CN103499446B - 一种民用飞机vbv燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统 - Google Patents
一种民用飞机vbv燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，包括依次相连接的进气管路、双向气动马达、减速齿轮箱、扭矩转速传感器和VBV燃油驱动马达，空气通过进气管路经换向阀后进入双向气动马达，双向气动马达与减速齿轮箱的输入轴相连接，扭矩转速传感器的其中一个连接轴与减速齿轮箱的输出轴相连接，另一个连接轴与VBV燃油驱动马达相连接，扭矩转速传感器还外接扭矩转速参数采集系统，VBV燃油驱动马达还与液压控制源相连接，VBV燃油驱动马达在进口和出口之间还安装有流量计。该测试系统能够模拟需求的测试环境，获取VBV燃油驱动马达的测试参数，从而判断VBV燃油驱动马达是否安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及飞机部件的测试系统，具体是指一种民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统。
背景技术
VBV系统在发动机运转中起着至关重要的作用：在发动机恒速运转和加速运转过程中，它直接被可调压气机静子叶片VSV的角形调节点控制：低转速时，低压压气机提供的压缩气流大大超过核心机所需利用的气流，这时VBV活门打开，将多余的压缩空气放出核心机；高速运转时，VBV活门关闭，这样低压压气机的压缩空气充分进入核心机，以满足发动机运转的需要。当发动机减推力时，VBV活门打开，快速减推力时，VBV活门全开，将低压压气机LPC的压缩空气排出核心机，这时VBV起着增加LPC内的空气流动和改善LPC和HPC之间的匹配作用。VBV的设计目的就是为了防止低压压气机的喘振，匹配高压压气机的工作。
VBV燃油驱动马达把燃油的液压势能转换成驱动一系列放气活门的机械能，它是一个容积式齿轮马达，由两个内正齿轮构成。ECU计算VBV的位置，HMU供给所需的燃油压力，驱动VBV燃油驱动马达，带动主柔性轴驱动VBV主活门，VBV主活门再通过柔性轴驱动次级活门。活门的运动极限则由止动装置来决定。VBV主活门次级活门是机械同步作动的，在工作结束时由机械止动装置来限制VBV活门的位置，VBV位置传感器提供一个反馈信号给ECU。
VBV燃油驱动马达作为VBV系统的核心执行及驱动部件，直接影响发动机的安全及性能，历来是维修的重点和难点。但鉴于原始设备制造厂家对VBV燃油驱动马达的生产制造测试工艺进行了技术封锁；如何自行建立测试平台，凸显出其重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，该测试系统能够模拟需求的测试环境，获取VBV燃油驱动马达的测试参数，从而判断VBV燃油驱动马达是否安全可靠。
本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的：一种民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，其特征在于：该测试系统包括依次相连接的进气管路、双向气动马达、减速齿轮箱、扭矩转速传感器和VBV燃油驱动马达，所述的进气管路上依次串接有气源关断阀、过滤器、压力控制阀、压力表和换向阀，空气通过进气管路经换向阀后进入双向气动马达，所述双向气动马达通过第一联轴器与减速齿轮箱的输入轴相连接，所述的扭矩转速传感器具有两个连接轴，其中一个连接轴与减速齿轮箱的输出轴通过第二联轴器相连接，另一个连接轴与VBV燃油驱动马达通过第三联轴器相连接，所述的减速齿轮箱用于实现VBV燃油驱动马达的超低转速控制，所述的扭矩转速传感器还外接扭矩转速参数采集系统，用于显示扭矩转速传感器的输出转速和扭矩，所述扭矩转速传感器的输出转速和扭矩与VBV燃油驱动马达的转速和扭矩相同，所述VBV燃油驱动马达还与液压控制源相连接，所述液压控制源用于向VBV燃油驱动马达加载负荷，所述VBV燃油驱动马达在进口和出口之间的管路上还安装有流量计，用于计量VBV燃油驱动马达从进口到出口的燃油流量，所述测试系统能够测量VBV燃油驱动马达在超低转速下从进口到出口的燃油流量，根据该燃油流量与相关的燃油流量参考值相比较，来判断VBV燃油驱动马达的内漏是否达标，所述测试系统还能够测量VBV燃油驱动马达在超低转速下的扭矩，根据该扭矩与相关的扭矩参考值相比较，来判断VBV燃油驱动马达的扭矩是否达标，通过内漏检测和扭矩检测，以判断VBV燃油驱动马达是否安全可靠。
