CN105298647B - 一种航空发动机滑油监测结构和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及航空发动机领域，具体为一种航空发动机滑油监测结构和方法。该结构包括壳体、绝缘套管、可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套、止动环、电极、磁铁、外衬套，电缆插头中的3号插脚连接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚连接在外衬套上，磁铁固定在外衬套中，相互连结的外衬套和绝缘套管与壳体连接，在外衬套内部、磁铁外部，由里到外依次安装可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极，可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极通过电极卡圈槽内的止动环固定。本发明通过设置磁极和可熔片，实现了对油液中磁性金属屑和油液温度的同时监测，并可搭接在线检测系统，可应用于各型号发动机关键部位滑油的监测。

Description

一种航空发动机滑油监测结构和方法
技术领域
本发明涉及航空发动机领域，具体为一种航空发动机滑油监测结构和方法。
背景技术
航空发动机的滑油能起到传递屑末的作用，目前普遍使用的监测结构是单一功能的磁性检屑器，使用磁性接头，监测滑油中的磁性金属屑末，只能在定期检查或者分解检查中进行查看，无法在线对金属屑情况进行报警。对于滑油温度的监控，是使用温度传感器，在各支点的总回油管路上进行监测。如果需要对温度和金属屑进行同时监测，需要设置两种装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空发动机滑油监测结构和方法，通过设置磁极和温度感受部，形成两个并联的感受线路，从而实现了同时感受金属屑和滑油温度的功能，并通过连接线路，进行实时在线监测，及时将信息反馈出来，可以大大提高对发动机转动件工作状态的监控能力，提高航空发动机工作的预警时间。
本发明的技术方案是：
一种航空发动机滑油监测结构，该结构包括壳体、绝缘套管、可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套、止动环、电极、磁铁、外衬套，电缆插头中的3号插脚连接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚连接在外衬套上，磁铁固定在外衬套中，相互连结的外衬套和绝缘套管与壳体连接，在外衬套内部、磁铁外部，由里到外依次安装可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极，可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极通过电极卡圈槽内的止动环固定。
所述的航空发动机滑油监测结构，电缆插头中的3号插脚焊接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚焊接在外衬套上，磁铁通过绝缘胶固定在外衬套中，外衬套和绝缘套管粘结后通过外螺纹与壳体连接。
所述的航空发动机滑油监测结构，外衬套外侧涂敷绝缘涂层，将外衬套与外部环境隔离开。
所述的航空发动机滑油监测结构，磁铁的外端设有凹槽。
所述的航空发动机滑油监测结构，在壳体上设置小孔。
所述监测结构的航空发动机滑油监测方法，滑油从监测结构的一端流入，从侧面流出；滑油中的磁性金属屑被磁铁吸附，当金属屑磨粒不断积累或有较大的金属屑，超过磁铁和电极之间的缝隙范围时，就将磁铁和电极电路连通；或者，当可熔片达到设定温度后，不断熔化产生变形，从而将磁铁和外衬套搭接；当两种情况任一个发生或同时发生时，电缆插头中的3号插脚和2号插脚均形成回路，通过连接信息处理系统，导致信号器报警。
所述的航空发动机滑油监测方法，通过设置磁铁和电极之间的间隙来调整报警的敏感度。
所述的航空发动机滑油监测方法，选取相应熔点的可熔片来调整报警温度。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明能够对航空发动机滑油进行金属屑和滑油温度同时进行监测，并能够实时将信息传递给操作人员。由于航空发动机是高转速、大载荷的设备，其转动件特别是主轴轴承一旦失效，发展速度比较迅速，后果比较恶劣，甚至可能造成机毁人亡，损失巨大。通过本发明，可以有效的提高对转动件的监控能力，对转动件的工作状况及时掌握，从而延长故障预警时间。并且将两种监测方法合二为一，进行一体化设计，减少了机件数量和相应连接部件，降低了装配维护成本，对发动机推重比提高带来一定好处。
2、航空发动机中滑油具有循环使用的特点，携带着发动机内部大量信息，通过对滑油进行监控和技术诊断，可提前发现发动机的内部故障，为预测发动机部件使用寿命和可靠性提供有力依据。本发明通过设置磁极和可熔片，实现了对油液中磁性金属屑和油液温度的同时监测，并可搭接在线检测系统。
3、本发明是针对航空发动机的使用需求设计的结构，可应用于各型号发动机关键部位滑油的监测。因其具有一定的通用性，还可广泛普及到国内、外燃气轮机及其它使用循环滑油或油液的设备制造和修理中，市场前景广阔。
附图说明
图1为本发明航空发动机滑油监测结构示意图。图中，1-壳体；2-绝缘套管；3-绝缘涂层；4-可熔片；5-垫片；6-密封圈；7-绝缘衬套；8-止动环；9-电极；10-磁铁；11-外衬套；12-2号插脚；13-3号插脚；14-凹槽。
具体实施方式
在具体实施过程中，本发明主要实现了对航空发动机滑油中金属屑和滑油温度同时监测，并能够进行在线反馈。如图1所示，航空发动机滑油监测结构包括：壳体1、绝缘套管2、绝缘涂层3、可熔片4、垫片5、密封圈6、绝缘衬套7、止动环8、电极9、磁铁10、外衬套11等，其主要结构为：
电缆插头中的3号插脚13焊接在磁铁10上，电缆插头中的2号插脚12焊接在外衬套11上。磁铁10通过绝缘胶固定在外衬套11中，外衬套11和绝缘套管2粘结后通过外螺纹与壳体1连接。绝缘涂层3涂敷在外衬套11外侧，将其与外部环境隔离开，起到保护和一定的固定作用。在外衬套11内部、磁铁10外部，由里到外依次安装可熔片4、垫片5、密封圈6、绝缘衬套7和电极9，最后通过电极9卡圈槽内的止动环8将以上部件固定。可熔片根据发动机工作要求，采用一定熔点的金属制成。
如图1所示，本发明航空发动机滑油监测结构的工作原理为：
a、金属屑导致信号器报警
在工作中，滑油中的磁性金属屑被磁铁10吸附在磁力最强的顶端位置，当金属屑到达一定数量时，堆积的金属屑会将磁铁10和电极9搭接，而磁铁10和电极9分别与两个插脚(2号插脚12和3号插脚13)相连。从而，在两个插脚间形成回路，导致信号器报警。另外，可通过设置磁铁10和电极9之间的间隙来调整报警的敏感度。
b、超温导致信号器报警
由于整个结构的前端部分接触滑油，当滑油温度过高时，可熔片4开始熔化变形，随着超温情况持续，可熔片4不断熔化，并被右侧被压缩的密封圈6压缩，熔化变形到接触到磁铁10时，就会将磁铁10和外衬套11连接，从而导致信号器报警。为了使可熔片4更好的感受滑油温度，可以在壳体1上可以设置数个小孔。另外，根据所装航空发动机等装备的限制要求，通过选取相应熔点的可熔片来调整报警温度。
如图1所示，本发明航空发动机滑油监测方法为：
滑油从结构的右端流入，从侧面流出，滑油中的磁性金属屑可以被磁铁10吸附，磁铁10为带有凹槽14的形式，从而使磁感线聚集在圆周顶端位置，当金属屑磨粒不断积累或有较大的金属屑，超过磁铁10和电极9之间的缝隙范围时，就将二者电路连通；或者，当可熔片4达到设定温度后，不断熔化产生变形，从而将磁铁10和外衬套11搭接。两个插脚分别焊接在磁铁10和金属材质的电极9上，当两种情况任一个发生或同时发生时，两个插脚件均形成了回路，通过连接信息处理系统，即可发出告警信号。
实施例结果表明，出现转动件或轴承严重失效的发动机轻者需要深度修理，重者需要报废，通过监测后能够及时发现故障，进行针对性修理，按每次节省500万费用，每年10次故障计算，每年可节省费用5000万元，若避免了整机报废，则节省的费用更加巨大。推广到各型其他设备，每年节省的费用约能达到上亿元。

