CN112710459B - 航空发动机转子飞行状态模拟实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，包括自转部、横滚部、俯仰部及偏航部，第一驱动组件用于驱动所述转子转动，第二驱动组件用于驱动第一支撑架绕第一方向转动，第三驱动组件用于驱动第二支撑架绕第二方向转动，第四驱动组件用于驱动第三支撑架绕第三方向转动。本发明实施例中的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，设置自转部模拟发动机转子的实际工作状态，设置横滚部、俯仰部及偏航部，使发动机转子在高速自转的前提下，真实模拟了航空飞行器在横滚、俯仰、偏航以及上述姿态的耦合运动，以还原航空飞行器实际飞行时发动机转子的运动状态，从而提高了该实验平台检测数据的真实度及可参考度。

Description

航空发动机转子飞行状态模拟实验平台

技术领域

本发明涉及航空航天及转子实验平台技术领域，尤其涉及一种航空发动机转子飞行状态实验平台。

背景技术

发动机的转子系统是发动机的核心部件，也是发动机振动的主体以及主要激振源。发动机在较大机动状态下，如转弯、俯仰、筋斗等机动飞行时，转子振动容易超限，可能导致转静碰摩，甚至引起空中停车事故，因此真实模拟转子的飞行状态对转子动力学基础实验方面的研究具有较大影响。相关技术中，针对发动机的模拟实验并未考虑飞行状态的影响，通常将其视作基础固定的旋转机构，因此实验所模拟的飞行状态并不符合转子的真实飞行机动状态，导致实验数据的可参考性及可靠性降低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，能够提高模拟转子的飞行机动状态的真实度以及实验数据的可参考性。

根据本发明的第一方面实施例的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，包括：

自转部，包括第一驱动组件及第一支撑架，所述第一支撑架用于安装所述转子，所述第一驱动组件用于驱动所述转子转动；

横滚部，包括第二驱动组件及第二支撑架，所述第二驱动组件安装于所述第二支撑架上，所述第二驱动组件与所述第一支撑架连接并用于驱动所述第一支撑架绕第一方向转动；

俯仰部，包括第三驱动组件及第三支撑架，所述第三驱动组件安装于所述第三支撑架上，所述第三驱动组件与所述第二支撑架连接并用于驱动所述第二支撑架绕第二方向转动；

偏航部，包括第四驱动组件及底座，所述第四驱动组件安装于所述底座上，所述第四驱动组件与所述第三支撑架连接并用于驱动所述第三支撑架绕第三方向转动；

其中，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向两两垂直。

根据本发明实施例的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，至少具有如下有益效果：

本发明实施例中的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，设置自转部模拟发动机转子的实际工作状态，设置横滚部、俯仰部及偏航部，使发动机转子在高速自转的前提下，真实模拟了航空飞行器在横滚、俯仰、偏航以及上述姿态的耦合运动，以还原航空飞行器实际飞行时发动机转子的运动状态，从而提高了该实验平台检测数据的真实度及可参考度。

根据本发明的一些实施例，所述自转部还包括实验支座与导轨，所述实验支座用于安装所述转子，所述实验支座与所述导轨滑动连接。

根据本发明的一些实施例，所述第二驱动组件包括第二驱动件及第一减速器，所述第一减速器分别与所述第二驱动件、所述第一支撑架连接。

根据本发明的一些实施例，所述横滚部还包括第一传动组件，所述第一传动组件包括相互啮合的第一齿轮与第二齿轮，所述第一减速器与所述第一齿轮连接，所述第二齿轮与所述第一支撑架连接，所述第一齿轮的旋转半径小于所述第二齿轮的旋转半径。

