CN106840683A - 航空涡轴发动机试车台 - Google Patents
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Abstract
航空涡轴发动机试车台，克服了现有技术稳定性差，定位精度低，安全性不高，且仅有一种传动模式，不能解决航空涡轴发动机带有负载的情况下进行试车的问题，特征是包括驱动系统、控制系统、发动机、支撑结构和控制室，由前后2个定位凸耳以及水平定位支撑轴和垂直定位支撑柱构成发动机4点定位支撑结构，在控制室内安装有集控制、显示和数据处理为一体的综合控制台，有益效果是带有负载且支撑定位精度高，抗振动能力强，驱动系统将垂直输出改为轴向输出，传动平稳，占用空间小，实现了航空涡轴发动机试车台的小型化，并具有热试车、冷试车和模拟试车三种模式，提高了教学效率，保证了试车时的安全，减少了发动机的磨损，降低了教学成本。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机试车台技术领域，特别涉及适合于教学的航空涡轴发动机试车台。
背景技术
发动机在地面的台架上试车一般用于检验大修或检修后的发动机各项性能参数是否符合安全飞行的放行标准，是产品交付使用前必不可少的重要步骤，在航空类院校，也用于教学教具，以培养专业技术人员。发动机在地面的台架上试车过程中振动大、噪声高以及产生的干扰信号，都对试车检查测试系统提出了更高的要求。
专利申请号为CN201510846701.1的发明申请公开了一种活塞式航空发动机试车台，包括发动机安装架，安装于发动机安装架上的测试发动机，测试发动机连接有螺旋桨，发动机安装架上设有支撑杆，支撑杆上设有升降装置，可调节测试发动机的离地高度，安装架与试车台主体相连，试车台主体包括测试系统、试车间以及用于放置试车间的货车，试车间顶部设有燃油箱，试车间上还设有观察窗和舱门。采用货车作为地盘，移动性好，方便运输和移动，支撑杆上设有升降装置，可调节测试发动机的离地高度，可以方便满足各类活塞式航空发动机的测试需求。总体而言，该发明是一种活塞式航空发动机试车台，且仅具有一般试车台所具有的热车模式，该发明采用货车作为地盘，虽然移动性好，方便运输和移动，相对地说，其稳定性很差，很难适应发动机在台架上试车过程中发生的振动，该发明发动机安装架上设有支撑杆，支撑杆上设有升降装置，可调节测试发动机的离地高度，但如其附图可见，发动机仅仅依靠其发动机安装架及其支撑杆支撑，根本无法保证发动机的稳定性，此外，该发明所述试车间也存在抗噪音效果和安全性差的问题。
专利申请号为CN200820140781.4的实用新型公开了一种可快速安装调向的涡轴、涡桨型发动机试车台架，属于涡轴或涡桨型发动机地面测试用的台架，目的是解决现有发动机试车台架兼容性差的问题，该实用新型包括底座和设置在底座上用于支撑测试发动机的前支撑座、后支撑座，所述前支撑座和后支撑座分别安装在设于底座上的直线滑动导轨上，前支撑座包括安装在底座上并分列两边的轴承座和设置于该轴承座内的球面轴承，球面轴承内套装有支撑轴；所述后支撑座为滑套和滑槽相配合的结构。该实用新型的支撑结构分别设置有三组直线滑动导轨，该三组直线滑动导轨上依次安装有减速器支撑座、前支撑座和后支撑座，前支撑座包括安装在底座上并分列两边的轴承座和设置于该轴承座内的球面轴承，球面轴承内套装有支撑轴，支撑轴上设置有自锁螺母，后支撑座为滑套和滑槽相配合的结构，所以，对于发动机而言，该实用新型属于立柱式支撑，且支撑结构承受振动的能力有限，由于前支撑座和后支撑座都安装在直线滑动导轨上，虽然用螺栓和螺母锁紧，但可靠性较差，在试车中容易会由于振动而发生位移，不能适应发动机带有负载的情况下进行试车。
专利申请号为CN201320681558.1的实用新型公开了一种航空发动机的试车台架，试车台架安装在试车台上，包括：车架，车架的底板与试车台之间设置有多个固定连接装置；多个固定连接装置沿底板的边缘分布；固定连接装置包括穿设在底板上的支撑柱，支撑柱上设置有调节螺母；以及，“L”形压板，“L”形压板的一端压设于底板端边，另一端与试车台接触，试车台上设置有卡槽，紧固螺栓的螺母端穿过“L”形压板并卡设在卡槽内。但是，该实用新型仍然属于立柱式支撑，且该实用新型的立柱式支撑以及试车台架均不是直接支撑发动机的，所以，不能保证发动机的直接支撑结构具有足够的刚性，可靠性差。
