CN102507204A

CN102507204A - 一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台

Info

Publication number: CN102507204A
Application number: CN2011103698153A
Authority: CN
Inventors: 胡殿印; 曹福粱; 王荣桥; 樊江
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-11-18
Also published as: CN102507204B

Abstract

一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，它由试车台架与控制柜组成；该试车台架安装待检侧发动机及各种测量传感器，通过导线与控制柜相连；该控制柜装有各种仪表以及计算机，接收实验数据并控制该发动机运行状态；所述试车台架由流量测量管、称重传感器、称重传感器支架、滑轨轴、滑轨轴支座、油箱、动轮、定轮、丝杆支撑、主体支撑钢架、固定板、尾喷管支架、尾喷管、温度传感器、保护罩、滑动板、发动机支承座、测压接头、待检侧发动机、前内导流罩、滑动板连接块、流量计、微差压变送器、ECU和压力变送器组成，所述控制柜由柜体、各种仪表、计算机、四个角轮和ECU控制组件组成。本发明灵活方便，为微型涡轮喷气发动机性能准确测定提供设备支持。

Description

一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台

技术领域

本发明涉及一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，它能对微型涡轮喷气发动机转速、进气流量、耗油率、压气机后温度与压强等参数进行测量。属于航空发动机测试技术领域。

背景技术

航空发动机是飞机重要的部件，是飞机的动力源。小型飞行器研究的兴起提出了对小型航空发动机特性的精细测试要求。但小型发动机并不是大型发动机的缩型，因而有它自身独特性能，如中小型发动机的转子转速通常比大型发动机的高得多。而大型航空发动机试车台的测量灵敏度不能满足小型发动机的测试要求。目前小型航空发动机试车台多为简易固定架，仅能进行发动机的磨合和调整，对其推力等参数进行粗略测量。

发明内容

1)发明目的

本发明的目的是提供一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，它能解决现有小型试车台不可移动，灵活性差的问题，同时对微型涡轮喷气发动机的进气速率、转速、压气机后温度及压力、推力、耗油率进行准确测量，为微型涡轮喷气发动机性能测定提供设备支持。

2)技术方案

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，由试车台架与控制柜两部分组成，其间位置连接关系是：试车台架安装微型涡轮喷气发动机及各种测量传感器，通过导线与控制柜相连；控制柜装有各种仪表以及计算机，接收实验数据并控制微型涡轮喷气发动机运行状态。

所述试车台架为开放式结构，便于了解及观察各路传感器的链接方法和主题结构。它由流量测量管、称重传感器、称重传感器支架、滑轨轴、滑轨轴支座、油箱、动轮、定轮、丝杆支撑、主体支撑钢架、固定板、尾喷管支架、尾喷管、温度传感器、保护罩、滑动板、发动机支承座、测压接头、微型涡轮喷气发动机、前内导流罩、滑动板连接块、流量计、微差压变送器、ECU和压力变送器组成，它们之间的位置连接关系是：微型涡轮喷气发动机上安装温度传感器与测压接头，固定在该发动机支承座上并与滑动板相连；在该发动机前安装有带有测压接头的流量测量管和前内导流罩，在该发动机后安装通过尾喷管支架固定在主体支撑架上的带有温度传感器的尾喷管；滑轨轴穿过滑轨轴支座、滑动板连接块并与固定板连接，固定板与主体支撑钢架固连；固定板前部通过称重传感器支架安装称重传感器；微型涡轮喷气发动机周围安装保护罩，并与主体支撑钢架固连；油箱设置在主体支撑钢架前部位置，流量计、微差压变送器、ECU、压力变送器安装在主体支撑钢架中部位置，动轮、丝杆支撑和定轮设置在主体支撑钢架的下部位置。

该流量测量管是一端带喇叭口形的圆管；该称重传感器为昆仑海岸产品，其型号为BK-2，圆柱状；该称重传感器支架是L型金属结构支架，为自主设计完成；该滑轨轴是普通圆轴；该滑轨轴支座是中部开孔的普通金属结构支座、该油箱是金属结构箱体状；该动轮、定轮是普通圆轮；该丝杆支撑是普通丝顶结构；该主体支撑钢架是型材制作的金属结构支架；该固定板是矩形板料；该尾喷管支架是连接主体支撑钢架和尾喷管的板状件；该尾喷管是普通圆管；该温度传感器为昆仑海岸产品，其型号为JKB/K/C；该保护罩是薄板制成的Ω形护罩；该滑动板是矩形板料；该发动机支承座是Y形状、金属结构的支承座；该测压接头是杆径2mm外圆带丝扣的普通接头件；该微型涡喷发动机是待检测产品；该前内导流罩是两端带法兰的大小口管状接口件；该流量计是昆仑海岸产品，其型号是LZB；该滑动板连接块是中部带孔的六面体状件；该微差压变送器是昆仑海岸产品，其型号是JYB-DW-A；该ECU为所测微型涡轮喷气发动机自带的电子控制单元；该压力变送器是昆仑海岸产品，其型号是JYB-KO-HAG。