根据本发明的一些实施例，所述第三驱动组件包括第三驱动件及第二减速器，所述第二减速器分别与所述第三驱动件、所述第二支撑架连接。

根据本发明的一些实施例，所述第四驱动组件包括第四驱动件及第三减速器，所述第三减速器分别与所述第四驱动件、所述第三支撑架连接。

根据本发明的一些实施例，所述横滚部、所述俯仰部以及所述偏航部内均设置有旋转接头，所述旋转接头能够供检测线路通过，所述第二支撑架、所述第三支撑架与所述底座均设置有用于安装所述旋转接头的安装通道。

根据本发明的一些实施例，所述检测线路包括水冷线路、供/回油线路、光纤线缆、供气线路中的一个或多个。

根据本发明的一些实施例，所述俯仰部、所述横滚部的质心位于所述第一方向与所述第二方向的交点处。

根据本发明的一些实施例，所述横滚部还包括配重组件，所述配重组件安装于所述第一支撑架上，和/或，所述俯仰部还包括配重组件，所述配重组件安装于所述第三支撑架上。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明航空发动机转子飞行状态模拟试验台一个实施例的结构示意图；

图2为图1中自转部一个实施例的结构示意图；

图3为图1中横滚部一个实施例的结构示意图；

图4为图3中横滚部另一方向的结构示意图；

图5为图1中俯仰部一个实施例的结构示意图；

图6为图1中第三支撑架一个实施例的结构示意图；

图7为图1中偏航部一个实施例的结构示意图；

图8为图1中底座一个实施例的剖视图。

附图标记：自转部100，第一驱动组件110，第一驱动电机111，联轴器112，第一支撑架120，实验支座130，导轨140；横滚部200，第二驱动组件210，第二驱动电机211，第一减速器212，第一转轴213，第二支撑架220，第一传动组件230，第一齿轮231，第二齿轮232，第一旋转接头240，第一配重组件250；俯仰部300，第三驱动组件310，第三驱动电机311，第二减速器312，第三支撑架320，第二转轴330，第二传动组件340，第三齿轮341，第四齿轮342，第二旋转接头350，第二配重组件360；偏航部400，第四驱动组件410，第四驱动电机411，第三减速器412，底座420，第三转轴430，第三传动组件440，第五齿轮441，第六齿轮442，第三旋转接头450。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，本发明的一个实施例中提供了一种航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，用于真实地模拟在航空发动机多种飞行姿态下转子的运动状态，以有效保障实验平台中各项检测参数的真实性。航空发动机转子飞行状态实验平台包括自转部100、横滚部200、俯仰部300及偏航部400，横滚部200、俯仰部300与偏航部400用于模拟航空飞行器实际飞行时的不同姿态，由于航空发动机实际运转中，转子始终处于转动状态，因此本发明的实施例中，还设置有自转部100用以模拟发动机转子的实际工作状态；本发明实施例中的航空发动机转子飞行状态实验平台通过设置自转部100、横滚部200、俯仰部300及偏航部400，使发动机转子在高速自转的前提下，真实模拟了航空飞行器在横滚、俯仰、偏航以及上述姿态的耦合运动，最大化的还原航空飞行器在真实飞行时，发动机转子的运动状态，从而提高了该实验平台检测数据的真实度及可参考度。

具体的，参照图2至图8，自转部100包括第一驱动组件110及第一支撑架120，第一支撑架120为第一驱动组件110提供安装基础，第一驱动组件110安装于第一支撑架120上，第一驱动组件110与发动机转子连接，用于驱动发动机转子进行自转；横滚部200包括第二驱动组件210及第二支撑架220，第二驱动组件210安装于第二支撑架220上，第二驱动组件210与第一支撑架120连接，用于驱动第一支撑架120转动，以达到转子在自转的同时能够跟随第一支撑架120进行横滚运动的效果；俯仰部300包括第三驱动组件310及第三支撑架320，第三驱动组件310安装于第三支撑架320上，第三驱动组件310与第二支撑架220连接，用于驱动第二支撑架220转动，以实现转子在自转的同时能够跟随第一支撑架120进行横滚运动、以及跟随第二支撑架220进行俯仰运动的效果，或者实现在转子自转的同时只跟随第二支撑架220进行俯仰运动的效果；偏航部400包括第四驱动组件410与底座420，底座420用于安装第四驱动组件410，第四驱动组件410与第三支撑架320连接，用于驱动第三支撑架320进行偏航运动，以实现转子在自转的同时能够跟随第三支撑架320进行偏航运动的效果，或者在自转的同时能够跟随第三支撑架320进行偏航运动、以及跟随第二支撑架220进行俯仰运动的效果。