在航空发动机试车台的驱动系统中，申请号为CN201620059118.6 的实用新型公开的一种航空发动机多因素耦合振动控制综合实验台，该实用新型所述驱动系统包括第一驱动电机、第一联轴器、第二驱动电机和第二联轴器；所述的驱动系统中的第一驱动电机经第一联轴器连接将动力传递给航空发动机本体的低压转子系统，驱动系统的第二驱动电机经第二联轴器和航空发动机本体中的附件传动系统将动力传递给航空发动机本体的高压转子系统；所述的驱动系统与航空发动机本体顺序连接固定在实验台基座上，由于该实用新型的驱动系统的驱动电机直接与发动机本体的低压转子和高压转子通过联轴器连接，只能由电动机带动发动机转动，仅有一种传动模式，满足不了作为航空涡轴发动机教学时三种试车模式的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足之处与缺陷，提供一种能够适应发动机带有负载的情况下进行试车，并适合于教学的航空涡轴发动机试车台。
本发明采用的技术方案驱动系统、控制系统，发动机、支撑结构和控制室，所述驱动系统包括在机架安装的电动机、减速器、用于与发动机输出轴连接的联轴器以及第一轴承座和第二轴承座，在第一轴承座和第二轴承座中安装有滚珠轴承，在2个滚珠轴承中安装主轴，在主轴上安装第四皮带轮，在第四皮带轮中安装有第二单向轴承，在电动机的转子上安装第三皮带轮，在第四皮带轮和第三皮带轮上安装有第二皮带，在主轴的右端安装螺旋桨，在主轴的左端安装有第二皮带轮，在第二皮带轮中安装有第一单向轴承，在减速器的输出轴上安装有第一皮带轮，在第一皮带轮和第二皮带轮上安装第一皮带。
所述支撑结构包括第一横梁、上纵梁和中纵梁，由前后2个第一横梁和上纵梁之间构成U形航空涡轴发动机的安装空间，在U形航空涡轴发动机的安装空间安装航空涡轴发动机，在所述上纵梁上安装有水平定位支撑轴，在所述中纵梁上安装有垂直定位支撑柱，在前后2个第一横梁上焊接有定位凸耳，由前后2个定位凸耳以及水平定位支撑轴和垂直定位支撑柱构成发动机4点定位支撑结构。
所述水平定位支撑轴包括水平支撑轴，在水平支撑轴左右两端分别安装带有法兰的轴套，一端带有法兰的轴套通过法兰与上纵梁的法兰连接，另一端带有法兰的轴套通过法兰与发动机底部机匣上的法兰连接，所述水平支撑轴左右两端带有法兰的轴套与水平支撑轴螺纹连接，可对水平支撑轴的轴向长度进行微调。
所述垂直定位支撑柱包括安装在中纵梁上的定位螺栓，在定位螺栓上套装垂直支撑座和一组用于调整垂直定位支撑柱垂直高度的 2至3个电木，所述垂直支撑座由三角形上连接板、圆形下连接板和中间连接柱构成。
在所述定位凸耳加工有定位连接孔用于与发动机的安装孔对接，所述定位凸耳上还焊接有与定位凸耳垂直的定位螺钉板，在定位螺钉板上加工有定位孔并安装定位螺钉，通过定位螺钉在定位凸耳与第一横梁焊接前调整定位凸耳的高度，然后进行焊接，从而保证定位凸耳与发动机的安装孔对接的精度。
所述控制室包括控制室框架，在控制室框架的左框架上安装有左护板，在左护板的上部设有观察窗，在左护板的下部设有发动机油门连杆通过孔和走线孔，在控制室框架的前框架上安装有前护板，在控制室框架的右框架上安装有双开门，在控制室框架的顶框架上安装有顶护板，在顶护板上安装有室外警示灯和扩音喇叭，在控制室框架的顶框架上还安装有室内照明灯，在控制室框架的底框架上安装有座椅滑轨，在座椅滑轨上安装有与座椅滑轨相适配的座椅安装架，该座椅安装架可沿座椅滑轨左右滑动，在座椅安装架上安装有座椅本体，在所述控制室内座椅本体的前面安装有集控制、显示和数据处理为一体综合控制台。
在前护板上部还设有室外显示屏安装孔并在其中安装室外显示屏，在前护板上部设有通风口，在控制室框架的后框架上安装有后护板，在后护板上部也设有通风口，在控制室框架的顶框架的底面对应于前后2个通风口的位置设有风扇支撑架，并在其中安装通风扇。
所述综合控制台包括液晶显示器显示屏、仪表面板和控制面板。
所述控制系统包括计算机，计算机通过数据线与液晶显示器接线端子连接，计算机通过数据线与数据采集模块双向连接，数据采集模块通过数据线与压力传感器、温度传感器、流量传感器和转速传感器并联连接，所述压力传感器与发动机滑油气路连接，所述温度传感器1与发动机热电偶连接，所述转速传感器与发动机输出轴连接，所述发动机的发动机输出轴通过联轴器与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴通过皮带传动与主轴连接，主轴与螺旋桨连接，所述发动机滑油管路通过管路与滑油系统的滑油管路连接，所述发动机燃油管路通过管路与燃油系统的燃油管路连接，所述发动机油门与油门连杆连接，所述发动机与启动机连接，所述计算机还通过数据线与仪表显示系统连接，所述仪表显示系统含有相互并联的油温油压表、排气温度表、气体