CN115615706A - 一种航空发动机滑油中断试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空发动机滑油中断试验方法,在S1步骤中设置监测参数,在S2步骤至S4步骤中对发动机的上述监测参数进行录取,并通过监测参数获得监控参数报警值,在S7步骤中使发动机中断滑油供应,在第二预设时间内,监测第二当前燃气发生器转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温是否超过对应的第一报警值;由于直接通过监测参数判断轴承失效的征兆,避免了人工通过异常现象判断轴承失效征兆的情形,提高判断轴承失效征兆的效率和准确性,通过S2步骤至S4步骤获取发动机的监测参数,根据监测参数获取监控参数报警值,使得监控参数报警值对应发动机的实际情况,避免不同发动机之间的差异而导致的试验结果不准确。
Description
技术领域
本发明涉及发动机试验的技术领域,具体涉及一种航空发动机滑油中断试验方法。
背景技术
航空发动机在飞行中可能由于损坏、机动飞行、重复的瞬间负过载飞行、格斗损伤或不正确的维护而出现滑油流量中断,滑油中断后会造成发动机内部齿轮和轴承在无润滑的环境中工作,齿轮和轴承等传动元件摩擦副产生的大量摩擦热使传动系统内部零部件的温度随时间延长而急剧上升,从而导致齿轮和轴承损坏,出现齿轮卡死、轴承抱轴等现象,这些现象将使发动机完全丧失工作能力,从而引起坠机等严重后果。为防止以上后果的发生,在发动机研制必须要确定发动机无滑油供应的工作能力范围(时间),因此必须要进行滑油中断试验,滑油中断的原理是切断供至滑油泵进口的滑油,仅使空气进入滑油泵,使发动机在一定时间内无滑油供应的状态下工作,模拟飞机在飞行过程中出现的滑油中断情况。
现有航空燃气涡轮发动机滑油中断试验方法,在试验中,发动机采用基于动力涡轮转子或燃气发生器转子转速闭环控制模式,试验中通过监测发动机机匣振动值、压气机出口压力高频采集值以及试验视频监控发动机排气状态,以实现在轴承失效时出现的发动机振动值突变、压气机失速和排气喷火等异常现象的监测。
但是,上述的航空燃气涡轮发动机滑油中断试验方法,通过振动值突变、压气机失速和排气喷火等异常现象的监测间接判断轴承的失效征兆,不能准确、高效的判定轴承失效的征兆。
发明内容
因此,本发明所要解决的技术问题在于现有滑油中断试验方法,通过振动值突变、压气机失速和排气喷火等异常现象的监测间接判断轴承的失效征兆,不能准确、高效的判断轴承失效的征兆。
为此,本发明提供一种航空发动机滑油中断试验方法,发动机包括壳体、燃气发生器、动力涡轮、压气机、燃烧室、至少一个球轴承以及多个滚棒轴承,所述燃气发生器和所述动力涡轮均设置在所述壳体内,所述动力涡轮设置在所述燃烧室的燃气喷出口,所述燃烧室产生的燃气带动所述动力涡轮转动,所述压气机设置在所述壳体内,所述压气机与所述燃烧室连接,所述球轴承套设在所述燃气发生器上转子上,所述滚棒轴承用于支撑航空发动机内的各转子;滑油供应装置包括滑油箱、两位三通阀以及滑油泵,滑油箱通过两位三通阀与滑油泵进口连接,滑油泵出口与各个轴承件连通,且两位三通阀能够与空气连通;所述试验方法包括:
S1:设置发动机监测参数,包括燃气发生器的转速、输出功率、动力涡轮进口温度以及球轴承壁温;
S2:设置所述发动机的控制模式为供油量闭环控制模式;
S3:将所述两位三通阀切换至使所述滑油泵与所述滑油箱连通的第一状态,对所述发动机采用所述供油量闭环控制模式将所述发动机启动至地面慢车状态,并在所述地面慢车状态停留第一预设时间;
S4:缓慢上推油门杆,使发动机在中间状态停留第一预设时间,并记录当前所述发动机监测参数,当前所述发动机参数包括第一当前燃气发生器的转速、第一当前输出功率、第一当前动力涡轮进口温度以及第一当前球轴承壁温,记录完所述发动机监测参数后使其停车;
S5:根据S4记录的当前所述发动机监测参数设置监控参数报警值,所述监控参数报警值包括第一燃气发生器的转速报警值、第一输出功率报警值、第一动力涡轮进口温度报警值以及第一球轴承壁温报警值;
S6:所述发动机采用S2中的控制方法,将所述两位三通阀切换至使所述滑油泵与所述滑油箱连通的第一状态,将所述发动机启动至所述地面慢车状态,并在所述地面慢车状态停留所述第一预设时间;
S7:缓慢上推油门杆,使所述发动机至所述中间状态,然后将所述两位三通阀切换至使所述滑油泵与空气连通的第二状态,并立即计时,且监测第二当前燃气发生器的前转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温;