需要说明的是，参照图1，第二驱动组件210驱动第一支撑架120绕第一方向转动，进行横滚；第三驱动组件310驱动第二支撑架220绕第二方向转动，进行俯仰；第四驱动组件410驱动第三支撑架320绕第三方向转动，进行偏航。第一方向、第二方向、第三方向两两垂直，以与航空飞行器实际的飞行姿态相匹配；转子轴线可以沿任意方向延伸，为提高自转部100与横滚部200、俯仰部300、偏航部400的匹配度，转子轴线的延伸方向可以与第一方向，或者第二方向，或者第三方向平行；本发明的一个实施例中，转子的轴线延伸方向与第一方向平行，转子沿第一方向自转的同时，跟随第一支撑架120沿第一方向做横滚运动。

从而，本发明实施例中的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，设置自转部100模拟发动机转子的实际工作状态，设置横滚部200、俯仰部300及偏航部400，使发动机转子在高速自转的前提下，真实模拟了航空飞行器在横滚、俯仰、偏航以及上述姿态的耦合运动，以还原航空飞行器实际飞行时发动机转子的运动状态，从而提高了该实验平台检测数据的真实度及可参考度。

参照图2，自转部100还包括实验支座130与导轨140，实验支座130固定于第一支撑架120上，实验支座130用于安装发动机转子，实验支座130与导轨140滑动连接。由于实验支座130可相对导轨140滑动，可快速调整转子与第一驱动组件110之间的距离，以及转子与实验支座130的相对位置，从而提高转子移动的便利性。需要说明的是，转子运动过程中需将实验支座130固定，在实验支座130的位置调整完成后，可通过螺纹紧固的方式将实验支座130固定于导轨140上，如采用T型螺栓等；另外，实验支座130与导轨140之间的滑动连接，可通过设置滑槽、滑块的方式或者设置滚珠丝杠的方式实现。

可以想到的是，实验支座130可设置有两个，两个实验支座130分别支撑转子的两端，通过调整实验支座130的位置，可使实验支座130安装于转子的不同位置，并可调整两个实验支座130的间距，以适应不同规格的转子的安装需求。转子与实验支座130转动连接，可在实验支座130内部设置转接座，转子装配于转接座内，转子与转接座之间可设置轴承等转接部件。

第一驱动组件110包括第一驱动电机111与联轴器112，第一驱动电机111通过联轴器112与转子连接，以驱动转子旋转。第一驱动电机111可选用高速电机，用于驱动转子高速旋转，以模拟转子的真实工作状态，转子的最高转速可达24000r/min；联轴器112可选用膜盘联轴器，膜盘联轴器具有较高的补偿能力、传动效率，适用于精密机械，能够提高第一驱动电机111与转子的传动效率。第一驱动电机111可通过固定块、垫块等部件安装于第一支撑架120上。

参照图3与图4，第二驱动组件210包括第二驱动电机211，第二驱动电机211用于驱动第一支撑架120绕第一方向转动，第二驱动电机211可选用伺服电机，以精确控制第一支撑架120的转动速度及转动角度。第二驱动组件210还包括第一减速器212，第一减速器212与第二驱动电机211连接，第一减速器212用于将第二驱动电机211的动力传递至第一支撑架120，设置第一减速器212能够起到减速增扭的效果，可提高第一驱动电机111向第一支撑架120的动力传递效率；第二驱动电机211安装于第二支撑架220的端部，第一减速器212可选用直角减速器，直角减速器能够对速度、角度进行精密传动，能够保障实验平台内测试数据的精确度。

