CN108120848A - 一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，通过在发附机匣与离心传感器之间设置转接座，在转接座上开设中通孔，然后利用安装于转接座内的计数齿轮轴两端分别与离心传感器输入轴和发附机匣内的从动齿轮轴连接，计数齿轮轴中间为计数齿，在转接座侧壁开设有电涡流传感器安装孔，利用电涡流传感器的探测头与计数齿轮轴上的计数齿正对，对计数齿轮轴的转速进行信号采集，计数齿轮轴与从动齿轮轴连接，能够同轴转动，因此对于计数齿轮轴的转速数据采集即为从动齿轮轴转速，也是离心传感器实际输入转速，本装置结构简单，数据真实可靠，且不用对发附机匣与离心传感器结构进行修改，大大提高了发动机离心传感器输入转速的检测和数据的准确性。

Description

一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置

技术领域

本发明属于航空发动机测试技术，具体涉及一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置。

背景技术

航空发动机在运行过程中，由于防喘与性能的需要，发动机放气带会随着发动机的转速进行关闭和打开。而放气带关闭、打开是通过发动机发附机匣上安装的离心传感器感受到的输入转速自动控制的，当发动机转速达到离心传感器的预设转速时，放气带关闭，同时放气带信号灯亮；低于预设转速，放气带打开，同时放气带信号灯灭。

近年来外场出现的一些放气带异常关闭故障和放气带信号灯闪烁等问题，均和离心传感器有一定的关系。为了区分上述故障是否与离心传感器的输入转速相关，要求在发动机运行状态下，对离心传感器的输入转速进行测试。

该型发动机只有发动机的转速，离心传感器输入转速是通过传动比计算的，无法得知实际的转速。离心传感器安装形式如图1所示，整个结构紧凑，无法直接测到离心传感器的输入转速。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，本装置能够测出发动机整机运行状态下放气带动作时刻离心传感器实际输入转速，数据真实可靠，同时易拆装，有力保障了故障测试工作的顺利完成。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，包括连接于发附机匣与离心传感器之间的转接座，转接座一端压配装入发附机匣内，转接座与发附机匣之间设有密封垫，转接座另一端与离心传感器通过螺栓连接，转接座为中通结构，转接座内设有计数齿轮轴，计数齿轮轴中间为计数齿，计数齿轮轴一端与离心传感器输入轴连接，计数齿轮轴另一端与发附机匣内的从动齿轮轴连接，转接座与计数齿轮轴之间设有轴承，转接座侧壁开设有电涡流传感器安装孔，转接座的电涡流传感器安装孔内安装有电涡流传感器，电涡流传感器的探测头与计数齿轮轴上的计数齿正对。

进一步的，电涡流传感器的探测头与计数齿轮轴上计数齿齿顶间隙调整小于1mm。

进一步的，还包括测试系统，所述测试系统包括与离心传感器连接的动态数据采集模块，动态数据采集模块连接于电涡流传感器和发动机放气带信号灯控制器，动态数据采集模块还连接于动态信号采集分析模块，动态数据采集模块用于同时采集离心传感器、电涡流传感器的输入转速信号，并将采集到的输入转速信号发送至动态信号采集分析模块，通过动态信号采集分析模块将离心传感器和电涡流传感器分别采集的输入转速信号与发动机自身转速信号进行分析对比，并与发动机放气带信号灯控制器启闭时刻离心传感器输入时刻实际转速进行显示及对比显示。

