CN110146299A - 一种电磁轴向力加载装置 - Google Patents

一种电磁轴向力加载装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110146299A
CN110146299A CN201910567391.8A CN201910567391A CN110146299A CN 110146299 A CN110146299 A CN 110146299A CN 201910567391 A CN201910567391 A CN 201910567391A CN 110146299 A CN110146299 A CN 110146299A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axial force
electromagnet
iron pan
connecting shaft
loading device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910567391.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王曼
赵理立
庞晖
吴肖斌
胡志鹏
颜腾冲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Tianjiao Aerospace Power Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Tianjiao Aerospace Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Tianjiao Aerospace Power Co Ltd filed Critical Chongqing Tianjiao Aerospace Power Co Ltd
Priority to CN201910567391.8A priority Critical patent/CN110146299A/zh
Publication of CN110146299A publication Critical patent/CN110146299A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/14—Testing gas-turbine engines or jet-propulsion engines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴，连接轴的左端部设有花键、中部偏右的部位设有凸台、右端部设有法兰盘；一铁盘的中心孔与连接轴的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈；铁盘的右侧面与凸台的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈；一螺母与连接轴中部螺纹配合连接，螺母的右侧面与铁盘的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈；多个电磁铁支架等距离设在铁盘的一圆周上，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件，且均与铁盘的左侧面垂直。本发明能够精确调整轴向加载力,保证测功机轴端不受轴向力，满足在高空台试验舱中进行试车试验时轴向力加载要求，并且占用空间小，制造成本较低。