另外，第二驱动组件210安装于第二支撑架220的一端，为向第一支撑架120的两端提供支撑，使第一支撑架120转动过程中保持平稳，可在第二支撑架220的两端设置与第一支撑架120连接的第一转轴213，第一转轴213的两端分别连接第一减速器212与第一支撑架120，第一转轴213可向第一支撑架120提供支撑与转动动力。第二支撑架220的两端设置有安装孔，第一转轴213穿设于该安装孔内，第一转轴213可安装于第二支撑架220两端的中心处，使第二支撑架220能够在第一支撑架120转动过程中保持平衡。第一转轴213与第二支撑架220之间设置有轴承，该轴承可选用调心滚子轴承，调心滚子轴承可承受双向载荷，能够吸收第一转轴213与第一减速器212之间的运动冲击，提高第一支撑架120转动的稳定性。另外，为进一步降低第一转轴213与相邻部件之间的冲击，可在第一转轴213内部设置缓冲模块。

横滚部200还包括第一传动组件230，第一传动组件230包括相互啮合的第一齿轮231与第二齿轮232，第一减速器212与第一齿轮231连接，第二齿轮232与第一转轴213连接，第二驱动电机211通过第一传动组件230向第一转轴213传递动力，实现第一支撑架120的横滚运动。第一齿轮231的旋转半径小于第二齿轮232的旋转半径，从而通过第一传动组件230的动力传递，达到了减速增扭的效果，在实现减速的基础上，提高了第一传动组件230的动力传递效率。具体的，第二齿轮232与第一转轴213可通过键连接、止口定位的方式，实现二者之间的轴向及周向限位，以使二者能够同步转动。

另外，第一传动组件230内可设置两个第一齿轮231，两个第一齿轮231均与第二齿轮232啮合，相应的，第二驱动组件210包括两个第二驱动电机211与两个第一减速器212，每一第一齿轮231均与第一减速器212连接，并受第二驱动电机211的驱动进行转动，进而带动与其啮合的第二齿轮232转动；通过设置两个第二驱动电机211与两个第一齿轮231，可增强第二驱动组件210向第一支撑架120施加的动力，支持第一支撑架120的快速转动。两个第二驱动电机211安装于第二支撑架220的一端，并呈倾斜式分布，以减小实验平台外轮廓的尺寸。

另外，横滚部200还包括用于安装检测线路的第一旋转接头240，第一旋转接头240内可设置多个通道供检测线路进出，第一旋转接头240的动子与第一转轴213固连，第一旋转接头240的定子可固定于俯仰部300内，二者接触位置可设置柔性橡胶垫，以防止第一旋转接头240承受较大的外部力而损坏。

第一转轴213的内部中空，形成第一安装通道，该第一安装通道用于安装第一旋转接头240；通过设置第一安装通道，可充分利用第一转轴213的安装空间，使各部件之间连接更为紧凑，并且最大限度的减小了第一支撑架120的旋转半径，使第一支撑架120、第二支撑架220的转动更为平稳。需要说明的是，第二驱动组件210内轴承的内外径可通过第一旋转接头240的通道数设置。

另外，横滚部200还包括第一配重组件250，第一配重组件250安装于第一支撑架120的端部，第一配重组件250用于平衡横滚部200整体的重量，使横滚部200的质心与第一方向、第二方向的交点重合，避免横滚部200偏心，使横滚部200平稳运动。

参照图5，第三驱动组件310包括第三驱动电机311，第三驱动电机311用于驱动第二支撑架220绕第二方向转动，第三驱动电机311可选用伺服电机，以精确控制第二支撑架220的转动速度及转动角度。第三驱动组件310还包括第二减速器312，第二减速器312与第三驱动电机311连接，第二减速器312用于将第三驱动电机311的动力传递至第二支撑架220，设置第二减速器312能够起到减速增扭的效果，可提高第三驱动电机311向第二支撑架220的动力传递效率；第二减速器312可选用直角减速器，直角减速器能够对速度、角度进行精密传动，可提高实验平台内测试数据的精确度。

