″,该小齿轮与附件中继箱4内的输入轴3的第一小齿轮3’相啮合,该输入轴3在垂直于动力输出轴2的方向延伸,因此,平行于高压本体轴1。所属领域技术人员通常用其缩略语AGB来表示附件中继箱4,AGB表示“附件齿轮箱”,为此,在发明说明书后面的介绍中用此缩写;AGB 4是喷气发动机领域内人们熟知的一种装置。
AGB 4通过齿轮系4’来旋转驱动喷气发动机运行时所涉及到的各种附件,所述齿轮系4’包括其输入轴3的第二小齿轮3″,并由该小齿轮驱动(因此,由高压本体轴1经由动力输出轴2而被间接驱动)。图1仅示出了AGB 4的齿轮系4’,并没有示出整个AGB 4,显然,AGB 4还包括装有齿轮系4’的箱和各种结构构件,图中未示。AGB 4驱动的附件大部分一般都直接固定到AGB 4的箱上。
更具体地说,齿轮系4’包括多个驱动附件的小齿轮3″,5,6,7,9,11,12,这些驱动小齿轮3″,5,6,7,9,11,12成系列地相互安装并与另外两个小齿轮8,10安装在一起,这两个小齿轮连接不同的小齿轮5-14,并适合于这些不同小齿轮的转速。AGB 4输入轴3第二小齿轮3″旋转连接到旋转驱动交流发电机的轴上,后者带有喷气发动机调节器的永磁铁,通常用缩写FADEC表示(全权数字发动机控制);另一些驱动小齿轮5,6,7,9,11,12分别旋转连接到AGB 4的手动传动装置、涡轮起动器、低压燃油泵13和高压燃油泵14、通常用缩写IDG(综合传动发电机)表示的发电机、液压泵和润滑模块等的输入轴上,这些都与FADEC一起是AGB 4驱动的附件。
参看图2,低压燃油泵13和高压燃油泵14都是喷气发动机燃油管路上的泵;它们驱动该管路上的燃油以向燃烧室输送燃油。低压燃油泵13和高压燃油泵14都安装在公共箱15内。该箱15内的输入轴16位于轴线A上并与驱动AGB 4齿轮系4’泵13,14小齿轮7旋转连接,通过该齿轮系4’来驱动低压泵13和高压泵14。该轴16在其由齿轮系4’驱动一端的相对一端,包括一个带有外围纵向花键的联接部分17,布置成可与驱动泵13,14的管轴19端部互补花键联接部分18相匹配,这种管轴19围绕输入轴16延伸,并与其共轴。每个联接部分17,18包括纵向花键,按一定角度均匀地分布在轴16,19轴线A的周围,这些花键彼此平行且与轴线A也平行;在其外表面上构成输入轴16的花键,而在其内表面上形成管轴19的花键。这样,联接部分17,18就提供了两个轴16,19围绕其公共轴A的旋转结合。
在其带有联接部分18内花键的端部上,管轴19包括驱动高压燃油泵14的外花键20,布置成按机械泵领域的传统方式与高压泵14机构花键21相啮合。有关高压泵14各个部分的结构和使用原理在此不再赘述,因为所属领域技术人员对此都很熟悉。高压泵14还符合任何一种目前已有的高压泵型号。在此处所述示例中,高压泵14为所谓的“齿轮”泵,包括由管轴19驱动的传动小齿轮14a,所述传动小齿轮14a驱动从动小齿轮14b;燃油在传动小齿轮14a和从动小齿轮14b的啮合齿之间的空间内按所属领域技术人员所熟知的方式得到压缩。
管轴19在其相对一端包括驱动低压燃油泵13的外花键22,布置成按机械泵领域的传统方式与低压燃油泵13传动机构的花键23相啮合。在此处所述示例中,低压泵13为所谓的“叶轮”泵,包括由管轴19经花键22,23驱动旋转的叶轮24。工作时,燃油从叶轮24内侧喷入,叶轮24上设有多个叶片,在此处所述示例中,共有7个叶片,布置成利用离心力将燃油从叶轮24内侧驱动到其外侧,从而对其进行压缩;在此,无需就其结构进行更详细描述,因为所属领域技术人员都对此非常熟悉;此外,也可以使用任何类型的低压泵13。燃油从叶轮外侧被收集,而后被引向对其进行再次压缩的高压泵14,采用已知方式,在此不再赘述。