发生器转速表和室内警示灯，所述控制系统还包括第一蓄电池和第二蓄电池，第二蓄电池与电动机控制盒连接并为电动机提供72V的电压；电动机的转子通过皮带传动与主轴连接，主轴与螺旋桨连接；所述第一蓄电池设有12V接线端子、5V接线端子和24V接线端子，所述12V接线端子与液晶显示器接线端子连接，所述5V接线端子分别与数据采集模块、压力传感器、温度传感器、转速传感器和流量传感器连接、所述24V接线端子分别与第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和油门连杆连接，其中第三开关为试车模式转换开关，所述第一开关与仪表显示系统连接，第二开关与启动机连接，第三开关与与燃油系统和滑油系统连接，第四开关与计算机连接。
所述滑油系统含有滑油管路、滑油油滤、滑油泵、滑油箱和滑油散热器，所述滑油箱、滑油泵、滑油油滤、滑油管路、发动机滑油管路和滑油散热器依次连接，形成滑油系统回路；所述燃油系统含有燃油管路、流量计、燃油泵、电磁阀、燃油油滤和燃油箱，其中流量计与流量传感器连接，所述燃油箱、燃油油滤、燃油泵、电磁阀、流量计和燃油管路依次连接，燃油箱又与电磁阀连接，形成燃油系统回路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明驱动系统通过减速器将垂直输出改为轴向输出，并通过减速器将发动机最大输出6000转/分的转速降低至2000转/分，再通过皮带传动将减速器输出2000转/分的转速降至低于650转/分后带动螺旋桨转动，从而接近旋翼实际工作转速，且传动平稳，满足了教学需要；
（2）本发明与一般航空发动机试车台相比，增加了发动机负载——螺旋桨，并用直径为1.6米的螺旋桨替代了10.16米的旋翼，实现了试车台的小型化，并可以满足教学的需求；
（3）本发明的基座和支撑结构可保证发动机的平稳安装，各发动机附件、传动系统、控制系统及控制室可以合理摆放，并由于简化了传动机构，由前后2个第一横梁和上纵梁之间构成U形航空涡轴发动机的安装空间，在U形航空涡轴发动机的安装空间中安装航空涡轴发动机，在机架的右侧还设有与支撑结构共用的第三立柱和减速器支撑板，在电动机支架安装电动机，在减速器支撑板上安装减速器，这些结构措施共用，减少了发动机、电动机、减速器及其传动系统、控制系统和控制室的占用空间，使整体结构紧凑，占用空间小；
（4）本发明发动机采由前后2个定位凸耳、水平定位支撑轴和垂直定位支撑柱共4点支撑定位保证，保证了发动机的定位精度，还具有很强的抵抗振动和变形能力，从而使本发明能够适应发动机带有负载的情况下进行试车，满足了教学用航空涡轴发动机试车台的需要，本发明采用的两个单向轴承的传动结构，使得在模拟试车的时候发动机不会被带转，避免对发动机造成损坏。
（5）本发明的控制室及控制系统集照明、通风、警示灯报警、语音报警、数据采集和数据处理的功能于一体，并具有热试车、冷水车和模拟试车的三种模式，其中模拟试车状态改变了教学方式，提高了教学效率，保证了试车时的安全，减少发动机磨损，降低教学成本。
附图说明
图1是本发明的等轴测视图，
图2是本发明的主视图，
图3是图2的俯视图，
图4是图2的左视图，
图5是本发明支撑结构的主视图，
图6是图5的俯视图，
图7是支撑结构中垂直定位支撑柱的等轴测放大图，
图8本发明的驱动系统的后视图，
图9是图7的A-A剖视图，
图10是本发明控制室的内部结构放大示意图，
图11是本发明的控制系统方框图。
图中：
1. 螺旋桨，
2. 驱动系统，
2-1．机架，2-2.电动机安装板，
2-3.电动机支架，2-4.电动机，
2-5. 减速器，2-6. 联轴器,
2-7. 第一皮带，2-8. 第二皮带轮，
2-9. 第一皮带轮，2-10.第一轴承座,
2-11.主轴，2-12.第三皮带轮，
2-13.第四皮带轮，2-14. 第二皮带,
2-15. 第二单向轴承， 2-16.第二轴承座，
2-17. 第一单向轴承，2-18. 滚珠轴承,
3. 控制系统，
4. 发动机，
5. 支撑结构，
5-1.第一立柱, 5-2.第二立柱,
5-3.第三立柱，5-4.第一横梁，
5-5.第二横梁，5-6.第三横梁，
5-7.上纵梁, 5-8.中纵梁，
5-9.减速器支撑板，5-10.水平定位支撑轴，
5-11.垂直定位支撑柱，
5-11-1.定位螺栓，5-11-2.电木，5-11-3.垂直支撑座,
5-12.定位凸耳,
5-12-1.定位连接孔, 5-12-2.定位螺钉板，5-12-3.定位螺钉
5-13.第一下纵梁，5-14.第二下纵梁，5-15.第三下纵梁，