另外，参照图6，第三驱动组件310安装于第三支撑架320上，第三支撑架320具有两个支撑座321，第二支撑架220安装于支撑座321的顶部，支撑座321之间形成的空间用于供第二支撑架220进行俯仰运动；为向第二支撑架220的两端提供支撑，使第二支撑架220转动过程中保持平稳，每一支撑座321均设置有与第二支撑架220连接的第二转轴330，第二转轴330的两端分别连接第二减速器312与第二支撑架220，第二转轴330可向第二支撑架220提供支撑与转动动力。支撑座321的顶部设置有安装孔，第二转轴330穿设于该安装孔内，第二转轴330可安装于第三支撑架320两端的中心处，使第三支撑架320能够在第二支撑架220转动过程中保持平衡。第二转轴330与第三支撑架320之间设置有轴承，该轴承可选用调心滚子轴承，调心滚子轴承可承受双向载荷，能够吸收第二转轴330与第二减速器312之间的运动冲击，提高第二支撑架220转动的稳定性。

俯仰部300还包括第二传动组件340，第二传动组件340包括相互啮合的第三齿轮341与第四齿轮342，第二减速器312与第三齿轮341连接，第四齿轮342与第二转轴330连接，第三驱动电机311通过第二传动组件340向第二转轴330传递动力，实现第二支撑架220的俯仰运动。第三齿轮341的旋转半径小于第四齿轮342的旋转半径，从而通过第二传动组件340的动力传递，达到了减速增扭的效果，在实现减速的基础上，提高了第二传动组件340的动力传递效率。具体的，第四齿轮342与第二转轴330可通过键连接、止口定位的方式，实现二者之间的轴向及周向限位，以使二者能够同步转动。

另外，第二传动组件340内可设置两个第三齿轮341，两个第三齿轮341均与第四齿轮342啮合，相应的，第三驱动组件310包括两个第三驱动电机311与两个第二减速器312，每一第三齿轮341均与第二减速器312连接，并受第三驱动电机311的驱动进行转动，进而带动与其啮合的第四齿轮342转动；通过设置两个第三驱动电机311与两个第三齿轮341，可增强第三驱动组件310向第二支撑架220施加的动力，支持第二支撑架220的快速转动。

另外，俯仰部300还包括用于安装检测线路的第二旋转接头350，第二旋转接头350内可设置多个通道供检测线路进出，第二旋转接头350的动子与第二转轴330固连，第二旋转接头350的定子可固定于俯仰部300内，二者接触位置可设置柔性橡胶垫，以防止第二旋转接头350承受较大的外部力而损坏。第二旋转接头350安装于第二转轴330的外端，第二转轴330的外径相较于第一转轴213的外径较小，进而，俯仰部300内轴承的内、外径尺寸相对较小。

参照图6，两个第三驱动电机311均安装于第三支撑架320的一侧，为避免第三支撑架320偏心，可在第三支撑架320的另一侧设置第二配重组件360，从而使俯仰部300的质心与第一方向、第二方向的交点重合，避免俯仰部300偏心，使俯仰部300平稳运动。第三支撑架320可选用碳钢板材或者其他较厚的板材制作，在加强第三支撑架320刚度的同时，可起到配重作用。

参照图6与图7，第四驱动组件410包括第四驱动电机411，第四驱动电机411用于驱动第三支撑架320绕第三方向转动，第四驱动电机411可选用伺服电机，以精确控制第三支撑架320的转动速度及转动角度。第四驱动组件410还包括第三减速器412，第三减速器412与第四驱动电机411连接，第三减速器412用于将第四驱动电机411的动力传递至第三支撑架320，设置第三减速器412能够起到减速增扭的效果，可提高第四驱动电机411向第三支撑架320的动力传递效率；第四驱动电机411安装于底座420上，第二减速器312可选用直角减速器，直角减速器能够对速度、角度进行精密传动，可提高实验平台内测试数据的精确度。