所述控制柜用于发动机状态控制以及数据采集，它由柜体、各种仪表、计算机、四个角轮、ECU控制组件所组成。它们之间的位置连接关系是：各种仪表、计算机和ECU控制组件安装在其下装有四个角轮的柜体上。该各种仪表用于各参数测量，它包含微压差、转速、推力、排气温度、压气机后温度、压气机后压力、大气温度、大气压力等参数，它们按需要在市场选购；该计算机用于信号转换与数据采集，可根据需要自由配置；该四个角轮是普通圆轮，按需要在市场选购；该ECU控制组件用于微型涡轮喷气发动机启动、熄灭控制与转速调节，它包含该发动机启动开关与转速控制旋钮。

其中，该滑轨轴的数量是两根；

其中，该丝杆支撑的数量是四个；

其中，该滑动板连接块的数量是四个；

其中，该滑轨轴支座的数量是八件；

其中，该压力变送器的数量是三个；

其中，该温度传感器的数量是六个；

其中，该动轮和定轮的数量是各四个。

3)优点及功效

作为本发明的一种优选设计，试车台架以及控制柜均安装动轮与定轮，使其可以随意移动，增加其灵活性，使其同时满足室内、室外试车要求；台架四脚安装四个丝杆支撑，可将试车台架托起，使角轮脱离地面，从而将台架固定，增加其稳定性，并可以通过调节丝杆支撑将微型涡轮喷气发动机调平，从而可以灵活构建试验场地，消除地面不平整造成的影响；两根滑轨轴、四个滑动板连接块、八个滑轨轴支座分别固定在固定板与滑动板之间，使其可以相互移动，同时避免共振，增加稳定性；控制柜台面设有发动机机械控制旋钮(发动机启动开关与转速控制旋钮)，便于该发动机的控制；控制柜与试车台架之间的各种导线采用航空快速插头连接，安装简便快捷，增加数据传输的稳定性与可靠性；本试车台可测量微型涡轮喷气发动机的多个参数，滑动板之上固定有流量管，可测量该发动机进口微压差从而计算空气流量，该发动机外壁安装温度传感器与测压接头，用于测量该发动机压气机后温度与压强，尾喷管安装温度传感器用于测量尾气温度，固定板前通过称重传感器支架安装称重传感器，可用于测量该发动机推力，供油装置油管上安装有流量计，可用于测量耗油量，从而计算耗油率，通过ECU电子控制单元可以控制、获取该发动机转速，控制台安装有温湿度变送器与大气压力变送器，用于测量当地大气温度、湿度及大气压力。

实验校准和发动机测试表明，本发明满足微型涡轮喷气发动机动力特性测量的精度、线性和重复性要求，可通过一次开车获得微型涡轮喷气发动机各种转速状态下转速——推力——微压差——压气机后温度与压力——排气温度——耗油率特性。

附图说明

图1为本发明试车台架正视图。

图2为本发明试车台架主体视图

图3为本发明试车台架总视图

图4为本发明控制柜总试图

图中符号说明如下：

1流量测量管；2称重传感器；3称重传感器支架；4滑轨轴；5滑轨轴支座；6油箱；7动轮；8丝杆支撑；9定轮；10主体支撑钢架；11固定板；12尾喷管支架；13尾喷管；14温度传感器；15保护罩；16滑动板；17发动机支承座；18温度传感器与测压接头；19微型涡轮喷气发动机；20前内导流罩；21滑动板连接块；22测压接头；23流量计；24微差压变送器；25ECU；26压力变送器；27计算机显示屏；28转速控制旋钮29发动机启动开关；30定轮；31动轮；32各种仪表；33电源开关；34油量报警灯。