Description

一种电磁轴向力加载装置
技术领域
本发明涉及航空发动机，具体涉及一种电磁轴向力加载装置。
背景技术
涡桨发动机在高空台试验舱中进行试车试验时，其输出轴是未装配螺旋桨的，该输出轴是与测功装置相连接的。由于缺少了螺旋桨产生的轴向拉力，很容易使输出轴上的轴承轻载、打滑，导致轴承出现磨损等故障。为了解决以上问题，涡桨发动机在高空台试验舱中进行试车试验时，需对其输出轴进行轴向力加载，该轴向力就是为了平衡涡桨发动机起动过程中的轴承载荷（缺失螺旋桨后，打破了轴承的载荷平衡）。在起动过程中，这种载荷力是一种动态值，根据某型涡桨发动机的试验测试数据推算，该轴向力范围为120kgf～400kgf之间。
如何对输出轴进行轴向力加载，在设计轴向力加载装置时，需要满足以下几点条件：
1）能够在涡桨发动机高空模拟试验时，对其输出轴进行轴向力加载，该输出轴转速恒定保持在2000r/min；
2）该输出轴需与测功机的轴相连，输出轴传递扭矩给测功机的轴，测功机轴不能承受轴向力，因此，加载轴向力的装置只能安装于涡桨发动机输出轴与测功机轴之间，且需保证测功机轴端不受轴向力；
3）由于涡桨发动机进行高空试车试验是处于高空舱中，而高空舱的内部尺寸是有限制的，在长度、宽度和高度上对进行轴向力加载装置都提出了限制，其长宽高范围为1200mm×2000mm×2000mm；
4）涡桨发动机是安装在台架上的，轴向力加载装置需要配合台架而设计，这一定程度上减小了其占用的空间；
5）高空舱内不能接入强电，因此如轴向力加载装置需要接入电力，只能是低压（24V以下）的直流电。
传统的轴向力加载装置采取的是机械加载方式，在输出轴上另安装推力轴承，采用导轨与推力轴承相连，导轨与机械液压装置相连，通过电机带动液压装置，推动导轨位移，导轨对推力轴承施加力，推力轴承再把力传递给涡桨发动机输出轴，从而实现输出轴轴向力的加载。轴向力的大小由机械液压装置受到的压力确定，也就是导轨的位移量来具体反应。这种传统加载方式可实现对涡桨发动机输出轴的轴向力加载，但其结构较为复杂，零件较多，整个装置占用空间大，制造成本较高。CN 205941217U公开了“一种压力试验变轴向力加载装置”，包括：外侧板、挡块、密封块及盖板；外侧板为环状壁板，与内套筒通过盖板固定连接，盖板中心设置有圆孔，所述圆孔与内套筒配合安装，挡块为环状楔形块，所述密封块侧壁设置有密封槽，且密封槽内安装有上端密封圈和下端密封圈；所述盖板套在内套筒上，且固定密封；盖板外侧侧壁与外侧板固定密封；挡块设置在所述密封块的外侧，且固定在盖板上，所述盖板、挡块、密封块及外侧板形成封闭的压力加载腔，所述盖板设置有压力接口，所述压力接口与压力加载腔连通；具有轴向力大小可调节的加载结构，实现变轴力加载，可外接大气的压力加载调节结构能够实现最大压差的加载。毋庸置疑，这是所属技术领域的一种有益的尝试。
发明内容
本发明充分考虑中小型涡桨发动机在高空台试验舱中进行试车试验时的轴向力加载相关的限制因素的基础上，提供一种电磁轴向力加载装置，其能够精确调整轴向加载力,保证测功机轴端不受轴向力，满足在高空台试验舱中进行试车试验时轴向力加载要求，并且占用空间小，结构简洁，制造成本较低。
本发明所述的一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴，所述连接轴的左端部设有花键、中部偏右的部位设有凸台、右端部设有法兰盘，其特征是：
一铁盘的中心孔与所述连接轴的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈；所述铁盘的右侧面与所述凸台的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈；
一螺母与所述连接轴中部螺纹配合连接，所述螺母的右侧面与所述铁盘的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈；
多个电磁铁支架等距离设在所述铁盘的一圆周上，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件，多个所述电磁铁构件均与所述铁盘的左侧面垂直。
进一步，在所述铁盘的一圆周上等距离设二个到四个电磁铁支架，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件。
进一步，所述的电磁铁构件由铁芯、线圈、直流电源及电压调节器组成。
进一步，所述绝缘垫圈的材质为环氧树脂。
进一步，所述连接轴左端部的花键通过联轴器与测功机的轴连接，所述连接轴右端部的法兰盘与试验发动机输出轴上输出轴法兰连接。
进一步，整个电磁轴向力加载装置的长×宽×高控制在300mm×350mm×500mm内。
优选的技术方案是：在所述铁盘的一圆周上等距离设有四个电磁铁支架，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件。
本发明与传统机械式轴向力加载装置相比，具有以下优点：
（1）由于通过电磁力代替机械力进行轴向力加载，能够精确调整轴向加载力,保证测功机轴端不受轴向力；
（2）该电磁轴向力加载装置结构简单，造价低廉，且能满足涡桨发动机试验轴向力加载要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明连接在测功机与试验发动机之间的示意图。
图中：1—连接轴，11—花键，12—凸台，13—法兰盘；
2—铁盘，3—绝缘垫圈，4—螺母，5—电磁铁构件，6—电磁铁支架，7—测功机，8—联轴器，9—试验发动机，10—输出轴法兰。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参见图1所示的一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴1，所述连接轴1的左端部设有花键11、中部偏右的部位设有凸台12、右端部设有法兰盘13，其特征是：
一铁盘2的中心孔与所述连接轴1的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈3；所述铁盘2的右侧面与所述凸台12的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈3；
一螺母4与所述连接轴1中部螺纹配合连接，所述螺母4的右侧面与所述铁盘2的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈3；
多个电磁铁支架6等距离设在所述铁盘2的一圆周上，每个电磁铁支架6设有一个电磁铁构件5，多个所述电磁铁构件5均与所述铁盘2的左侧面垂直。
在所述铁盘2的一圆周上等距离设二个到四个电磁铁支架6，每个电磁铁支架6设有一个电磁铁构件5。
所述的电磁铁构件5由铁芯、线圈、直流电源及电压调节器组成。线圈绕在铁芯上，并与直流电源及电压调节器相连，电压调节器能够对电压进行调节，从而调节线圈中电流及电磁铁所产生的电磁力大小。
三个部位所述绝缘垫圈3的材质为环氧树脂。
参见图2，本电磁轴向力加载装置的连接轴1左端部的花键11通过联轴器8与测功机7的轴连接，所述连接轴1右端部的法兰盘13与试验发动机9输出轴上输出轴法兰10连接。从而实现对试验发动机输出轴的轴向力加载。通过调节电磁铁构件的电压值，能够实现电磁力从120kgf至400kgf之间的调节，也就是对涡轮螺旋桨发动机输出轴的轴向力加载范围在120kgf～400kgf之间。
整个电磁轴向力加载装置的长×宽×高控制在300mm×350mm×500mm内。结构十分紧凑，便于在高空试验舱中进行布置，且造价低廉，其制造加工费用不足传统机械式加载装置的十分之一。
优选的技术方案是：在所述铁盘2的一圆周上等距离设有四个电磁铁支架6，每个电磁铁支架6设有一个电磁铁构件5。当涡轮螺旋桨发动机起动时，其输出轴转速从0RPM上升至2000RPM后保持不变，其转速也传递给连接轴及铁盘，它们都保持在2000RPM，当电磁铁构件接通电源时，电磁铁将对铁盘的上下左右四个位置施加电磁力，电磁力方向为垂直于铁盘的左侧，指向电磁铁，该电磁铁通过铁盘及材质为环氧树脂的绝缘垫圈传递给连接轴，又由连接轴右端部的法兰盘传递给相连接的涡轮螺旋桨发动机的输出轴法兰，从而实现对该输出轴的轴向力加载。
在所述铁盘的一圆周上等距离设置两个或三个电磁铁支架，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件，即构成另外两个实施例，其他连接结构与上述实施例相同。
本电磁轴向力加载装置的加载方式能满足轴向力加载功能，能够为涡轮螺旋桨发动机输出轴进行轴向力加载。
上述实施只描述了该电磁轴向力加载装置在航空发动机试验中的应用。根据其他机械领域的使用要求，该装置也可以进行相应改装后进行应用。