本发明中，所述VBV燃油驱动马达的超低转速指的是1～2转/分钟的转速。
本发明中，所述的过滤器为5微米过滤器，保证进入空气的清洁度。
本发明中，所述过滤器上还设置有过滤器检查窗口，通过过滤器检查窗口来判断过滤器是否有堵塞。
本发明中，所述减速齿轮箱的减速比为50：1。
本发明中，所述的扭矩转速传感器上外接有冷却气源，用于风冷散热，提高扭矩转速传感器的稳定性。
本发明中，所述的测试系统还包括透视隔音罩，以降低测试时的工作噪音。
与现有技术相比，本发明的测试系统能够在转速控制范围低至1RPM(转/分钟)的条件下对VBV燃油驱动马达进行内漏检测和扭矩检测，通过检测结果来判断VBV燃油驱动马达是否安全可靠。同时，对于高精度的扭矩转速传感器，采用气源冷却，避免温度波动对参数的影响，保证控制及显示的稳定性。
附图说明
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是本发明民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统的框图。
附图标记说明
1、气源关断阀；2、过滤器；3、过滤器检查窗口；4、压力控制阀；5、压力表；
6、换向阀；7、双向气动马达；8、第一联轴器；9、减速齿轮箱；
10、第二联轴器；11、扭矩转速传感器；12、扭矩转速参数采集系统；
13、第三联轴器；14、VBV燃油驱动马达；15、液压控制源；
16、冷却气源；17、流量计。
具体实施方式
如图1所示的一种民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，用于超低速下精确控制VBV燃油驱动马达，VBV燃油驱动马达的超低转速指的是1～2转/分钟的转速，该测试系统包括依次相连接的进气管路、双向气动马达7、减速齿轮箱9、扭矩转速传感器11和VBV燃油驱动马达14，进气管路上依次串接有气源关断阀1、过滤器2、压力控制阀4、压力表5和换向阀6，过滤器2为5微米过滤器，保证进入空气的清洁度，过滤器2上还设置有过滤器检查窗口3，通过过滤器检查窗口3来判断过滤器是否有堵塞，以便及时清洁或更换过滤器滤芯，换向阀6装在双向气动马达7之前，通过改变气源压力方向，改变双向气动马达7的输出转速方向，空气通过进气管路经换向阀6后进入双向气动马达7，双向气动马达7通过第一联轴器8与减速齿轮箱9的输入轴相连接，扭矩转速传感器11具有两个连接轴，其中一个连接轴与减速齿轮箱9的输出轴通过第二联轴器10相连接，另一个连接轴与VBV燃油驱动马达14通过第三联轴器13相连接，减速齿轮箱9的减速比为50：1，减速齿轮箱9用于实现VBV燃油驱动马达14的超低转速控制，VBV燃油驱动马达14的转速调节范围最低可达到1RPM，甚至1RPM以下，也可以在1～2转/分钟的转速范围内取值，扭矩转速传感器11还外接扭矩转速参数采集系统12，用于显示扭矩转速传感器11的输出转速和扭矩，扭矩转速传感器11的输出转速和扭矩与VBV燃油驱动马达14的转速和扭矩相同，扭矩转速传感器11上外接有冷却气源16，用于风冷散热，提高扭矩转速传感器11的稳定性，VBV燃油驱动马达14还与液压控制源15相连接，液压控制源15用于向VBV燃油驱动马达14加载负荷，VBV燃油驱动马达14在进口和出口之间的管路上还安装有流量计17，用于计量VBV燃油驱动马达14从进口到出口的燃油流量，测试系统能够测量VBV燃油驱动马达14在超低转速下从进口到出口的燃油流量，根据该燃油流量与相关的燃油流量参考值相比较，来判断VBV燃油驱动马达14的内漏是否达标，测试系统还能够测量VBV燃油驱动马达14在超低转速下的扭矩，根据该扭矩与相关的扭矩参考值相比较，来判断VBV燃油驱动马达14的扭矩是否达标，通过内漏检测和扭矩检测，以判断VBV燃油驱动马达14是否安全可靠。
本发明VBV燃油驱动马达14在超低转速下的相关的燃油流量参考值、相关的扭矩参考值均有该VBV燃油驱动马达14相关的技术手册做参照，通常该技术手册随产品售出，对本领域技术人员来说属于现有技术。本发明中，该测试系统还包括透视隔音罩，由于VBV燃油驱动马达的工作噪音大，配备可透视隔音罩，以降低测试时的工作噪音，提供舒适的测试环境。