参照图7与图8，第四驱动组件410安装于底座420的侧部，底座420内设置有第三转轴430，第三转轴430与第三支撑架320、第三减速器412连接，第三转轴430可向第三支撑架320提供绕第三方向转动的动力。底座420的内部具有腔体，该腔体用于容置第三转轴430，可最大限度减小转台的高度，第三转轴430位于第三支撑架320的底部，第三转轴430与底座420之间设置有轴承，该轴承可选用圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承可承受径向载荷，提高第三转轴430与底座420在轴向的安装稳定性。

偏航部400还包括第三传动组件440，第三传动组件440包括相互啮合的第五齿轮441与第六齿轮442，第三减速器412与第五齿轮441连接，第六齿轮442与第三转轴430连接，第四驱动电机411通过第三传动组件440向第三转轴430传递动力，实现第三支撑架320的偏航运动。第五齿轮441的旋转半径小于第六齿轮442的旋转半径，从而通过第三传动组件440的动力传递，达到了减速增扭的效果，在实现减速的基础上，提高了第三传动组件440的动力传递效率。具体的，第六齿轮442与第三转轴430可通过键连接、止口定位的方式，实现二者之间的轴向及周向限位，以使二者能够同步转动。

另外，第三传动组件440内可设置两个第五齿轮441，两个第五齿轮441均与第六齿轮442啮合，相应的，第四驱动组件410包括两个第四驱动电机411与两个第三减速器412，每一第五齿轮441均与第六减速器连接，并受第四驱动电机411的驱动进行转动，进而带动与其啮合的第六齿轮442转动；通过设置两个第四驱动电机411与两个第五齿轮441，可增强第四驱动组件410向第三支撑架320施加的动力，支持第三支撑架320的快速转动。

另外，偏航部400还包括用于安装检测线路的第三旋转接头450，第三旋转接头450内可设置多个通道供检测线路进出。第三转轴430的内部可设置为中空结构，形成第三安装通道，该第三安装通道用于安装第三旋转接头450；通过设置第三安装通道，可充分利用第三转轴430的安装空间，使各部件之间连接更为紧凑。需要说明的是，第四驱动组件410内轴承的内外径可通过第三旋转接头450的通道数设置。

需要说明的是，通过设置旋转接头，本发明实施例中的横滚部200、俯仰部300与偏航部400支持支撑架转动，并且可在驱动组件的带动下实现匀速运动、匀加速运动以及低频正弦摇摆运动，可模拟飞行器在空中的不同飞行状态。横滚部200、俯仰部300与偏航部400的最大转动角速度可达3.5rad/s，可满足陀螺试验中针对战斗机的最大转动角速度，并且横滚部200的角加速度可达300°/s²，俯仰部300的角加速度可达150°/s²，偏航部400的角加速度可达90°/s²，转子的最大负载量可达1000kg。

另外，需要说明的是，本发明中的实验平台检测数据包括转子的转速、转动角度、转子的振动信息等，通过不同参数能够从多个方面综合表征飞行器飞行状态中转子的运动状态。具体的，检测线路可包括水冷线路、供/回油线路、光线线缆、供气线路中的一个或多个，检测线路可通过旋转接头连接至不同的检测部件，以通过水冷系统、润滑系统、光纤系统、气路系统实现对实验平台中不同参数的采集。