Claims (7)

1.一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴（1），所述连接轴（1）的左端部设有花键（11）、中部偏右的部位设有凸台（12）、右端部设有法兰盘（13），其特征是：
一铁盘（2）的中心孔与所述连接轴（1）的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈（3）；所述铁盘（2）的右侧面与所述凸台（12）的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈（3）；
一螺母（4）与所述连接轴（1）中部螺纹配合连接，所述螺母（4）的右侧面与所述铁盘（2）的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈（3）；
多个电磁铁支架（6）等距离设在所述铁盘（2）的一圆周上，每个电磁铁支架（6）设有一个电磁铁构件（5），多个所述电磁铁构件（5）均与所述铁盘（2）的左侧面垂直。
2.根据权利要求1所述的电磁轴向力加载装置，其特征是：在所述铁盘（2）的一圆周上等距离设二个到四个电磁铁支架（6），每个电磁铁支架（6）设有一个电磁铁构件（5）。
3.根据权利要求1或2所述的电磁轴向力加载装置，其特征是：所述的电磁铁构件（5）由铁芯、线圈、直流电源及电压调节器组成。
4.根据权利要求1或2所述的电磁轴向力加载装置，其特征是：所述绝缘垫圈（3）的材质为环氧树脂。
5.根据权利要求1或2所述的电磁轴向力加载装置，其特征是：所述连接轴（1）左端部的花键（11）通过联轴器（8）与测功机（7）的轴连接，所述连接轴（1）右端部的法兰盘（13）与试验发动机（9）输出轴上输出轴法兰（10）连接。
6.根据权利要求1或2所述的电磁轴向力加载装置，其特征是：整个电磁轴向力加载装置的长×宽×高控制在300mm×350mm×500mm内。
7.根据权利要求1或2所述的电磁轴向力加载装置，其特征是：在所述铁盘（2）的一圆周上等距离设有四个电磁铁支架（6），每个电磁铁支架（6）设有一个电磁铁构件（5）。
CN201910567391.8A 2019-06-27 2019-06-27 一种电磁轴向力加载装置 Pending CN110146299A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910567391.8A CN110146299A (zh) 2019-06-27 2019-06-27 一种电磁轴向力加载装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910567391.8A CN110146299A (zh) 2019-06-27 2019-06-27 一种电磁轴向力加载装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110146299A true CN110146299A (zh) 2019-08-20