进一步的，计数齿轮轴一端设有与离心传感器方槽连接的方健，计数齿轮轴另一端设有与发附机匣内的从动齿轮轴连接的方槽。

进一步的，计数齿轮轴上计数齿的两侧设有轴肩，计数齿轮轴的计数齿两端各设有一个轴承。

进一步的，靠近离心传感器一端的轴承一端与计数齿轮轴轴肩接触，另一端与安装在计数齿轮轴上的孔用挡圈接触。

进一步的，电涡流传感器为ZA-21传感器。

进一步的，转接座一端压配装入发附机匣内，转接座与发附机匣之间设有密封垫，转接座另一端与离心传感器通过螺栓连接。

进一步的，计数齿轮轴上的计数齿周向均布有4个计数齿槽，齿槽宽8mm，齿深2.5mm。

进一步的，计数齿轮两侧用201U球轴承支承；球轴承与计数齿轮采用过渡配合，球轴承与转接座间隙配合；转接座两端为矩形安装边，转接座的中通结构为圆柱形结构，转接座上沿轴向设有多个滑油孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，通过在发附机匣与离心传感器之间设置转接座，在转接座上开设中通孔，然后利用安装于转接座内的计数齿轮轴两端分别与离心传感器输入轴和发附机匣内的从动齿轮轴连接，计数齿轮轴中间为计数齿，在转接座侧壁开设有电涡流传感器安装孔，利用电涡流传感器的探测头与计数齿轮轴上的计数齿正对，对计数齿轮轴的转速进行信号采集，计数齿轮轴与从动齿轮轴连接，能够同轴转动，因此对于计数齿轮轴的转速数据采集即为从动齿轮轴转速，也是离心传感器实际输入转速，本装置能够将采集离心传感器实际输入转速的同时与发动机自身转速的采集数据进行对比，能够准确的对应出离心传感器在放气带关闭与打开时的实际输入转速，数据真实可靠，结构简单，且不用对发附机匣与离心传感器结构进行修改，大大提高了发动机离心传感器输入转速的检测和数据的准确性。

进一步的，通过设置测试系统，利用动态数据采集模块同时采集离心传感器以及电涡流传感器的输入转速信号，并将采集到的输入转速信号发送至动态信号采集分析模块，通过动态信号采集分析模块将离心传感器和电涡流传感器分别采集的输入转速信号进行分析对比，并与发动机放气带信号灯控制器启闭时刻离心传感器输入时刻实际转速进行显示对比及显示，能够清楚的显示和对比离心传感器和电涡流传感器采集到的输入转速信号，有利于对两转速进行对比分析。

进一步的，计数齿轮轴一端设有与离心传感器方槽连接的方健，计数齿轮轴另一端设有与发附机匣内的从动齿轮轴连接的方槽，便于本测试装置的安装与拆卸，大大提高了工作效率。

进一步的，转接座的中通结构为圆柱形结构，转接座上沿轴向设有多个滑油孔，保证离心传感器回油通畅,另输入滑油还为高速运转轴承润滑降温，保证发动机的高速运转。

附图说明

图1为现有离心传感器安装结构示意图。

图2为本发明安装结构示意图。

图3为计数齿轮轴结构示意图。

图4为图3右视图。

图5为转接座结构示意图。

图6为图5右视图。

图7为本发明测试系统框图。

图8为本发明测试结果示意图。

图9为本发明测试故障结果示意图。

其中，1、发附机匣；2、从动齿轮轴；3、离心传感器；4、密封垫；5、电涡流传感器；6、孔用挡圈；7、轴承；8、计数齿轮轴；9、螺栓；10、垫圈；11、螺母；12、转接座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图2所示，一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，包括连接于发附机匣1与离心传感器3之间的转接座12，转接座12一端压配装入发附机匣1内，转接座12与发附机匣1之间设有密封垫4，转接座12另一端与离心传感器3通过螺栓9和螺母11配合连接，螺栓9和螺母11上设有垫圈10，转接座12为中通结构，转接座12内设有计数齿轮轴8，计数齿轮轴8中间为计数齿，计数齿轮轴8一端与离心传感器3输入轴连接，计数齿轮轴8另一端与发附机匣1内的从动齿轮轴2连接，转接座12与计数齿轮轴8之间设有轴承7，转接座12侧壁开设有电涡流传感器安装孔，转接座12的电涡流传感器安装孔内安装有电涡流传感器5，电涡流传感器5的探测头与计数齿轮轴8上的计数齿正对，电涡流传感器5的探测头与计数齿轮轴8上计数齿齿顶间隙调整小于1mm，并安装在发动机上，用搬手转动发动机，检查测试系统，观察转速显示情况。发动机运行时，连续采集，事后对采集数据进行离线分析。

一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置的测试系统，包括与离心传感器3连接的动态数据采集模块，动态数据采集模块连接于电涡流传感器5和发动机放气带信号灯控制器，动态数据采集模块还连接于动态信号采集分析模块，动态数据采集模块用于同时采集离心传感器3、电涡流传感器5的输入转速信号，并将采集到的输入转速信号发送至动态信号采集分析模块，通过动态信号采集分析模块将离心传感器3和电涡流传感器5分别采集的输入转速信号与发动机自身转速信号进行分析对比，并与发动机放气带信号灯控制器启闭时刻离心传感器输入时刻实际转速进行显示及对比显示，从而能够有效分析发动机整机运行状态下放气带动作时刻离心传感器实际输入转速，对于故障检测提供数据支持，数据真实可靠。

计数齿轮轴8一端设有与离心传感器3方槽连接的方健，计数齿轮轴8另一端设有与发附机匣1内的从动齿轮轴2连接的方槽，不用对现有的发附机匣1和离心传感器3结构做改动，结构简单，便于安装与测试；

计数齿轮轴8上计数齿的两侧设有轴肩，计数齿轮轴8的计数齿两端各设有一个轴承7；靠近离心传感器3一端的轴承7一端与计数齿轮轴8轴肩接触，另一端与安装在计数齿轮轴8上的孔用挡圈6接触，保证运行过程中不发生轴向窜动，