S8:当S7中的计时的时间达到第二预设时间,且第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温未超过对应的第一报警值时,将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,并监测滑油压力;
S9:当滑油压力在第三预设时间内超过预设压力值时,下拉油门杆,使所述发动机在75%最大连续状态工作第四预设时间,并监测所述燃气发生器的第三当前转速、第三当前输出功率、第三当前动力涡轮进口温度以及第三当前球轴承壁温;
S10:当第三当前转速、第三当前输出功率、第三当前动力涡轮进口温度以及第三当前球轴承壁温未超过对应的报警值时,且达到第四预设时间,下拉油门杆使所述发动机至地面慢车状态,并停留第一预设时间,然后将所述发动机停车。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,在上述S1步骤中,所述发动机监测参数还包括动力涡轮的转速、滑油供油温度及压气机的出口压力。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,上述S2步骤还包括设置动力涡轮转速控制,其采用车台水力测功器控制模式。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,上述S3步骤之后且上述S4步骤之前,还包括:
S31:缓慢上推油门杆,使所述发动机依次分别在空中慢车状态、50%最大连续状态、75%最大连续状态、最大连续状态各停留第一预设时间,用于获取监测参数合理值。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,上述步骤S4还包括:缓慢下推油门杆,使所述发动机依次在最大状态、50%最大连续状态、75%最大连续状态、空中慢车状态、地面慢车状态各停留第一预设时间,然后将所述发动机停车。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,上述S6步骤之后且上述S7步骤之前,还包括:
S61:缓慢上推油门杆,使所述发动机依次分别在空中慢车状态、50%最大连续状态、75%最大连续状态、最大连续状态、中间状态、最大状态各停留第一预设时间。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,上述S8步骤之后且在S9步骤之前还包括:
S81:当滑油压力在第三预设时间内未超过预设压力值时,立即停车,检查发动机球轴承损伤情况。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,上述S4步骤中还包括:
当记录中间状态的监测参数后,使所述发动机在75%最大连续状态停留第一预设时间,并记录当前所述发动机监测参数,所述当前发动机参数包括第三当前燃气发生器的转速、第三当前输出功率、第三当前动力涡轮进口温度以及第三当前球轴承壁温,记录完所述发动机监测参数后使其停车;
上述S5步骤中还包括:
根据S4记录的当前所述发动机在75%最大连续状态检测参数设置监控参数报警值,包括第二燃气发生器的转速报警值、第二输出功率报警值、第二动力涡轮进口温度报警值以及第二球轴承壁温报警值。
上述S8步骤之后且在S9步骤之前,还包括:
S81:缓慢上推油门杆,使所述发动机至所述75%最大连续状态,然后将所述两位三通阀切换至使所述滑油泵与空气连通的第二状态,并立即计时,且监测所述燃气发生器的第四当前燃气发生器的转速、第四当前输出功率、第四当前动力涡轮进口温度以及第四当前球轴承壁温;
当S81步骤中的计时的时间达到第五预设时间,且第四当前转速、第四当前输出功率、第四当前动力涡轮进口温度以及第四当前球轴承壁温未超过对应的第二报警值时,将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,并检测滑油压力。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,当上述S7步骤中的第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温超过对应的第一报警值时,且S7步骤中计时的时间未超过第二预设时间,将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,并监测滑油压力,若滑油压力在第三预设时间为超过预设压力值时,则立即停车,试验中止;