Family

ID=67596560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910567391.8A Pending CN110146299A (zh) 2019-06-27 2019-06-27 一种电磁轴向力加载装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110146299A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2050533C1 (ru) * 1993-03-02 1995-12-20 Войсковая часть 63971 Устройство для диагностики и отбраковки шарикоподшипников
CN102410915A (zh) * 2011-07-27 2012-04-11 周其斗 一种电磁激振轴系加载装置
CN102435430A (zh) * 2011-11-08 2012-05-02 济南轨道交通装备有限责任公司 一种风力发电机组试验平台加载系统
CN103630319A (zh) * 2013-10-24 2014-03-12 浙江大学 基于风电高速轴轴承轴向加载的冲击试验台
CN105954029A (zh) * 2016-06-24 2016-09-21 湖南科技大学 风电机组传动链轴系动态不对中振动模拟系统及模拟方法
CN208076576U (zh) * 2018-05-09 2018-11-09 绵阳新华内燃机股份有限公司 一种可实现电机径向和轴向同时加载的夹具

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2050533C1 (ru) * 1993-03-02 1995-12-20 Войсковая часть 63971 Устройство для диагностики и отбраковки шарикоподшипников
CN102410915A (zh) * 2011-07-27 2012-04-11 周其斗 一种电磁激振轴系加载装置
CN102435430A (zh) * 2011-11-08 2012-05-02 济南轨道交通装备有限责任公司 一种风力发电机组试验平台加载系统
CN103630319A (zh) * 2013-10-24 2014-03-12 浙江大学 基于风电高速轴轴承轴向加载的冲击试验台
CN105954029A (zh) * 2016-06-24 2016-09-21 湖南科技大学 风电机组传动链轴系动态不对中振动模拟系统及模拟方法
CN208076576U (zh) * 2018-05-09 2018-11-09 绵阳新华内燃机股份有限公司 一种可实现电机径向和轴向同时加载的夹具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
达道安: "《真空设计手册 第3版》", 31 July 2004, 国防工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102109416B (zh) 一种高速电主轴非接触电磁加载装置
CN101344457B (zh) 高速主轴非接触式磁力耦合动态测试装置及其测试方法
CN206593852U (zh) 封闭功率流型rv减速器动态性能试验台
CN103323234B (zh) 一种实现位姿控制和主轴加载的风机增速箱试验台
CN102139447B (zh) 一种全固定丝杆预拉伸机构
JP2013518226A (ja) 高温ガス冷却原子炉ヘリウムガススペースの密封伝動装置及びその駆動装置
CN104180842A (zh) 一种宽频带大位移角振动台
US9966812B2 (en) Static vacuum shafting device for integrated rotary transformer
CN107124069A (zh) 一种磁悬浮转子支承系统、磁悬浮电机及吸尘器
CN110242670A (zh) 磁悬浮轴承系统及具有其的工装
CN108956104A (zh) 油封扭矩实验装置
CN110212719A (zh) 一种对中调节端盖及其调节方法
Caprio et al. Spin commissioning and drop tests of a 130 kW-hr composite flywheel
CN110146299A (zh) 一种电磁轴向力加载装置
CN205792176U (zh) 磁力联轴器
CN103267131B (zh) 非接触式机械密封装置
CN112054626A (zh) 立式转子主动控制过临界试验装置
CN108023450A (zh) 一种具有对称间距调节机构的联轴器
CN107061493A (zh) 基于单电磁铁悬浮与气浮复合支承的装置及其控制方法
CN208380885U (zh) 一种一体化轴向悬浮永磁同步屏蔽泵
CN103545977A (zh) 高度集成机电作动器
CN203374818U (zh) 非接触式机械密封装置
CN105363585A (zh) 一种基于磁悬浮轴承永磁同步电机的高速雾化器
CN110821958B (zh) 一种轴向可动静压气浮主轴
CN107086743A (zh) 油润滑的高温气冷堆核电厂主冷却风机电动机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190820