驱动低压泵13和高压泵14的管轴19还包括位于驱动低压泵13的花键22附近的可熔部分25。该可熔部分25布置成在低压燃油泵13出现应力不平衡或过大时便断裂。这样,在低压泵13出现故障(例如,因为异物进入),可熔部分25便断裂,从而解脱驱动低压泵13机构的花键23,并因此而使其叶轮24与驱动管轴19相脱离。在这种情况下,叶轮24为自由轮,不再压缩低压泵13和高压泵14所吸入的燃油。而后,进入高压泵14的燃油为非压缩的燃油,如果这种在空泡情况下的异常工作时间很长,“空泡”风险(即,吸入空气)就会导致高压泵14出现重大损坏,可能会中断向燃烧室输送被压缩燃油,进而引起喷气发动机在全飞行中停车。很显然,只要低压泵出现故障,就应该立即告警,为的是能够提前采取措施,为此,喷气发动机包括了可检测低压泵13故障的装置26。
参看图3,该装置26包括测量喷气发动机转速的装置27’(即,其高压本体的旋转轴的速度),测量AGB 4振动频率的装置27,以及用于从这些频率中检测在喷气发动机的所测转速下的低压泵13的至少一个正常振动频率的装置28,(应该指出的是,可以测量低压泵13主振动频率和/或其谐振频率)。AGB 4的振动频率包括AGB4本身的振动频率,同时也包括其驱动的附件的振动频率,因为这些附件旋转连接到驱动各个传动轴转动的AGB 4的齿轮系4’上。
借助装置26,从而可以在AGB 13的振动频率中检测出在喷气发动机转速下的低压泵13的至少一个正常振动频率,在此处所述示例中,系指其主振动频率。这样:
-如果在AGB 13的所测振动频率中存在低压泵13的振动频率,则可以从中推断出低压泵13在以其正常工作频率被有效驱动旋转,也就是说,可熔装置25没有断裂;
-如果在AGB 13的所测振动频率中没有低压泵13的振动频率,则可以从中推断出低压泵13不再以其正常工作频率被驱动旋转,也就是说,可熔装置25已经断裂,低压泵13的叶轮不再由AGB 4驱动旋转。
当低压泵13工作的故障特征已知时,就可以采取相应措施,以便使得高压泵14不再以空泡速度工作(太久),防止高压泵14损坏,同时也防止向燃烧室输送压缩燃油的中断;因此,可以采取所有措施来避免或至少预先防止喷气发动机在全飞行时出现停车。
在此处所述示例中,AGB 4是这样设计的,在AGB 4上,不再设置会产生与低压泵13相同频率振动分量的其它部件或附件;这样的AGB 4布局在此非常有用,因为其可以保证低压泵13的正常振动频率在测量装置27所测信号中的消失,必然和该低压泵13的故障有联系。而且,AGB 4的这种布置形式(所有部件均以不同频率振动)在已知喷气发动机中广泛使用,以避免AGB 4驱动部件之间出现任何谐振现象;因此,本发明的优点是利用了广泛用于其它目的的特性并从中获得益处。
低压泵13按喷气发动机给定转速旋转所产生的振动频率可以从低压泵13叶轮24的转速vBP中很容易地测出。该转速vBP是高压本体轴1转速NHP的倍数,也就是说vHP=k.NHP,而k是固定系数(如上所示,高压本体轴1转速NHp对应于喷气发动机转速);系数k是由动态链固定,后者将高压本体轴1连接到低压泵13上;于是,了解了从喷气发动机高压本体轴1到低压泵13之间彼此相互啮合的所有齿轮副的传动比之后,就可得出系数k的值,该值是不依赖于发动机转速的固定值。
在此处所示示例中,测量喷气发动机转速的装置27’包括安装在AGB 4上并测量AGB 4轴转速的传感器27’,众所周知,AGB 4的旋转速度与喷气发动机高压本体轴1的转速相同。
在此处所述示例中,测量AGB 4振动频率的装置27包括加速度计27。该加速度计27布置成可发送表示AGB所承受振动的电信号;该信号的频率分量对应于AGB4所承受的不同振动频率,这些振动频率大部分直接和AGB 4所驱动附件的旋转频率相关。
在此处所述示例中,检测低压燃油泵13振动频率的装置28包括处理单元28,处理单元在此处包括微处理器,优选为DSP(数字信号处理器)型微处理器,优化成可处理频率信号。测量喷气发动机转速的装置27’(传感器27’)和测量AGB 4振动频率的装置27(加速度计27)都连接到处理单元28上,从而向处理单元发送其所测量的信号,这些信号均由处理单元28进行处理。
在此应该指出的是,在AGB上使用加速度计在已有技术中已经存在,但用于不同目的。传统上,在AGB上设置加速度计,用来跟踪其齿轮系的轴承特性;为此,确定了“指标”,这些都是根据信号所计算的指标,并根据这些指标的趋势,确定轴承性能是否降低;特别是,分析了加速度计测量的历史信号,更具体的说,是其趋势的发展。加速度计的这种使用很复杂,而利用加速度计27检测低压泵13故障则很简单:不论是否存在AGB 4的频率影响。为此,低压泵13故障检测装置和方法因其分析简化而受到关注。