6. 控制室，
6-1.控制室框架，6-2.左护板，
6-3.观察窗，6-4.油门连杆通过孔,
6-5.走线孔，6-6.顶护板,
6-7.室外警示灯, 6-8.扩音喇叭，
6-9.前护板，6-10.通风口，
6-11.后护板，6-12.室外显示屏，
6-13.双开门，6-14.风扇支撑架，
6-15.通风扇，6-16.座椅滑轨，
6-17.座椅安装架，6-18.座椅本体，
6-19.综合控制台，
6-19-1.液晶显示器显示屏,6-19-2.仪表面板,6-19-3.控制面板,
7. 基座，
7-1.地脚螺钉，7-2.万向轮,
8.紧固螺钉；
100.计算机，101.液晶显示器接线端子，
102.数据采集模块,103.压力传感器,
104.温度传感器,105.转速传感器,
106.流量传感器,107.电动机控制盒,
108.第二蓄电池,109.油门连杆,110.启动机
111.第一蓄电池,
111-1.12V接线端子,111-2.5V接线端子,111-3.24V接线端子，
112. 滑油系统,
1121.滑油管路,1122.滑油油滤,
1123.滑油泵,1124.滑油箱,1125.滑油散热器，
113.燃油系统,
1131.燃油管路,1132.流量计,1133.燃油泵,
1134.电磁阀,1135.燃油箱,1136.燃油油滤,
114.第一开关,115.第二开关,116.第三开关,
117.仪表显示系统,
117-1.油温油压表,117-2.排气温度表,
117-3.气体发生器转速表,117-4.室内警示灯，
118.第四开关,
401.发动机滑油气路,402.发动机热电偶,
403.发动机输出轴,404.发动机滑油管路,
405.发动机燃油管路，406.发动机油门。
具体实施方式
如图1～图4所示，本发明包括螺旋桨1、驱动系统2、控制系统3，发动机4、支撑结构5、控制室6和基座7；
如图1～图4、图8和图9所示，所述驱动系统2包括机架2-1，在机架2-1上焊接有电动机安装板2-2，在电动机安装板2-2上焊接有电动机支架2-3，在机架2-1的右侧还设有与支撑结构5共用的第三立柱5-3和减速器支撑板5-9，在电动机支架2-3上安装电动机2-4，在机架2-1的顶端安装有第一轴承座2-10和第二轴承座2-16，在第一轴承座2-10和第二轴承座2-16中安装有滚珠轴承2-18，在2个滚珠轴承2-18中安装主轴2-11，在主轴2-11上安装第四皮带轮2-13，在第四皮带轮2-13中安装有第二单向轴承2-15，在电动机2-4的转子上安装第三皮带轮2-12，在第四皮带轮2-13和第三皮带轮2-12上安装有第二皮带2-14，在主轴2-11的左端安装螺旋桨1，所述螺旋桨1为碳纤维制作的三叶螺旋桨；在主轴2-11的右端安装有第二皮带轮2-8，在第二皮带轮2-8中安装有第一单向轴承2-17，在减速器支撑板5-9上安装有减速器2-5，在减速器2-5的输出轴上安装有第一皮带轮2-9，在第一皮带轮2-9和第二皮带轮2-8上安装第一皮带2-7，在减速器2-5的输入轴上安装有用于与发动机4的输出轴连接的联轴器2-6；使用时，当发动机4作为动力输出时，发动机4的输出轴通过联轴器2-6将动力通过减速器2-5的输入轴传入减速器2-5，再通过减速器2-5的输出轴将动力传递到第一皮带轮2-9，经第一皮带2-7传递到第二皮带轮2-8，第一单向轴承2-17随之转动带动主轴2-11在2个滚珠轴承2-18中转动，进而带动螺旋桨1旋转，此时第二单向轴承2-15空转，不会使电动机2-4跟随转动；当电动机2-4作为动力输出时，电动机2-4的转子带动第三皮带轮2-12转动，将动力经第二皮带2-14传递到第四皮带轮2-13，第二单向轴承2-15随之转动带动主轴2-11在2个滚珠轴承2-18中转动，进而带动螺旋桨1旋转，此时第一单向轴承2-18空转，不会使发动机4跟随转动；
如图1～图4和图5～图7所示，所述支撑结构5包括第一立柱5-1、第二立柱5-2和第三立柱5-3，在前后2个第一立柱5-1和前后2个第二立柱5-2上端焊接有第一横梁5-4，在前后2个第一立柱5-1和前后2个第二立柱5-2中部焊接有第二横梁5-5，在前后2个第三立柱5-3上端焊接有减速器支撑板5-9，在前后2个第二立柱5-2上部和减速器支撑板5-9之间焊接有第三横梁5-6，在前后2个第一立柱5-1和前后2个第二立柱5-2上端、前后2个第一横梁5-4右端焊接有上纵梁5-7，由前后2个第一横梁5-4和上纵梁5-7之间构成U形航空涡轴发动机的安装空间，在U形航空涡轴发动机的安装空间安装航空涡轴发动机4