具体实施方式

本发明一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，由试车台架与控制柜两部分组成，其间位置连接关系是：试车台架安装微型涡轮喷气发动机及各种测量传感器，通过导线与控制柜相连；控制柜装有各种仪表以及计算机，接收实验数据并控制微型涡轮喷气发动机运行状态。

见图1，所述试车台架为开放式结构，便于了解及观察各路传感器的链接方法和主题结构。它由流量测量管1、称重传感器2、称重传感器支架3、滑轨轴4、滑轨轴支座5、油箱6、动轮7、丝杆支撑8、定轮9、主体支撑钢架10、固定板11、尾喷管支架12、尾喷管13、温度传感器14、保护罩15、滑动板16、发动机支承座17、温度传感器与测压接头18、微型涡喷发动机19、前内导流罩20、滑动板连接块21、测压接头22、流量计23、微差压变送器24、ECU 25和压力变送器26组成，它们之间的位置连接关系是：微型涡轮喷气发动机19上安装温度传感器与测压接头18，并固定在发动机支承座17上并与滑动板16相连；在该发动机前安装有流量测量管1、测压接头22和前内导流罩20，在该发动机后安装通过尾喷管支架12固定在主体支撑架10上的带有温度传感器14的尾喷管13；滑轨轴4穿过滑轨轴支座5、滑动板连接块21并与固定板11连接，固定板11与主体支撑钢架10固连；固定板11前部通过称重传感器支架3安装称重传感器2；微型涡轮喷气发动机19周围安装保护罩15，并与主体支撑钢架10固连；油箱6设置在主体支撑钢架10前部位置，流量计23、微差压变送器24、ECU 25、压力变送器26安装在主体支撑钢架10中部位置，动轮7、丝杆支撑8和定轮9设置在主体支撑钢架10的下部位置。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1～图3给出了本发明发动机试车台架总体及局部视图。在测试时，流量测量管1前安装防护网，避免固体异物进入。空气从流量测量管1流入，测压接头22通过Φ2金属管与微差压变送器24相连，通过微差压变送器24测量进气口微压差，从而计算空气流量；之后空气通过前内导流罩20进入微型涡喷发动机19；在该发动机侧壁安装有温度传感器与测压接头18各三个，其中温度传感器用于测量压气机后温度，三个测压接头分别通过Φ2金属管与三个压力变送器26相连，通过压力变送器测量压气机后压力；尾气经由尾喷管13排出，尾喷管13装有温度传感器14，用于测量尾气温度，并通过尾喷管支架12固定在主体支撑钢架10上。微型涡轮喷气发动机19通过发动机支承座17固定在滑动板16上，滑动板16与滑动板连接块21相连，滑动板连接块21可在滑轨轴4上自由滑动，滑轨轴4通过八个滑轨轴支座5固定在固定板11上；称重传感器2通过称重传感器支架3安装在固定板11前部，滑动板16可在滑轨轴4上自由滑动，试车时微型涡轮喷气发动机19推动滑动板16挤压称重传感器2，从而测量该发动机推力；输油管上安装有流量计23，用于测量该发动机的耗油率；主体支撑钢架10底部安装有动轮7与定轮9，以便于该试车台架移动；该试车台架底部安装丝杆支撑8，可将试车台架顶起固定。

其中，该称重传感器为昆仑海岸产品，其型号为BK-2，圆柱状，量程0-30KG，精度0.1％；

其中，该温度传感器为昆仑海岸产品，其型号为JKB/K/C，杆径1.5mm，带插头；

其中，该压力变送器是昆仑海岸产品，其型号是JYB-KO-HAG，量程0-500KPa，精度0.5％；

其中，该微差压变送器是昆仑海岸产品，其型号是JYB-DW-A，量程0-5KPa，精度0.5％；

其中，该流量计是昆仑海岸产品，其型号是LZB，流量计测量比1∶10，量程为6-60l/h。

其中，该滑轨轴的数量是两根；该丝杆支撑的数量是四个；该滑动板连接块的数量是四个；

该滑轨轴支座的数量是八件；该动轮和定轮的数量是各两个。

图4为控制柜总试图，在控制柜上安装有各种仪表32，用于测量微型涡轮喷气发动机19性能数据，通过其中包括微差压表、转速表、推力表、排气温度表、压气机后温度表、压气机后压力表、温湿度变送器、大气压力变送器；通过控制柜内部安装的转化模块将仪表信号转化为计算机可读信号，从计算机显示屏27上可以获得微型涡轮喷气发动机19运行状态信息；控制台上安装电源开关33与油量报警灯34，对电源及发动机油量进行检测；控制台水平台面上安装有转速控制旋钮28与发动机启动开关29，它们通过导线与所测微型涡轮喷气发动机的ECU电子控制单元25相连，用于对微型涡轮喷气发动机19运行状态进行控制。柜体底部安装定轮30与动轮31各两个，使其可以随意移动，增加柜体灵活性。