当上述S81步骤中的第五当前转速、第五当前输出功率、第五当前动力涡轮进口温度以及第五当前球轴承壁温超过对应的第二报警值时,S81步骤中计时的时间未超过第四预设时间,将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,并监测滑油压力,若滑油压力在第三预设时间为超过预设压力值时,则立即停车,试验中止。
可选地,上述的航空发动机滑油中断试验方法,
当上述S7步骤计时的时间超过第二预设时间,且上述S7步骤的第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温超过对应的第一报警值时,立即停车,并对发动机进行检修;
当上述S81步骤中计时的时间超过第四预设时间,且上述S81步骤中的第五当前转速、第五当前输出功率、第五当前动力涡轮进口温度以及第五当前球轴承壁温超过对应的第二报警值时,立即停车,并对发动机进行检修。
本发明提供的技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的航空发动机滑油中断试验方法,在S1步骤中设置监测参数,其包括燃气发生器的转速、输出功率、动力涡轮进口温度以及球轴承壁温,在S2步骤至S4步骤中对发动机的上述监测参数进行录取,并通过监测参数获得监控参数报警值,在S7步骤中使发动机中断滑油供应,在第二预设时间内,监测第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温是否超过对应的第一报警值;由于直接通过监测参数判断轴承失效的征兆,避免了人工通过异常现象判断轴承失效征兆的情形,且提高了判断轴承失效征兆的效率,通过S2步骤至S4步骤获取发动机的监测参数,然后根据监测参数获取监控参数报警值,使得监控参数报警值对应发动机的实际情况,避免不同发动机之间的微小差异而导致的试验结果不准确。
2.本发明提供的航空发动机滑油中断试验方法,发动机的控制模式为供油量闭环控制模式,可在试验失败时,使发动机自动降低转速,避免了采用常规的转速闭环控制策略,而导致发动机自动供油造成的超温、喘振的风险,降低了试验的风险。
3.本发明提供的航空发动机滑油中断试验方法,在S8步骤中需要检测滑油压力,对滑油泵中断供油再恢复过程中可能存在气塞导致供油恢复失败的可能性提供预防措施,避免因气塞导致的发动机产生更大的损伤。
4.本发明提供的航空发动机滑油中断试验方法,当任意一个当前监测参数超过对应的报警值时,即立即停车,避免轴承进一步的损坏,降低试验损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的发动机及滑油供应装置的结构示意图。
附图标记说明:
11、壳体;12、燃气发生器;13、动力涡轮;14、压气机;15、球轴承;16、滚棒轴承;17、球轴承检测点;18、试验间空气;19、燃烧室;
21、滑油箱;22、两位三通阀;23、滑油泵;24、第一供油管;25、供气管;26、第二供油管;27、分支供油管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
发动机包括:壳体11、燃气发生器12、动力涡轮13、燃烧室19、至少两个球轴承15以及多个滚棒轴承16,燃气发生器12为燃气发生器转子,动力涡轮13为动力涡轮单元体,燃气发生器12和动力涡轮13均设置在壳体11内,其中一个球轴承15套设在燃气发生器12外周,用于支撑燃气发生器12,另一个球轴承15套设在动力涡轮13外周,用于支撑动力涡轮13;动力涡轮13设置在燃烧室19的燃气喷出口,燃烧室19设置在壳体11内,燃烧室19产生的燃气带动所述动力涡轮13转动,经过动力涡轮13的燃气继续朝向燃气发生器12尾部喷出,并带动燃气发生器12转动。压气机14也设置在壳体11内,压气机13与燃烧室19连通,压气机14用于将外界的空气压入燃烧室19内,滚棒轴承16用于支撑发动机内的各转子。
滑油供应装置包括滑油箱21、两位三通阀22以及滑油泵23,滑油箱21通过两位三通阀22与滑油泵23进口连接,滑油箱21为滑油存储装置,滑油泵23为发动机轴承及其他摩擦副提供高压滑油用于润滑和冷却,并将轴承腔内积存滑油抽回至滑油箱,滑油箱21和滑油泵23通过外部管路与发动机联通。滑油泵23出口与各个轴承件连通,且两位三通阀22能够与空气连通;滑油箱21通过第一供油管24与两位三通阀22连通,两位三通阀22通过供气管25与外界连通,即两位三通阀22通过供气管25与试验间空气连通18,用于将试验间空气18供应至各个轴承处;滑油泵23的进口通过第二供油管26与两位三通阀22连通,滑油泵23的出口通过各个分支供油管27与各个轴承连通。