，在前后2个第二立柱5-2上部焊接有中纵梁5-8，所述中纵梁5-8的上表面与减速器支撑板5-9的上表面处于同一水平面，在上纵梁5-7上安装有水平定位支撑轴5-10，所述水平定位支撑轴5-10包括水平支撑轴，在水平支撑轴左右两端分别安装带有法兰的轴套，一端带有法兰的轴套通过法兰与上纵梁5-7的法兰连接，另一端带有法兰的轴套通过法兰与发动机底部机匣上的法兰连接，所述水平支撑轴左右两端带有法兰的轴套与水平支撑轴螺纹连接，可对水平支撑轴的轴向长度进行微调，以适应与航空涡轴发动机的对接；在所述中纵梁5-8上安装有垂直定位支撑柱5-11，所述垂直定位支撑柱5-11包括与中纵梁5-8连接的定位螺栓5-11-1，在定位螺栓5-11-1上套装垂直支撑座5-11-3和一组用于调整垂直定位支撑柱5-11垂直高度的2至3个电木5-11-2，所述垂直支撑座5-11-3由三角形上连接板、圆形下连接板和中间连接柱构成，其中三角形上连接板用于与发动机4的三角形连接板对接，圆形下连接板用于与电木5-11-2对接；在所述前后2个第一横梁5-4的右端里侧面焊接有定位凸耳5-12，在定位凸耳5-12加工有定位连接孔5-12-1用于与发动机4的安装孔对接，所述定位凸耳5-12上还焊接有与定位凸耳5-12垂直的定位螺钉板5-12-2，在定位螺钉板5-12-2上加工有定位孔并安装定位螺钉5-12-3，通过定位螺钉5-12-3在定位凸耳5-12与第一横梁5-4焊接前调整定位凸耳5-12的高度，然后进行焊接，从而保证定位凸耳5-12与发动机4的安装孔对接的精度，在减速器支撑板5-9上安装减速器2-5，减速器2-5的输入轴上安装联轴器2-6，该联轴器2-6用于与发动机4的输出轴连接，同时起到对发动机4的输出轴的辅助支撑和定位作用，发动机4输出轴的位置精度由前后2个定位凸耳5-12、水平定位支撑轴5-10和垂直定位支撑柱5-11共4点支撑定位保证，从而使本发明能够适应发动机带有负载的情况下进行试车，满足教学用涡轴发动机试车台的需要。为了保证本发明具有更好的稳定性，在前后2个第一立柱5-1的底部焊接有第一下纵梁5-13，在前后2个第二立柱5-2底部焊接有第二下纵梁5-14，在前后2个第三立柱5-3底部焊接有第三下纵梁5-15，第一下纵梁5-13、第二下纵梁5-14和第三下纵梁5-15均通过紧固螺栓8与基座7固定连接，在基座7的底面安装有万向轮7-2和地脚螺钉7-1，万向轮7-2用于对基座1整体进行移动，地脚螺钉7-1用于调整基座1的水平度。
如图1～4和图10所示，所述控制室6包括控制室框架6-1，在控制室框架6-1的左框架上安装有左护板6-2，在左护板6-2的上部设有观察窗6-3，在左护板6-2的下部设有发动机油门连杆通过孔6-4和走线孔6-5，在控制室框架6-1的前框架上安装有前护板6-9，在前护板6-9上部设有通风口6-10，在前护板6-9上部还设有室外显示屏安装孔并在其中安装室外显示屏6-12，在控制室框架6-1的后框架上安装有后护板6-11，在后护板6-11上部也设有通风口6-10，在控制室框架6-1的右框架上安装有双开门6-13，在控制室框架6-1的顶框架上安装有顶护板6-6，在顶护板6-6上安装有室外警示灯6-7和扩音喇叭6-8，在控制室框架6-1的顶框架的底面对应于前后2个通风口6-10的位置设有风扇支撑架6-14，并在其中安装通风扇6-15，在控制室框架6-1的顶框架上还安装有室内照明灯6-20，在控制室框架6-1的底框架上安装有座椅滑轨6-16，在座椅滑轨6-16上安装有与座椅滑轨6-16相适配的座椅安装架6-17，该座椅安装架6-17可沿座椅滑轨6-16左右滑动，在座椅安装架6-17上安装有座椅本体6-18，在所述控制室内座椅本体6-18的前面安装有集控制、显示和数据处理为一体综合控制台6-19，所述综合控制台6-19包括液晶显示器显示屏6-19-1、仪表面板6-19-2和控制面板6-19-3。