Claims

1.一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，其特征在于：它由试车台架与控制柜两部分组成，该试车台架安装微型涡轮喷气发动机及各种测量传感器，通过导线与控制柜相连；该控制柜装有各种仪表以及计算机，接收实验数据并控制微型涡轮喷气发动机运行状态；

所述试车台架为开放式结构，它由流量测量管、称重传感器、称重传感器支架、滑轨轴、滑轨轴支座、油箱、动轮、定轮、丝杆支撑、主体支撑钢架、固定板、尾喷管支架、尾喷管、温度传感器、保护罩、滑动板、发动机支承座、测压接头、微型涡轮喷气发动机、前内导流罩、滑动板连接块、流量计、微差压变送器、ECU和压力变送器组成，微型涡轮喷气发动机上安装温度传感器与测压接头，固定在该发动机支承座上并与滑动板相连；在该发动机前安装有带有测压接头的流量测量管和前内导流罩，在该发动机后安装通过尾喷管支架固定在主体支撑架上的带有温度传感器的尾喷管；滑轨轴穿过滑轨轴支座、滑动板连接块并与固定板连接，固定板与主体支撑钢架固连；固定板前部通过称重传感器支架安装称重传感器；微型涡轮喷气发动机周围安装保护罩，并与主体支撑钢架固连；油箱设置在主体支撑钢架前部位置，流量计、微差压变送器、ECU、压力变送器安装在主体支撑钢架中部位置，动轮、丝杆支撑和定轮设置在主体支撑钢架的下部位置；该流量测量管是一端带喇叭口形的圆管；该称重传感器型号为BK-2；该称重传感器支架是L型金属结构支架；该滑轨轴是普通圆轴；该滑轨轴支座是中部开孔的普通金属结构支座；该油箱是金属结构箱体状；该动轮、定轮是普通圆轮；该丝杆支撑是普通丝顶结构；该主体支撑钢架是型材制作的金属结构支架；该固定板是矩形板料；该尾喷管支架是连接主体支撑钢架和尾喷管的板状件；该尾喷管是普通圆管；该温度传感器型号为JKB/K/C；该保护罩是薄板制成的Ω形护罩；该滑动板是矩形板料；该发动机支承座是Y形状、金属结构的支承座；该测压接头是杆径2mm带丝扣接头件；该微型涡喷发动机是待检测产品；该前内导流罩是两端带法兰的大小口管状接口件；该流量计型号是LZB；该滑动板连接块是中部带孔的六面体状件；该微差压变送器型号是JYB-DW-A；该ECU为所测微型涡轮喷气发动机自带的电子控制单元；该压力变送器型号是JYB-KO-HAG；

所述控制柜用于发动机状态控制以及数据采集，它由柜体、各种仪表、计算机、四个角轮、ECU控制组件所组成，各种仪表、计算机和ECU控制组件安装在其下装有四个角轮的柜体上，该各种仪表用于各参数测量，它包含微压差、转速、推力、排气温度、压气机后温度、压气机后压力、大气温度、大气压力参数，它们按需要在市场选购；该计算机用于信号转换与数据采集，可根据需要自由配置；该四个角轮是普通圆轮，按需要在市场选购；该ECU控制组件用于微型涡轮喷气发动机启动、熄灭控制与转速调节，它包含该发动机启动开关与转速控制旋钮。

2.根据权利要求1所述的一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，其特征在于：该滑轨轴的数量是两根。

3.根据权利要求1所述的一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，其特征在于：该丝杆支撑的数量是四个。

4.根据权利要求1所述的一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，其特征在于：该滑动板连接块的数量是四个。

5.根据权利要求1所述的一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，其特征在于：该滑轨轴支座的数量是八件。

6.根据权利要求1所述的一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，其特征在于：该压力变送器的数量是三个。

7.根据权利要求1所述的一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，其特征在于：该温度传感器的数量是六个。

8.根据权利要求1所述的一种可移动式微型涡轮喷气发动机试车台，其特征在于：该动轮和定轮的数量是各四个。