优选地,用来检测低压泵13故障的加速度计27与用来跟踪AGB 4齿轮系4’轴承特性的加速度计相同。用来检测低压泵13故障的处理单元28也可以与用来跟踪齿轮系4’轴承特性的处理单元相同,采用特别方式进行程序编排。在喷气发动机中已知的装置从而可用来实现一种新的功能。
下面,参照图4,详细介绍检测低压泵13故障的方法,根据可能的检测示例,在喷气发动机给定转速时,检测低压泵13是否会对对应于其正常工作的振动频率存在影响。显然,也可使用任何其它合适方法。
在第一步骤E1期间,喷气发动机以某种速度NHP运行,该速度NHP采用传感器27’测得,而低压燃油泵13的正常振动频率是在喷气发动机的转速NHp下确定的;换言之,所测的高压本体轴1的转速NHP是用来推断出低压泵13正常工作时应该振动的频率,目的是在随后步骤期间验证该正常振动频率是否真的出现在加速度计27所测信号中。如上所述,低压泵13的该正常振动频率取决于低压泵13叶轮24的转速,而低压泵13反过来则直接依赖于所测喷气发动机转速:根据公式vBP=k.NHP,k是固定系数。为此,在喷气发动机的每个所测转速NHp下,就能已知低压泵13正常工作时应该转动的速度vBP。根据低压泵13的结构,就可以确定其主振动频率;在此处所述示例中,低压泵13的叶轮24包括七个叶片,低压泵13的主振动频率fv等于其旋转频率(速度)的七倍(叶片的通过频率等于叶轮24旋转频率的七倍,因为是7个叶片),也就是说:fv=7.vBP=7.k.NHP.。
在第二步骤E2期间,来自加速度计的信号,即γ=f(t)类型的信号(信号γ取决于时间t),转换成依赖于低压泵13旋转相位φ的γ=f(φ)类型的信号。
在第三步骤E3期间,该转换后的信号的平均值经过低压泵13的多个周期(或旋转)计算得出,减小到振幅为2π的周期。
在上述第二步骤E2和第三步骤E3结束后,获得一个信号,该信号应该属于“重新采样的”(第一采样在测量的时候已经进行)信号并进行了平均。
在第四步骤E4,期间,根据振动O的级数(振动级数是低压泵13的转速vBP的倍数)计算信号的功率谱密度D(单位是m2.sec-3,以加速度的平方除以每赫兹来统一)。
在第五步骤E5期间,然后按对应于低压泵13主振动频率的级数,确定谱密度是否呈现产生该频率的特征射线或者是否没有射线。基于该信息,便可从中得出结论,低压泵13是否工作正常,以及确定如何继续进行检测。为此:
-如果存在射线,这就意味着AGB 4的振动信号包含有与发动机的转速相关的正常工作的低压泵13的振动频率;低压泵13是AGB 4内(或固定到AGB 4上的)以这种频率产生振动的唯一部件,因此可以肯定,正是低压泵13才是产生该频率的根源,所以,低压泵工作正常;而后,再次实施该方法(箭头E6a)以确保连续监视低压泵13的工作情况;
-如果没有射线,这就意味着低压泵13并没有产生其应该产生的振动,也就是说,在喷气发动机的相关转速下,并没有以其应该转动的速度在旋转,因此,存在故障;然后,过渡(箭头E6b)到决策步骤E7,以便对该故障做出反应;可以迅速采取措施,因为故障一旦出现便可被发现。
图5a和图5b分别示出了在低压泵13正常工作情况下(图5a)和低压泵13出现故障情况下(图5b),根据振动O的级数,加速度计27的平均信号的功率谱密度D。
在所述示例中,当低压泵13正常工作时,可以从图5a中看出,来自加速度计27的信号在级数7处呈现射线RBP,其对应低压泵13产生的信号;以及在级数16处的射线RHP,其对应高压泵14产生的信号。根据高压泵的结构和所具有的不同传动比,就可已知对应低压泵13和高压泵14的射线的级数O;为此,在此处所示示例中,如上所述,低压泵13的主射线是在级数7处,因为低压泵13叶轮24上带有7个叶片,而级数是低压泵13的转速的倍数。
当低压泵13工作异常时,如图5b所示,射线RBP消失了,只有高压泵14的射线RHp依然出现;在振动等级7电平处的功率谱密度的剩余振幅相当于信号噪声。