如图1、图8、图9和图11所示，所述控制系统3包括计算机100，所述计算机100通过数据线与液晶显示器接线端子101连接，计算机100通过数据线与数据采集模块102双向连接，数据采集模块102通过数据线与压力传感器103、温度传感器104、流量传感器106和转速传感器105并联连接，所述压力传感器103与发动机滑油气路401连接，所述温度传感器104与发动机热电偶402连接，所述转速传感器105与发动机输出轴403连接，所述发动机4的发动机输出轴403通过联轴器与减速器2-5的输入轴连接，减速器2-5的输出轴通过皮带传动与主轴2-11连接，主轴2-11与螺旋桨1连接，所述发动机滑油管路404通过管路与滑油系统112的滑油管路1121连接，所述发动机燃油管路405通过管路与燃油系统113的燃油管路1131连接，所述滑油系统112含有滑油管路1121、滑油油滤1122、滑油泵1123、滑油箱1124和滑油散热器1125，所述滑油箱1124、滑油泵1123、滑油油滤1122、滑油管路1121、发动机滑油管路404和滑油散热器1125依次连接，形成滑油系统回路；所述燃油系统113含有燃油管路1131、流量计1132、燃油泵1133、电磁阀1134、燃油油滤1136和燃油箱1135，其中流量计1132与流量传感器106连接，所述燃油箱1135、燃油油滤1136、燃油泵1133、电磁阀1134、流量计1132和燃油管路1131依次连接，燃油箱1135又与电磁阀1134连接，形成燃油系统回路；所述发动机油门406与油门连杆109连接，所述发动机4与启动机110连接，所述计算机100还通过数据线与仪表显示系统117连接，所述仪表显示系统117含有相互并联的油温油压表117-1、排气温度表117-2、气体发生器转速表117-3和室内警示灯117-4，所述控制系统还包括第一蓄电池111和第二蓄电池108，第二蓄电池108与电动机控制盒107连接并为电动机2-4提供72V的电压；电动机2-4的转子通过皮带传动与主轴2-11连接，主轴2-11与螺旋桨1连接；所述第一蓄电池111设有12V接线端子111-1、5V接线端子111-2和24V接线端子111-3，所述12V接线端子111-1与液晶显示器接线端子101连接，所述5V接线端子111-2分别与数据采集模块102、压力传感器103、温度传感器104、转速传感器105和流量传感器106连接、所述24V接线端子111-3分别与第一开关114、第二开关115、第三开关116、第四开关118和油门连杆109连接，其中第三开关116为试车模式转换开关，所述第一开关114与仪表显示系统117连接，第二开关115与启动机110连接，第三开关116与燃油系统113和滑油系统112连接，第四开关118与计算机100连接。
工作时，先打开第一开关114，此时油温油压表117-1、排气温度表117-2、气体发生器转速表117-3和室内警示灯117-4的供电接通，此时进入准备试车状态；
当进行模拟热车模式时，将第三开关116旋至模拟试车档位，此时进入模拟试车模式，按下第二开关115，该动作模拟热车模式，然后，将油门推杆109推至慢车位置，电动机控制盒107控制电动机2-4开始工作，并通过主轴2-11带动螺旋桨1转动，此时系统会播放启动音效，液晶显示器6-19-1的模拟仪表会根据试车曲线转动到相应的位置，油门推杆109改变位置，启动音效、晶显示器6-19-1的模拟仪表会随之变化，当发生超温、超转和压力异常的情况时，计算机100便会控制相应室内警示灯117-4亮红色，将油门推杆109推至零位，系统播放停车音效，电动机2-4停止工作，螺旋桨1逐渐停转，各仪表归零；
当进行热试车模式时，将第三开关116旋至热试车档位，此时滑油泵1123和滑油散热器1125以及燃油泵1133开始工作，进入热试车模式，打开第二开关115，然后将油门推杆109推至慢车位置，此时启动机110启动发动机4，发动机4的动力输出经过减速器2-5减速并传递到主轴2-11，主轴2-11带动螺旋桨1转动，此时，与发动机滑油气路401连接的压力传感器103、与发动机热电偶402连接的温度传感器104、与发动机输出轴连接的转速传感器105和与发动机滑油管路404连接的流量传感器106开始采集数据，并传输到数据采集模块102，数据采集模块102将数据传输到计算机100，经计算机100分析处理后传输到油温油压表117-1、排气温度表117-2和气体发生器转速表117-3中并指示相应数值，当发动机的转速大于3100转/分的时候，松开第二开关115，断开启动机110，发动机4正常工作，当发生发动机超转、发动机超温、滑油压力异常和/或滑油超温的情况时，室内警示灯会显示红色，此时应立即断油、断电，当需要停车的时候，将油门推杆109推至零位，断开电源即可。
当进行冷试车模式时，将第三开关116旋至冷试车档位，此时滑油泵1123和滑油散热器1125开始工作，进入冷试车模式，将油门推杆109推至零位，按下第二开关115，接通启动机110，此时启动机110启动发动机4，但发动机不喷油、不点火，仅压缩机转动，不带动螺旋桨1转动，当松开第二开关115时，冷试车结束。
Claims (10)