电涡流传感器5选用株洲608所ZA-21系列传感器；具体的采用ZA-21系列直径φ8传感器；

如图3、图4所示，计数齿轮轴8上的计数齿周向均布有4个计数齿槽，齿槽宽8mm，齿深2.5mm；

计数齿轮8两侧用201U球轴承7支承；球轴承7与计数齿轮8采用过渡配合，球轴承7与转接座12间隙配合；

如图5、图6所示，转接座12两端为矩形安装边，设有倒圆角，转接座12的中通结构为圆柱形结构，转接座12上沿轴向设有多个滑油孔，具体设有11个φ4滑油孔，保证离心传感器3回油通畅,另输入滑油还为高速运转轴承润滑降温，保证发动机的高速运转，

测试时，如图7所示测试系统，将离心传感器输入转速测试装置的电涡流传感器信号、发动机转速信号和信号灯信号接入DH5922测试采集系统，对各信号参数和测试系统采样频率进行设置，平衡、清零处理，开始试车后，测试系统在发动机全转速范围进行数据采集，数据分析时，将各信号放在同一界面进行处理、分析和对比，可以准确的对应出离心传感器在放气带关闭与打开时的输入转速，，如图8所示，是使用离心传感器转速测试装置，测试出的发动机在整个运行过程中的转速时域曲线，其中第一栏显示曲线为信号灯时域信号，第二栏显示的离心传感器输入转速和发动机自身转速信号，数字表中显示的是放气带关闭时刻离心传感器输入的实际转速和发动机自身转速；其中转速线和数字表中显示的放气带关闭时刻离心传感器输入时刻实际转速，如图9所示，最上条线断线处即为外场排故过程中捕捉到了放气带提前关闭的情况。

Claims (10)

1.一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，包括连接于发附机匣(1)与离心传感器(3)之间的转接座(12)，转接座(12)为中通结构，转接座(12)内设有计数齿轮轴(8)，计数齿轮轴(8)中间为计数齿，计数齿轮轴(8)一端与离心传感器(3)输入轴连接，计数齿轮轴(8)另一端与发附机匣(1)内的从动齿轮轴(2)连接，转接座(12)与计数齿轮轴(8)之间设有轴承(7)，转接座(12)侧壁开设有电涡流传感器安装孔，转接座(12)的电涡流传感器安装孔内安装有电涡流传感器(5)，电涡流传感器(5)的探测头与计数齿轮轴(8)上的计数齿正对。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，电涡流传感器(5)的探测头与计数齿轮轴(8)上计数齿齿顶间隙调整小于1mm。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，还包括测试系统，所述测试系统包括与离心传感器(3)连接的动态数据采集模块，动态数据采集模块连接于电涡流传感器(5)和发动机放气带信号灯控制器，动态数据采集模块还连接于动态信号采集分析模块，动态数据采集模块用于同时采集离心传感器(3)、电涡流传感器(5)的输入转速信号，并将采集到的输入转速信号发送至动态信号采集分析模块，通过动态信号采集分析模块将离心传感器(3)和电涡流传感器(5)分别采集的输入转速信号与发动机自身转速信号进行分析对比，并与发动机放气带信号灯控制器启闭时刻离心传感器输入时刻实际转速进行显示及对比显示。

4.根据权利要求1所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，计数齿轮轴(8)一端设有与离心传感器(3)方槽连接的方健，计数齿轮轴(8)另一端设有与发附机匣(1)内的从动齿轮轴(2)连接的方槽。

5.根据权利要求1所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，计数齿轮轴(8)上计数齿的两侧设有轴肩，计数齿轮轴(8)的计数齿两端各设有一个轴承(7)。

6.根据权利要求5所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，靠近离心传感器(3)一端的轴承(7)一端与计数齿轮轴(8)轴肩接触，另一端与安装在计数齿轮轴(8)上的孔用挡圈(6)接触。

7.根据权利要求1所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，电涡流传感器(5)为ZA-21传感器。

8.根据权利要求1所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，转接座(12)一端压配装入发附机匣(1)内，转接座(12)与发附机匣(1)之间设有密封垫(4)，转接座(12)另一端与离心传感器(3)通过螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，计数齿轮轴(8)上的计数齿周向均布有4个计数齿槽，齿槽宽8mm，齿深2.5mm。

10.根据权利要求1所述的一种航空发动机离心传感器输入转速测试装置，其特征在于，计数齿轮(8)两侧用201U球轴承(7)支承；球轴承(7)与计数齿轮(8)采用过渡配合，球轴承(7)与转接座(12)间隙配合；转接座(12)两端为矩形安装边，转接座(12)的中通结构为圆柱形结构，转接座(12)上沿轴向设有多个滑油孔。