实施例1
本实施例提供一种航空发动机滑油中断试验方法,包括:
S1:设置发动机的监测参数,包括燃气发生器的转速、输出功率、动力涡轮进口温度、球轴承壁温、动力涡轮的转速、滑油供油温度以及压气机的出口压力,其中动力涡轮的转速、滑油供油温度以及压气机的出口压力作为试验结束后评判发动机性能的重要参数。当试验结束后,动力涡轮的转速、滑油供油温度压气机的出口压力符合预定值,预定值为试验前测得的动力涡轮的转速、滑油供油温度以及压气机的出口压力,即可认为发动机的性能良好。只要发动机工作,即需要对动力涡轮的转速、滑油供油温度以及压气机的出口压力进行监测。
S2:设置发动机的控制模式为供油量闭环控制模式,设置动力涡轮的控制模式为车台水力测功器控制模式。供油量闭环控制模式为:发动机控制系统将供油量作为控制目标,根据车台油门杆角度控制发动机供油量大小。车台水力测功器控制模式为转速闭环控制模式,按照给定转速自动控制动力涡轮转速不变。
S3:将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,即滑油泵工作产生负压,滑油箱内的滑油依次流经第一供油管、两位三通阀、第二供油管、滑油泵以及各个分支供油管,然后送至各个轴承处,发动机采用供油量闭环控制模式启动,并慢慢加速至地面慢车状态,停留第一预设时间,第一预设时间为3分钟,作为可替换的实施方式,本领域人员可根据需要对第一预设时间进行调整,模拟飞机起飞的状态。
S31:缓慢上推油门杆,模拟飞机飞行状态,使发动机依次分别在空中慢车状态、50%最大连续状态、75%最大连续状态、最大连续状态各停留第一预设时间。
S4:缓慢上推油门杆,使发动机在中间状态停留第一预设时间,并记录当前发动机监测参数,当前发动机参数包括第一当前燃气发生器的转速、第一当前输出功率、第一当前动力涡轮进口温度以及第一当前球轴承壁温。记录完监测参数后,缓慢下推油门杆,使发动机依次在最大状态、50%最大连续状态、25%最大连续状态、空中慢车状态、地面慢车状态各停留第一预设时间,然后将发动机停车,作为可替代的实施方式,还可使发动机保持在地面慢车状态,以继续进行下一步,即S5步骤。
S5:根据S4记录的当前发动机检测参数设置监控参数报警值,监控参数报警值包括第一燃气发生器的转速报警值、第一输出功率报警值、第一动力涡轮进口温度报警值以及第一球轴承壁温报警值,第一球轴承壁温报警值包括第一温度报警值和第一温度变化率报警值,具体监控参数报警值如下表所述:
其中,TbW-当前轴承外环温度;TbW/dt-当前轴承外环温度变化率;ng-当前燃气发生器的转速;dng/dt-当前转速变化率;Pdn-当前输出功率;T45-当前动力涡轮进口温度报警值;KI,N-第一当前球轴承壁温;KI,N+30-第一温度报警值;20-第一温度变化率报警值;11-第一燃气发生器的转速报警值;KI,N-第一当前输出功率;KI,N*1.005-第一输出功率报警值;KI,N-第一当前动力涡轮进口温度;KI,N+5-第一动力涡轮进口温度报警值;
S6:当发动机从停车状态启动时,保持和记录监测参数时的试验条件,发动机采用S2步骤中的控制模式,将两位三通阀切换至滑油泵与滑油箱连通的第一状态,将发动机启动至地面慢车状态,并在地面慢车状态停留第一预设时间;作为可替代的实施方式,当在S5步骤中该发动机没有停车,即可直接进行下一步,即S61步骤。
S61:缓慢上推油门杆,使发动机依次分别在空中慢车状态、50%最大连续状态、75%最大连续状态、最大连续状态各停留第一预设时间,模拟飞机飞行状态。
S7:缓慢上推油门杆,使发动机至中间状态,然后将两位三通阀切换至使滑油泵与空气连通的第二状态,即滑油泵工作产生负压,试验间空气依次流经第一供气管、两位三通阀、第二供油管、滑油泵以及分支供油管,送至各轴承处,使得发动机的滑油供应中断,当切换两位三通阀时,立即计时,且检测第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温。