第一驱动电机111配备有水冷系统，水冷系统可以是水冷机与水冷线路的组合结构，水冷系统用于对第一驱动电机111进行冷却，使第一驱动电机111保持良好的工作状态，水冷线路可通过旋转接头连接至第一驱动电机111处；自转部100中的轴承通过气路密封，供气线路可通过第一旋转接头240将外部的高压气体通过旋转接头引入至转子处，可模拟转子在空中的气压环境；数据采集组件可安装于第一支撑架120上，数据采集组件连接的光纤可通过旋转接头引出至实验平台外围的测试终端，测试终端可接收测试数据并供测试人员查看；实验平台外部的滑油箱所连接的供油通道可通过旋转接头连接至轴承处；第二驱动电机211、第三驱动电机311、第四驱动电机411内部集成有风扇、电磁制动器与编码器等部件，电磁制动器可对伺服电机失电进行锁定，安全可靠，编码器可获取第一转轴213、第二转轴330、第三转轴430的旋转角度、旋转速度等信息，编码器可与光纤连接，通过光纤将编码器所测数据传输这测试终端。

上述测试参数可反应转子运动过程中的振动信息、速度信息、角度信息等。如，水冷线路内的水压可反应第一驱动电机111是否正常运行或存在异常，轴承上的油压可反应各转轴的振动阻尼等，另外还可检测水冷线路、供/回油线路的温度、供气线路内的气压等参数，通过不同类型的测试参数得到最接近转子真实运动的表征参数。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (9)

1.航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，包括：

自转部，包括第一驱动组件、第一支撑架、实验支座与导轨，所述第一支撑架用于安装所述转子，所述第一驱动组件用于驱动所述转子转动，所述实验支座用于安装所述转子，并安装于所述第一支撑架，所述实验支座与所述导轨滑动连接；

横滚部，包括第二驱动组件及第二支撑架，所述第一支撑架位于所述第二支撑架的内侧，所述第二驱动组件安装于所述第二支撑架上，所述第二驱动组件与所述第一支撑架连接并用于驱动所述第一支撑架绕第一方向转动；

俯仰部，包括第三驱动组件及第三支撑架，所述第二支撑架位于所述第三支撑架的内侧，所述第三驱动组件安装于所述第三支撑架上，所述第三驱动组件与所述第二支撑架连接并用于驱动所述第二支撑架绕第二方向转动；

偏航部，包括第四驱动组件及底座，所述第四驱动组件安装于所述底座上，所述第四驱动组件连接于所述第三支撑架的底部并用于驱动所述第三支撑架绕第三方向转动；

其中，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向两两垂直。

2.根据权利要求1所述的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二驱动件及第一减速器，所述第一减速器分别与所述第二驱动件、所述第一支撑架连接。

3.根据权利要求2所述的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，所述横滚部还包括第一传动组件，所述第一传动组件包括相互啮合的第一齿轮与第二齿轮，所述第一减速器与所述第一齿轮连接，所述第二齿轮与所述第一支撑架连接，所述第一齿轮的旋转半径小于所述第二齿轮的旋转半径。

4.根据权利要求1所述的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，所述第三驱动组件包括第三驱动件及第二减速器，所述第二减速器分别与所述第三驱动件、所述第二支撑架连接。

5.根据权利要求1所述的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，所述第四驱动组件包括第四驱动件及第三减速器，所述第三减速器分别与所述第四驱动件、所述第三支撑架连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，所述横滚部、所述俯仰部以及所述偏航部内均设置有旋转接头，所述旋转接头能够供检测线路通过，所述第二支撑架、所述第三支撑架与所述底座均设置有用于安装所述旋转接头的安装通道。

7.根据权利要求6所述的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，所述检测线路包括水冷线路、供/回油线路、光纤线缆、供气线路中的一个或多个。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，所述俯仰部、所述横滚部的质心位于所述第一方向与所述第二方向的交点处。

9.根据权利要求8所述的航空发动机转子飞行状态模拟实验平台，其特征在于，所述横滚部还包括配重组件，所述配重组件安装于所述第一支撑架上，和/或，所述俯仰部还包括配重组件，所述配重组件安装于所述第三支撑架上。

Images