本发明中的测试系统工作时，气源关断阀1打开，空气通过5微米的过滤器2进行过滤，通过过滤器检查窗口3可以判断过滤器是否有堵塞，经过滤的气源经过压力控制阀4后直接控制输入到双向气动马达7的压力，以控制双向气动马达7的输出转速，双向气动马达7与减速齿轮箱9连接，实现对VBV燃油驱动马达14的超低速转速控制，VBV燃油驱动马达14的转速调节范围最低可达到1RPM以下，同时通过液压控制源15向VBV燃油驱动马达14加载负荷，测试系统给VBV燃油驱动马达14提供一个超低转速的条件，在此条件下对VBV燃油驱动马达14进行内漏检测和扭矩检测，通过检测结果来判断VBV燃油驱动马达14是否安全可靠。测试系统不但适用于维修、返修后的VBV燃油驱动马达14的内漏和扭矩的可靠性检测，也适用于新生产的VBV燃油驱动马达14的内漏和扭矩的可靠性检测，具有普适性。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，其特征在于：该测试系统包括依次相连接的进气管路、双向气动马达（7）、减速齿轮箱（9）、扭矩转速传感器（11）和VBV燃油驱动马达（14），所述的进气管路上依次串接有气源关断阀（1）、过滤器（2）、压力控制阀（4）、压力表（5）和换向阀（6），空气通过进气管路经换向阀（6）后进入双向气动马达（7），所述双向气动马达（7）通过第一联轴器（8）与减速齿轮箱（9）的输入轴相连接，所述的扭矩转速传感器（11）具有两个连接轴，其中一个连接轴与减速齿轮箱（9）的输出轴通过第二联轴器（10）相连接，另一个连接轴与VBV燃油驱动马达（14）通过第三联轴器（13）相连接，所述的减速齿轮箱（9）用于实现VBV燃油驱动马达（14）的超低转速控制，所述的扭矩转速传感器（11）还外接扭矩转速参数采集系统（12），用于显示扭矩转速传感器（11）的输出转速和扭矩，所述扭矩转速传感器（11）的输出转速和扭矩与VBV燃油驱动马达（14）的转速和扭矩相同，所述VBV燃油驱动马达（14）还与液压控制源（15）相连接，所述液压控制源（15）用于向VBV燃油驱动马达（14）加载负荷，所述VBV燃油驱动马达（14）在进口和出口之间的管路上还安装有流量计（17），用于计量VBV燃油驱动马达（14）从进口到出口的燃油流量，所述测试系统能够测量VBV燃油驱动马达（14）在超低转速下从进口到出口的燃油流量，根据该燃油流量与相关的燃油流量参考值相比较，来判断VBV燃油驱动马达（14）的内漏是否达标，所述测试系统还能够测量VBV燃油驱动马达（14）在超低转速下的扭矩，根据该扭矩与相关的扭矩参考值相比较，来判断VBV燃油驱动马达（14）的扭矩是否达标，通过内漏检测和扭矩检测，以判断VBV燃油驱动马达（14）是否安全可靠。
2.根据权利要求1所述的民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，其特征在于：所述VBV燃油驱动马达（14）的超低转速指的是1～2转/分钟的转速。
3.根据权利要求1所述的民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的过滤器（2）为5微米过滤器，保证进入空气的清洁度。
4.根据权利要求1所述的民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，其特征在于：所述过滤器（2）上还设置有过滤器检查窗口（3），通过过滤器检查窗口（3）来判断过滤器是否有堵塞。
5.根据权利要求1所述的民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，其特征在于：所述减速齿轮箱（9）的减速比为50：1。
6.根据权利要求1所述的民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的扭矩转速传感器（11）上外接有冷却气源（16），用于风冷散热，提高扭矩转速传感器（11）的稳定性。
7.根据权利要求1所述的民用飞机VBV燃油驱动马达超低转速下的可靠性仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的测试系统还包括透视隔音罩，以降低测试时的工作噪音。
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