1.航空涡轴发动机试车台，包括驱动系统（2）、控制系统（3），发动机（4）、支撑结构（5）和控制室（6），其特征在于，所述驱动系统（2）包括在机架（2-1）上安装的电动机（2-4）、减速器（2-5）、用于与发动机（4）输出轴连接的联轴器（2-6）以及第一轴承座（2-10）和第二轴承座（2-16），在第一轴承座（2-10）和第二轴承座（2-16）中安装有滚珠轴承（2-18），在2个滚珠轴承（2-18）中安装主轴（2-11），在主轴（2-11）上安装第四皮带轮（2-13），在第四皮带轮（2-13）中安装有第二单向轴承（2-15），在电动机（2-4）的转子上安装第三皮带轮（2-12），在第四皮带轮（2-13）和第三皮带轮（2-12）上安装有第二皮带（2-14），在主轴（2-11）的右端安装螺旋桨（1），在主轴（2-11）的左端安装有第二皮带轮（2-8），在第二皮带轮（2-8）中安装有第一单向轴承（2-17），在减速器（2-5）的输出轴上安装有第一皮带轮（2-9），在第一皮带轮（2-9）和第二皮带轮（2-8）上安装第一皮带（2-7）。
2.根据权利要求1所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，所述支撑结构（5）包括第一横梁（5-4）、上纵梁（5-7）和中纵梁（5-8），由前后2个第一横梁（5-4）和上纵梁（5-7）之间构成U形航空涡轴发动机的安装空间，在U形航空涡轴发动机的安装空间安装航空涡轴发动机（4），在所述上纵梁（5-7）上安装有水平定位支撑轴（5-10），在所述中纵梁（5-8）上安装有垂直定位支撑柱（5-11），在前后2个第一横梁（5-4）上焊接有定位凸耳（5-12），由前后2个定位凸耳（5-12）以及水平定位支撑轴（5-10）和垂直定位支撑柱（5-11）构成发动机4点定位支撑结构。
3.根据权利要求2所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，所述水平定位支撑轴（5-10）包括水平支撑轴，在水平支撑轴左右两端分别安装带有法兰的轴套，一端带有法兰的轴套通过法兰与上纵梁（5-7）的法兰连接，另一端带有法兰的轴套通过法兰与发动机底部机匣上的法兰连接，所述水平支撑轴左右两端带有法兰的轴套与水平支撑轴螺纹连接，可对水平支撑轴的轴向长度进行微调。
4.根据权利要求2所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，所述垂直定位支撑柱（5-11）包括安装在中纵梁（5-8）上的定位螺栓（5-11-1），在定位螺栓（5-11-1）上套装垂直支撑座（5-11-3）和一组用于调整垂直定位支撑柱（5-11）垂直高度的 2至3个电木（5-11-2），所述垂直支撑座（5-11-3）由三角形上连接板、圆形下连接板和中间连接柱构成。
5.根据权利要求2所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，在所述定位凸耳（5-12）加工有定位连接孔（5-12-1）用于与发动机（4）的安装孔对接，所述定位凸耳（5-12）上还焊接有与定位凸耳（5-12）垂直的定位螺钉板（5-12-2），在定位螺钉板（5-12-2）上加工有定位孔并安装定位螺钉（5-12-3），通过定位螺钉（5-12-3）在定位凸耳（5-12）与第一横梁（5-4）焊接前调整定位凸耳（5-12）的高度，然后进行焊接，从而保证定位凸耳（5-12）与发动机（4）的安装孔对接的精度。
6.根据权利要求1所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，所述控制室（6）包括控制室框架（6-1），在控制室框架（6-1）的左框架上安装有左护板（6-2），在左护板（6-2）的上部设有观察窗（6-3），在左护板（6-2）的下部设有发动机油门连杆通过孔（6-4）和走线孔（6-5），在控制室框架（6-1）的前框架上安装有前护板（6-9），在控制室框架（6-1）的右框架上安装有双开门（6-13），在控制室框架（6-1）的顶框架上安装有顶护板（6-6），在顶护板（6-6）上安装有室外警示灯（6-7）和扩音喇叭（6-8），在控制室框架（6-1）的顶框架上还安装有室内照明灯（6-20），在控制室框架（6-1）的底框架上安装有座椅滑轨（6-16），在座椅滑轨（6-16）上安装有与座椅滑轨（6-16）相适配的座椅安装架（6-17），该座椅安装架（6-17）可沿座椅滑轨（6-16）左右滑动，在座椅安装架（6-17）上安装有座椅本体（6-18），在所述控制室内座椅本体（6-18）的前面安装有集控制、显示和数据处理为一体综合控制台（6-19）。
