CN115655724A - 可编程标准动态推力测控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的可编程标准动态推力测控系统，属于航空发动机试验领域，解决现有技术无法获得台架在变载荷作用下台架动态推力响应特性的技术问题。包括气缸支架、推杆气缸、液压缸和控制器，所述动架顶面安装有承载盘且底面间隔安装有第一挡板和第二挡板，在所述推力气缸驱动加载盘向所述承载盘传递初始力值时，根据工作传感器和预载力传感器反馈数据，以调整液压站向液压缸的液压量，避免动架出现零点漂移的情况出现，确保实时测量动架动态力变换规律的准确性。

Description

可编程标准动态推力测控系统

技术领域

本发明属于航空发动机试验领域，尤其涉及一种可编程标准动态推力测控系统。

背景技术

在航空发动机推力瞬变试验、疲劳循环试验、等马赫数爬升、平飞加速等试验中，推力瞬变过程特性是发动机重要的设计指标与使用特性之一，其中航空发动态推力是评定航空发动机瞬变特性的关键参数。对于目前军用飞机发动机，航空发动态推力是衡量航空发动机加减速性能重要指标，也是一项战术技术参数，并且随着新一代组合动力与自适应变循环发动机研制与设计需求，航空发动机动态推力数据获取不可或缺。

为保证动态推力测试数据的准确性，需要进行台架推力动态特性校准工作，目前国内现有推力测控系统仅局限于对于航空发动机稳态推力的校准，这种校准系统只能在台架在恒定载荷下，对台架稳态特性进行校准，无法获得台架在变载荷作用下台架动态推力响应特性，并且通常在阶跃载荷作用下，才能够测定或计算台架系统的动态性能。为了在航空发动机推力瞬变状况下得到准确的动态推力测试结果，正确评估发动机的瞬变性能，需要准确测量推力台架在不同变载荷状况下的推力，从而对试车台进行动态推力特性进行校准，掌握台架的动态性能指标。

发明内容

有鉴于此，提出一种可编程标准动态推力测控系统，解决现有技术无法获得台架在变载荷作用下台架动态推力响应特性的技术问题。

提供一种可编程标准动态推力测控系统，适用于动架和定架的测量，动架和定架支架连接有弹簧片，包括气缸支架、推杆气缸、液压缸和控制器，所述动架顶面安装有承载盘且底面间隔安装有第一挡板和第二挡板；

推杆气缸连接有伺服电机，且推力气缸朝向所述承载盘的一端连接有加载盘；所述推杆气缸安装在所述气缸支架上，所述气缸支架与定架接触式连接；

所述定架预设位置处安装有定架框，所述定架框与第一挡板之间通过第一弹性拉杆安装有液压缸，所述第一弹性拉杆一端与定架框连接，另一端与第一挡板连接并安装有预载力传感器；所述定架框与第一挡板之间安装有第二弹性拉杆，且第二弹性拉杆上安装有工作传感器；

所述液压缸通过管路连接有液压站，用以液压量的调整；

所述控制器至少与所述液压站、液压缸、推杆气缸、工作传感器和预载力传感器通讯连接，其中：

在所述推力气缸驱动加载盘向所述承载盘传递初始力值时，根据工作传感器和预载力传感器反馈数据，以调整液压站向液压缸的液压量，避免动架出现零点漂移的情况出现，确保实时测量动架动态力变换规律的准确性。

本发明的技术有益效果：

可对航空发动机试车台推力测量系统进行不同动态载荷加载，模拟在不同动态载荷加载条件下台架动力学响应，实现航空发动机试车台推力测量动态的校准。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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它的附图。

图1可编程标准动态推力测控系统的示意图；

图2可编程标准动态推力测控系统；

其中：1、伺服电机；2、推杆气缸；3、上位机；4、加载盘；5、承载盘；6、私服放大器；7、动架；8、弹簧片；9、液压站；10、比例阀门；11、预载力传感器；12、液压缸；13、定架框；14、工作传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

如图1所示的可编程标准动态推力测控系统，可编程是指能够输入不同的稳态力，且保证该稳态力无动架7零点漂移。其适用于动架7的测量，现有技术中的装置包括动架7和定架，动架7和定架连接有弹簧片8，现有技术中的装置用于动架7的测量精度较低，本案旨在在现有技术的装置孔添加可控力的系统，其包括气缸支架、推杆气缸2、液压缸12和控制器，控制器主要完成动态加载力输入控制、预载力输入控制，工作传感器与预载力传感器11数据的自动录入，以及在线校准自动生成和保存。

动架7顶面安装有承载盘5且底面间隔安装有第一挡板和第二挡板；

推杆气缸2连接有伺服电机1，且推力气缸朝向承载盘5的一端连接有加载盘4；推杆气缸2安装在气缸支架上，气缸支架与定架接触式连接；

定架预设位置处安装有定架框13，定架框13与第一挡板之间通过第一弹性拉杆安装有液压缸12，第一弹性拉杆一端与定架框13连接，另一端与第一挡板连接并安装有预载力传感器11；定架框13与第一挡板之间安装有第二弹性拉杆，且第二弹性拉杆上安装有工作传感器；

液压缸12通过管路连接有液压站9，用以液压量的调整；

控制器至少与液压站9、液压缸12、推杆气缸2、工作传感器和预载力传感器11通讯连接，其中：

在推力气缸驱动加载盘4向承载盘5传递初始力值时，根据工作传感器和预载力传感器11反馈数据，以调整液压站9向液压缸12的液压量，避免动架7出现零点漂移的情况出现，确保实时测量动架7动态力变换规律的准确性。