当上述S7步骤中的任一所述监测值超过对应的报警值时,且S7步骤中计时的时间未超过第二预设时间,第二预设时间为30秒,作为可替代的实施方式,本领域人员可根据需要对第二预设时间进行调整;将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,并监测滑油压力,若滑油压力在第三预设时间未超过预设压力值时,第三预设时间为5秒,作为可替代的实施方式,本领域人员可根据需要对第三预设时间进行调整;则立即停车,试验中止;
当上述S7步骤计时的时间超过第二预设时间,且上述S7步骤的任一所述监测值超过对应的报警值时,立即停车,并对发动机进行检修;
S8:当S7中的计时的时间达到第二预设时间,且第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温未超过对应的第一报警值时,将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,并监测滑油压力;在S8步骤中需要检测滑油压力,对滑油泵中断供油再恢复过程中可能存在气塞导致供油恢复失败的可能性提供预防措施,避免因气塞导致的发动机产生更大的损伤。
S81:当滑油压力在第三预设时间内未超过预设压力值时,立即停车,检查发动机轴承损伤情况。
S9:当滑油压力在第三预设时间内超过预设压力值时,下拉油门杆,使所述发动机在75%最大连续状态工作第四预设时间,第四预设时间为30分钟,作为可替代的实施方式,本领域人员可根据需要对第四预设时间进行调整;并监测所述燃气发生器的第三当前转速、第三当前输出功率、第三当前动力涡轮进口温度以及第三当前球轴承壁温;
S10:当第三当前转速、第三当前输出功率、第三当前动力涡轮进口温度以及第三当前球轴承壁温未超过对应的报警值时,下拉油门杆使所述发动机至地面慢车状态,并停留第一预设时间,然后将所述发动机停车。
通过以上步骤,即可实现航空发动机滑油中断试验,由于该中断试验方法直接通过监测参数判断轴承失效的征兆,避免了人工通过异常现象判断轴承失效征兆的情形,且提高了判断轴承失效征兆的效率,通过S2步骤至S4步骤获取发动机的监测参数,然后根据监测参数获取监控参数报警值,使得监控参数报警值对应发动机的实际情况,避免不同发动机之间的微小差异而导致的试验结果不准确。发动机的控制模式为供油量闭环控制模式,可在试验失败时,使发动机自动降低转速,避免了采用常规的转速闭环控制策略,而导致发动机自动供油造成的超温、喘振的风险,降低了试验的风险。
实施例2
本实施例提供一种航空发动机滑油中断试验方法,还包括:
上述S4步骤还包括:
当记录中间状态的监测参数后,使所述发动机在75%最大连续状态停留第一预设时间,并记录当前所述发动机监测参数,所述当前发动机参数包括第四当前燃气发生器的转速、第四当前输出功率、第四当前动力涡轮进口温度以及第四当前球轴承壁温,记录完所述发动机监测参数后使其停车;
上述S5步骤中还包括:
根据S4记录的当前所述发动机在75%最大连续状态检测参数设置监控参数报警值,包括第二燃气发生器的转速报警值、第二输出功率报警值、第二动力涡轮进口温度报警值以及第二球轴承壁温报警值。第二球轴承壁温报警值包括第二温度报警值和第二温度变化率报警值,具体监控参数报警值如下表所述:
上述S8步骤之后且在S9步骤之前,还包括:
S81:缓慢上推油门杆,使所述发动机至所述75%最大连续状态,然后将所述两位三通阀切换至使所述滑油泵与空气连通的第二状态,并立即计时,且监测所述燃气发生器的第五当前燃气发生器的转速、第五当前输出功率、第五当前动力涡轮进口温度以及第五当前球轴承壁温;
当S81步骤中的计时的时间达到第五预设时间,且第五当前转速、第五当前输出功率、第五当前动力涡轮进口温度以及第五当前球轴承壁温未超过对应的第二报警值时,将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,并检测滑油压力;第五预设时间为3秒。
当上述S81步骤中的任一所述监测值超过对应的报警值时,S81步骤中计时的时间未超过第四预设时间,将两位三通阀切换至使滑油泵与滑油箱连通的第一状态,并监测滑油压力,若滑油压力在第三预设时间为超过预设压力值时,则立即停车,试验中止。