7.根据权利要求6所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，在前护板（6-9）上部还设有室外显示屏安装孔并在其中安装室外显示屏（6-12），在前护板（6-9）上部设有通风口（6-10），在控制室框架（6-1）的后框架上安装有后护板（6-11），在后护板（6-11）上部也设有通风口（6-10），在控制室框架（6-1）的顶框架的底面对应于前后2个通风口（6-10）的位置设有风扇支撑架（6-14），并在其中安装通风扇（6-15）。
8.根据权利要求6所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，所述综合控制台（6-19）包括液晶显示器显示屏（6-19-1）、仪表面板（6-19-2）和控制面板（6-19-3）。
9.根据权利要求1所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，所述控制系统（3）包括计算机（100），计算机（100）通过数据线与液晶显示器接线端子（101）连接，计算机（100）通过数据线与数据采集模块（102）双向连接，数据采集模块（102）通过数据线与压力传感器（103）、温度传感器（104）、流量传感器（106）和转速传感器（105）并联连接，所述压力传感器（103）与发动机滑油气路（401）连接，所述温度传感器（104）与发动机热电偶（402）连接，所述转速传感器（105）与发动机输出轴（403）连接，所述发动机（4）的发动机输出轴（403）通过联轴器与减速器（2-5）的输入轴连接，减速器（2-5）的输出轴通过皮带传动与主轴（2-11）连接，主轴（2-11）与螺旋桨1连接，所述发动机滑油管路（404）通过管路与滑油系统（112）的滑油管路（1121）连接，所述发动机燃油管路（405）通过管路与燃油系统（113）的燃油管路（1131）连接，所述发动机油门（406）与油门连杆（109）连接，所述发动机（4）与启动机（110）连接，所述计算机（100）还通过数据线与仪表显示系统（117）连接，所述仪表显示系统（117）含有相互并联的油温油压表（117-1）、排气温度表（117-2）、气体发生器转速表（117-3）和室内警示灯（117-4），所述控制系统还包括第一蓄电池（111）和第二蓄电池（108），第二蓄电池（108）与电动机控制盒（107）连接并为电动机（2-4）提供72V的电压；电动机（2-4）的转子通过皮带传动与主轴（2-11）连接，主轴（2-11）与螺旋桨1连接；所述第一蓄电池（111）设有12V接线端子（111-1）、5V接线端子（111-2）和24V接线端子（111-3），所述12V接线端子（111-1）与液晶显示器接线端子（101）连接，所述5V接线端子（111-2）分别与数据采集模块（102）、压力传感器（103）、温度传感器（104）、转速传感器（105）和流量传感器（106）连接、所述24V接线端子（111-3）分别与第一开关（114）、二开关（115）、第三开关（116）、第四开关（118）和油门连杆（109）连接，其中第三开关（116）为试车模式转换开关，所述第一开关（114）与仪表显示系统（117）连接，第二开关（115）与启动机（110）连接，第三开关（116）与与燃油系统（113）和滑油系统（112）连接，第四开关（118）与计算机（100）连接。
10.根据权利要求9所述航空涡轴发动机试车台，其特征在于，所述滑油系统（112）含有滑油管路（1121）、滑油油滤（1122）、滑油泵（1123）、滑油箱（1124）和滑油散热器（1125），所述滑油箱（1124）、滑油泵（1123）、滑油油滤（1122）、滑油管路（1121）、发动机滑油管路（404）和滑油散热器（1125）依次连接，形成滑油系统回路；所述燃油系统（113）含有燃油管路（1131）、流量计（1132）、燃油泵（1133）、电磁阀（1134）、燃油油滤（1136）和燃油箱（1135），其中流量计（1132）与流量传感器（106）连接，所述燃油箱（1135）、燃油油滤（1136）、燃油泵（1133）、电磁阀（1134）、流量计（1132）和燃油管路（1131）依次连接，燃油箱（1135）又与电磁阀（1134）连接，形成燃油系统回路。
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