作为本案所提供的具体实施方式，近邻液压站9出口位置的管路上安装有阀门，优选的阀门为比例阀门10，或是，先导型阀门。

作为本案所提供的具体实施方式，还包括伺服放大器，通过伺服放大器将液压站9与控制器电连接，控制器的控制方法包括：

控制器实时获取工作传感器和预载力传感器11反馈的第一力、第二力和比例阀门10的调节参数，判断，第一力是否达预设值，预设值与高空舱实验系统结构刚度相关，如是，伺服放大器不动作，控制器记录第一力的值，如否，控制液压站9的供液比例，驱动液压缸12调整工作传感器反馈的第一力与预设值相同；

工作传感器反馈的第一力与预设值相同时，判断第二力是否为零，如是，控制器控制加载盘4加载预定的动态力，按设计要求推动承载盘5进行试验，如否，控制器控制调整加载盘4的动态力，直至第二力是否为零时，推动承载盘5进行试验。

上述的方案中，控制器连接有上位机3，接收上位传输的不同设计值，并在不同状态下实时测量动架7的动态力变化规律。

1)上位机3，主要完成动态加载力输入控制、预载力输入控制，工作传感器与预载力传感器11数据的自动录入，以及在线校准自动生成和保存；2)伺服控制器，主要完成对液压站9和加载器的伺服控制；3)液压站9，作为预载力加载器的压力源P；4)液压加载器，以液压方式通过液压缸12实现对试车台动架7进行预载；5)动态力PLC模块，将上位编程力源数字信息转换为模拟量输入至模拟量输入模块；6)动态力PLC模块，将上位编程力源数字信息转换为模拟量输入至模拟量输入模块；7)模拟量输入模块，将模拟电信号变送至伺服电机1；8)推杆气缸2，将动态推力作用于推力台架；9)推力台架，包括动架7与定架。

推杆气缸2安装在缸体支座上，推杆气缸2过法兰连接在动态力加载盘4上，动态力加载杆垂直对准台架动态力承载盘5，动态力承载盘5垂直安装在动架7正中心位置，动架7通过弹簧片8固定在定架上，液压缸12与工作传感器通过拉杆安装于动架7安装板与定架框13之间，液压缸12与通过比例阀门10与液压缸12相连接，比例阀门10通过伺服放大器控制开合，预载力传感器11在液压缸12装置与定架框13中间，工作传感器通过拉杆固定于定架板下侧安装板与定架框13间，工作传感器与预载力传感器11分别连接至上位机3，模拟量输入模块集成在伺服电机1内部，伺服电机1连接至PLC控制器上上，PLC控制器连接至上位机3上。

上位机3发出控制信号给伺服放大器，经过放大后驱动比例压力溢流阀动作，比例压力溢流阀动作以改变液压缸12的输出力从而加载指定的预载力。液压站9提供压力、流量满足使用要求，压力稳定并符合供油品质要求的液压油。同时在上位机3软件中编制好力值动态加载力通过PLC控制模块与模拟量输入模块传送入伺服电机1，伺服电机1移动推杆气缸2产生前后位移，动态力作用于动架7上，此时预载力传感器11与工作传感器的力值经网络传输至后端的数据采集计算机。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种可编程标准动态推力测控系统，适用于动架的测量，动架和定架支架之间连接有弹簧片，其特征在于，包括气缸支架、推杆气缸、液压缸和控制器，所述动架顶面安装有承载盘且底面间隔安装有第一挡板和第二挡板；

推杆气缸连接有伺服电机，且推力气缸朝向所述承载盘的一端连接有加载盘；所述推杆气缸安装在所述气缸支架上，所述气缸支架与定架接触式连接；

所述定架预设位置处安装有定架框，所述定架框与第一挡板之间通过第一弹性拉杆安装有液压缸，所述第一弹性拉杆一端与定架框连接，另一端与第一挡板连接并安装有预载力传感器；所述定架框与第一挡板之间安装有第二弹性拉杆，且第二弹性拉杆上安装有工作传感器；

所述液压缸通过管路连接有液压站，用以液压量的调整；

所述控制器至少与所述液压站、液压缸、推杆气缸、工作传感器和预载力传感器通讯连接，其中：

在所述推力气缸驱动加载盘向所述承载盘传递初始力值时，根据工作传感器和预载力传感器反馈数据，以调整液压站向液压缸的液压量，避免动架出现零点漂移的情况出现，确保实时测量动架动态力变换规律的准确性。

2.根据权利要求1所述的可编程标准动态推力测控系统，其特征在于，近邻所述液压站出口位置的管路上安装有阀门。

3.根据权利要求2所述的可编程标准动态推力测控系统，其特征在于，所述阀门为比例阀门。

4.根据权利要求3所述的可编程标准动态推力测控系统，其特征在于，还包括伺服放大器，通过伺服放大器将液压站与控制器电连接，所述控制器的控制方法包括：

控制器实时获取工作传感器和预载力传感器反馈的第一力、第二力和比例阀门的调节参数，判断，所述第一力是否达预设值，预设值与高空舱实验系统结构刚度相关，如是，所述伺服放大器不动作，控制器记录所述第一力的值，如否，控制液压站的供液比例，驱动液压缸调整所述工作传感器反馈的第一力与预设值相同。

5.根据权利要求4所述的可编程标准动态推力测控系统，其特征在于，所述控制器的控制方法还包括：

所述工作传感器反馈的第一力与预设值相同时，判断所述第二力是否为零，如是，控制器控制加载盘加载预定的动态力，按设计要求推动承载盘进行试验，如否，控制器控制调整加载盘的动态力，直至所述第二力是否为零时，推动承载盘进行试验。

6.根据权利要求5所述的可编程标准动态推力测控系统，其特征在于，控制器连接有上位机，接收上位传输的不同设计值，并在不同状态下实时测量动架的动态力变化规律。

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