当上述S81步骤中计时的时间超过第四预设时间,且上述S81步骤中的任一所述监测值超过对应的报警值时,立即停车,并对发动机进行检修。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种航空发动机滑油中断试验方法,发动机包括壳体(11)、燃气发生器(12)、动力涡轮(13)、压气机(14)、燃烧室(19)、至少一个球轴承(15)以及多个滚棒轴承(16),所述燃气发生器(12)和所述动力涡轮(13)均设置在所述壳体(11)内,所述动力涡轮(13)设置在所述燃烧室(19)的燃气喷出口,所述燃烧室(19)产生的燃气带动所述动力涡轮(13)转动,所述压气机(14)设置在所述壳体(11)内,所述压气机(14)与所述燃烧室(19)连通,所述球轴承(15)套设在所述燃气发生器(12)上,所述滚棒轴承(16)用于支撑发动机内的各转子;滑油供应装置包括滑油箱(21)、两位三通阀(22)以及滑油泵(23),滑油箱(21)通过两位三通阀(22)与滑油泵(23)进口连接,滑油泵(23)出口与各个轴承件连通,且两位三通阀(22)能够与空气连通;其特征在于,所述试验方法包括以下步骤:
S1:设置所述发动机监测参数,包括燃气发生器的转速、输出功率、动力涡轮进口温度以及球轴承壁温;
S2:设置所述发动机的控制模式为供油量闭环控制模式;
S3:将所述两位三通阀(22)切换至使所述滑油泵(23)与所述滑油箱(21)连通的第一状态,对所述发动机采用所述供油量闭环控制模式将所述发动机启动至地面慢车状态,并在所述地面慢车状态停留第一预设时间;
S4:缓慢上推油门杆,使发动机在中间状态停留第一预设时间,并记录当前所述发动机监测参数,当前所述发动机参数包括第一当前燃气发生器的转速、第一当前输出功率、第一当前动力涡轮进口温度以及第一当前球轴承壁温,记录完所述发动机监测参数后使其停车;
S5:根据S4记录的当前所述发动机监测参数设置监控参数报警值,所述监控参数报警值包括第一燃气发生器的转速报警值、第一输出功率报警值、第一动力涡轮进口温度报警值以及第一球轴承壁温报警值;
S6:所述发动机采用S2中的控制模式,将所述两位三通阀(22)切换至使所述滑油泵(23)与所述滑油箱(21)连通的第一状态,将所述发动机启动至所述地面慢车状态,并在所述地面慢车状态停留所述第一预设时间;
S7:缓慢上推油门杆,使所述发动机至所述中间状态,然后将所述两位三通阀(22)切换至使所述滑油泵(23)与空气连通的第二状态,并立即计时,且监测第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温;
S8:当S7中的计时的时间达到第二预设时间,且第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温未超过对应的第一报警值时,将两位三通阀(22)切换至使滑油泵(23)与滑油箱(21)连通的第一状态,并监测滑油压力;
S9:当滑油压力在第三预设时间内超过预设压力值时,下拉油门杆,使所述发动机在75%最大连续状态工作第四预设时间,并监测所述燃气发生器的第三当前转速、第三当前输出功率、第三当前动力涡轮进口温度以及第三当前球轴承壁温;
S10:当第三当前转速、第三当前输出功率、第三当前动力涡轮进口温度以及第三当前球轴承壁温未超过对应的报警值时,且达到第四预设时间,下拉油门杆使所述发动机至地面慢车状态,并停留第一预设时间,然后将所述发动机停车。
2.根据权利要求1所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于,
在上述S1步骤中,所述发动机监测参数还包括动力涡轮的转速、滑油供油温度及压气机的出口压力。
3.根据权利要求2所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于,
上述S2步骤还包括设置动力涡轮(13)转速控制,其采用车台水力测功器控制模式。
4.根据权利要求3所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于,上述S3步骤之后且上述S4步骤之前,还包括:
S31:缓慢上推油门杆,使所述发动机依次分别在空中慢车状态、50%最大连续状态、75%最大连续状态、最大连续状态各停留第一预设时间,用于获取监测参数合理值。
5.根据权利要求4所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于,上述步骤S4还包括:缓慢下推油门杆,使所述发动机依次在最大状态、50%最大连续状态、75%最大连续状态、空中慢车状态、地面慢车状态各停留第一预设时间,然后将所述发动机停车。
6.根据权利要求4所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于,
上述S6步骤之后且上述S7步骤之前,还包括:
S61:缓慢上推油门杆,使所述发动机依次分别在空中慢车状态、50%最大连续状态、75%最大连续状态、最大连续状态各停留第一预设时间。
7.根据权利要求4所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于,
上述S8步骤之后且在S9步骤之前还包括:
S81:当滑油压力在第三预设时间内未超过预设压力值时,立即停车,检查发动机中所述球轴承损伤情况。
8.根据权利要求7所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于,
上述S4步骤中还包括:
当记录中间状态的监测参数后,使所述发动机在75%最大连续状态停留第一预设时间,并记录当前所述发动机监测参数,所述当前发动机参数包括第四当前燃气发生器的转速、第四当前输出功率、第四当前动力涡轮进口温度以及第四当前球轴承壁温,记录完所述发动机监测参数后使其停车;
上述S5步骤中还包括:
根据S4记录的当前所述发动机在75%最大连续状态检测参数设置监控参数报警值,包括第二燃气发生器的转速报警值、第二输出功率报警值、第二动力涡轮进口温度报警值以及第二球轴承壁温报警值;
上述S8步骤之后且在S9步骤之前,还包括:
S81:缓慢上推油门杆,使所述发动机至所述75%最大连续状态,然后将所述两位三通阀(22)切换至使所述滑油泵(23)与空气连通的第二状态,并立即计时,且监测所述燃气发生器(12)的第五当前燃气发生器的转速、第五当前输出功率、第五当前动力涡轮进口温度以及第五当前球轴承壁温;
当S81步骤中的计时的时间达到第五预设时间,且第五当前转速、第五当前输出功率、第五当前动力涡轮进口温度以及第五当前球轴承壁温未超过对应的第二报警值时,将两位三通阀(22)切换至使滑油泵(23)与滑油箱(21)连通的第一状态,并检测滑油压力。
9.根据权利要求8所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于,
当上述S7步骤中的第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温超过对应的第一报警值时,且S7步骤中计时的时间未超过第二预设时间,将两位三通阀(22)切换至使滑油泵(23)与滑油箱(21)连通的第一状态,并监测滑油压力,若滑油压力在第三预设时间为超过预设压力值时,则立即停车,试验中止;
当上述S81步骤中的第五当前转速、第五当前输出功率、第五当前动力涡轮进口温度以及第五当前球轴承壁温述监测值超过对应的第二报警值时,S81步骤中计时的时间未超过第四预设时间,将两位三通阀(22)切换至使滑油泵(23)与滑油箱(21)连通的第一状态,并监测滑油压力,若滑油压力在第三预设时间未超过预设压力值时,则立即停车,试验中止。
10.根据权利要求9所述的航空发动机滑油中断试验方法,其特征在于
当上述S7步骤计时的时间超过第二预设时间,且上述S7步骤的第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温超过对应的第一报警值时,立即停车,并对发动机进行检修;
当上述S81步骤中计时的时间超过第四预设时间,且上述S81步骤中的第二当前燃气发生器的转速、第二当前输出功率、第二当前动力涡轮进口温度以及第二当前球轴承壁温超过对应的第二报警值时,立即停车,并对发动机进行检修。
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CN202211242238.6A CN115615706A (zh) | 2022-10-11 | 2022-10-11 | 一种航空发动机滑油中断试验方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2816352C1 (ru) * | 2023-09-25 | 2024-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ эксплуатации газотурбинной установки |
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2022
- 2022-10-11 CN CN202211242238.6A patent/CN115615706A/zh active Pending
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