上述所有步骤都是由处理单元28来实施。很显然,可以通过检测主射线(低压泵13的主振动频率)及其谐振频率来进行分析,从而提供针对该信号噪声的算法的更大可信度(与对应于喷气发动机本身的能量(以及信号部分)相比较,对应于低压泵振动的能量(以及信号部分)较低)。
加速度计27可以是单方向的或多方向的。AGB 4的加速度可在单一方向上用推理的方法测量,该方向是垂直于AGB 4驱动附件的轴的方向(彼此平行以及平行于喷气发动机高压本体的轴1);然而,这并不会妨碍使用多方向加速度计。加速度计27的带宽优选为大约20kHz。
优选地,为了检测功率谱密度中是否存在射线(其可以包括比图5a和图5b更多的噪声),可以在标准参考AGB上进行测量信号,将所测信号与参考信号进行比较,以便从中推断出所寻找的射线是否存在。
Claims (9)
1.一种用于检测喷气发动机低压燃油泵(13)的故障的装置,包括至少一个以不同速度旋转的旋转轴(1),所述泵(13)由旋转轴(1)通过附件中继箱(4)驱动,该附件中继箱(4)包括用于机械驱动所述附件的齿轮系(4′),所述装置的特征在于,还包括:用于测量喷气发动机旋转轴(1)的旋转速度(NHP)的装置(27′),用于测量附件中继箱(4)的振动频率的装置(27),以及从所述频率中检测低压燃油泵(13)在旋转轴(1)的所测转速下的至少一个正常振动频率的装置(28)。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,该喷气发动机为所谓的双体喷气发动机,其包括低压本体和高压本体,所述旋转轴(1)是喷气发动机的高压本体的轴。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其中,用于测量附件中继箱(4)的振动频率的装置(27)包括加速度计(27),其用于发送表示附件中继箱(4)的振动的信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中,附件中继箱(4)和其附件布置成各个不同附件的振动频率都与低压燃油泵(13)的振动频率不同。
5.一种喷气发动机,包括至少一个以不同速度转动的旋转轴(1),由旋转轴(1)通过附件中继箱(4)驱动的带有低压燃油泵(13)和高压燃油泵(14)的燃油管路,所述附件中继箱(4)包括机械驱动所述附件的齿轮系(4′),以及诸如权利要求1至4中任一项所述的用于检测低压燃油泵(13)的故障的装置(26)。
6.一种用于检测喷气发动机低压燃油泵(13)的故障的方法,所述喷气发动机包括至少一个以不同速度转动的旋转轴,所述泵(13)由旋转轴通过附件中继箱(4)驱动,该附件中继箱包括机械驱动所述附件的齿轮系(4′),所述方法的特征在于:
-测量喷气发动机的旋转轴(1)的转速(NHP),
-测量附件中继箱的振动频率,以及
-从所述频率中,检测低压燃油泵(13)在旋转轴(1)的所测转速(NHP)下的至少一个正常振动频率。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,附件中继箱(4)振动频率是通过加速度计(27)发送表示附件中继箱(4)的振动的信号来测量。
8.根据权利要求7所述的方法,其中:
-来自加速度计(27)的信号被转换成依赖低压燃油泵(13)的旋转相位的信号,
-该经转换后的信号的平均值通过低压燃油泵(13)的多个周期来计算,一直减小到振幅为2π的周期,
-根据对应于低压燃油泵(13)的旋转频率倍数的振动等级来计算该信号的功率谱密度,
-根据对应于低压燃油泵(13)的振动频率的等级,确定谱密度是否呈现产生低压燃油泵(13)的该频率的特征射线,并由此得出结论低压燃油泵是否正常工作。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,低压燃油泵(13)包括由附件中继箱(4)的齿轮系(4′)以某个旋转频率驱动旋转的叶轮(24),以及低压燃油泵(13)的主振动频率为叶轮(24)旋转频率的倍数。
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