Claims (8)

1.一种航空发动机滑油监测结构，其特征在于，该结构包括壳体、绝缘套管、可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套、止动环、电极、磁铁、外衬套，电缆插头中的3号插脚连接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚连接在外衬套上，磁铁固定在外衬套中，相互连结的外衬套和绝缘套管与壳体连接，在外衬套内部、磁铁外部，由里到外依次安装可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极，可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极通过电极卡圈槽内的止动环固定；从而，通过所述航空发动机滑油监测结构对航空发动机滑油进行金属屑和滑油温度同时进行监测：
a、金属屑导致信号器报警
滑油中的磁性金属屑被磁铁吸附在磁力最强的顶端位置，当金属屑到达一定数量时，堆积的金属屑会将磁铁和电极搭接，而磁铁和电极分别与两个插脚2号插脚和3号插脚相连；在两个插脚间形成回路，导致信号器报警；
b、超温导致信号器报警
整个结构的前端部分接触滑油，当滑油温度过高时，可熔片开始熔化变形，随着超温情况持续，可熔片不断熔化，并被右侧被压缩的密封圈压缩，熔化变形到接触到磁铁时，就会将磁铁和外衬套连接，导致信号器报警。
2.按照权利要求1所述的航空发动机滑油监测结构，其特征在于，电缆插头中的3号插脚焊接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚焊接在外衬套上，磁铁通过绝缘胶固定在外衬套中，外衬套和绝缘套管粘结后通过外螺纹与壳体连接。
3.按照权利要求1或2所述的航空发动机滑油监测结构，其特征在于，外衬套外侧涂敷绝缘涂层，将外衬套与外部环境隔离开。
4.按照权利要求1或2所述的航空发动机滑油监测结构，其特征在于，磁铁的外端设有凹槽。
5.按照权利要求1或2所述的航空发动机滑油监测结构，其特征在于，在壳体上设置小孔。
6.一种利用权利要求1或2所述监测结构的航空发动机滑油监测方法，其特征在于，滑油从监测结构的一端流入，从侧面流出；滑油中的磁性金属屑被磁铁吸附，当金属屑磨粒不断积累或有较大的金属屑，超过磁铁和电极之间的缝隙范围时，就将磁铁和电极电路连通；或者，当可熔片达到设定温度后，不断熔化产生变形，从而将磁铁和外衬套搭接；当两种情况任一个发生或同时发生时，电缆插头中的3号插脚和2号插脚均形成回路，通过连接信息处理系统，导致信号器报警。
7.按照权利要求6所述的航空发动机滑油监测方法，其特征在于，通过设置磁铁和电极之间的间隙来调整报警的敏感度。
8.按照权利要求6所述的航空发动机滑油监测方法，其特征在于，选取相应熔点的可熔片来调整报警温度。
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