CN115655734B - 一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置，属于发动机检测设备技术领域；包括外筒，位于外筒的内部同轴心设置有中心长轴、检测盘，所述的中心长轴的一端与外筒的底端转动连接，所述的中心长轴的另一端与固定环转动配合，所述的固定环同轴心固定安装在外筒的内部，所述的固定环位于靠近外筒上开口的一端；所述的检测盘与中心长轴同轴心转动配合，所述的检测盘上固定安装有气体检测传感器组，所述的气体检测传感器组用于对尾气各组分进行检测。本发明通过设置圆球，能够在输入气体的时候，将导流筒中的锥形孔打开，使气体流入外筒，并且在不进行气体输入的时候，使导流筒中的锥形孔关闭，防止空气流入。

Description

一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置

技术领域

本发明属于发动机检测设备技术领域，特别涉及一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置。

背景技术

航空发动机是一种非常复杂和精密的动力机械，主要是为了飞行提供足够的动力。发动机作为飞机的重要组成部分，发动机的性能能够直接影响飞机的性能，因此发动机的安全性、可靠性和经济性是航空业发展的重要的体现。所以，为了确保飞行的安全性能，往往需要对发动机的质量进行检测，其中就包括了对发动机燃烧性能的检测，即检测发动机燃烧时产生的尾气中各组分的含量，从而判断发动机的燃烧情况，据此得出发动机是否受损的结论。

公开号为CN114674975A的中国专利公开了一种废气检测仪器，包括平台结构，所述的平台结构上端安装有动力结构，且平台结构前端安装有辅助结构；所述动力结构后端设置有传动结构，且传动结构上端设置有卡紧机构；所述传动机构内部安装有清理结构。尽管该发明能够对废气进行检测，但是在检测的废气中存在大量的灰尘，以及不属于废气的空气。针对以上问题，本发明提供了一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置，包括外筒，所述的外筒上端设置有开口。

位于外筒的内部同轴心设置有中心长轴，所述的中心长轴的一端与外筒的底端转动连接，所述的中心长轴的另一端与固定环转动配合，所述的固定环同轴心固定安装在外筒的内部，所述的固定环位于靠近外筒上开口的一端。

位于外筒的内部设置有检测盘，所述的检测盘与中心长轴同轴心转动配合，所述的检测盘上固定安装有气体检测传感器组，所述的气体检测传感器组用于对尾气各组分进行检测。

进一步的，所述的中心长轴上靠近外筒开口的一端固定安装有叶片，外筒的上端开口处可拆卸安装有端盖，所述的端盖与外筒的中心轴线重合，所述的端盖上同轴心固定安装有导流筒，所述的导流筒内部设置有锥形孔，且导流筒的内部同轴心固定安装有导向杆，所述的导向杆上滑动安装有圆球，所述的圆球与导向杆两端之间均设置有复位弹簧一，当尾气经过导流筒进入到外筒中时，尾气带动叶片转动，以使叶片带动中心长轴转动。

进一步的，所述的锥形孔靠近外筒的一端的直径大于圆球的直径，锥形孔远离外筒的一端的直径不大于圆球的直径。

进一步的，所述的固定环上远离叶片的一面固定安装有中心齿轮，所述的中心齿轮同时与两个对称布置的换位齿轮啮合配合，所述的换位齿轮转动安装在转换架上，所述的转换架同轴心固定安装在中心长轴上，所述的换位齿轮下方通过螺纹可拆卸安装有储水筒，所述的储水筒内部装有水。

进一步的，位于储水筒内部固定安装有竖杆，所述的竖杆上设置有多个对称布置的水平细杆，所述的水平细杆穿过储水筒上设置的出水孔，所述的水平细杆上滑动安装有挡板，所述的挡板与水平细杆上远离储水筒的一端之间设置有复位弹簧二，所述的挡板的直径等于出水孔的内径。

进一步的，所述的中心长轴上还同轴心转动安装有过滤盘，过滤盘与外筒的内壁固定连接，所述的过滤盘位于储水筒的下方，且过滤盘上靠近储水筒的一面与清扫杆滑动配合，所述的清扫杆与中心长轴固定连接，且清扫杆与过滤盘接触的一面上设置有多个毛刷，所述的过滤盘上设置有多个通孔。

进一步的，所述的过滤盘上远离清扫杆的一面下方设置有两个对称布置的U型架，所述的U型架固定安装在外筒的内部，所述的U型架上滑动安装有两个对称布置的螺纹架，所述的螺纹架的两端分别伸入到两个U型架中，螺纹架的每一端上固定安装有两个对称布置的齿条，所述的齿条与U型架滑动配合，所述的螺纹架与中心长轴上设置的双向螺纹形成螺纹配合，所述的中心长轴上设置有三个挡块，三个挡块将双向螺纹分为两段。

进一步的，沿U型架的长边方向呈线性布置有多组齿轮组，所述的齿轮组包括两个对称布置的小齿轮，所述的小齿轮与U型架转动配合，且每个所述的的小齿轮上固定安装有一个加热杆，所述的U型架下方设置有阻挡盘，所述的阻挡盘上设置有多个通气孔，且所述的阻挡盘中心设置有中心圆孔，所述的中心长轴穿过中心圆孔并与中心圆孔转动配合，所述的阻挡盘固定安装在外筒的内部。

进一步的，所述的检测盘上设置有出气孔，所述的出气孔与气管的一端连接，所述的气管另一端穿过外筒且与过滤器连接，所述的过滤器固定安装在外筒上。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过设置圆球，能够在输入气体的时候，将导流筒中的锥形孔打开，使气体流入外筒，并且在不进行气体输入的时候，使导流筒中的锥形孔关闭，防止空气流入，对检测结果造成影响；（2）在气体进入外筒后，能够使储水筒中放置的水，在离心力的作用下与空气中的粉尘进行结合，达到除尘的目的，有助于提高检测的精度；（3）在气体经过除尘后，能够通过加热杆进行加热，使气体变的干燥，有助于对气体进行检测，并且转动的加热杆还能对气体进行搅拌和扩大加热杆与气体接触的面积，使气体更加均匀且气体干的更快。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明安装在外筒内部结构的示意图。

图3为图1另一角度结构示意图。

图4为图3中沿A-A方向的剖视图。

图5为图4中A1处局部放大结构示意图。

图6为图4中A2处局部放大结构示意图。

图7为本发明部分结构示意图一。

图8为本发明部分结构剖视图。

图9为图8中A3处局部放大结构示意图。

图10为本发明部分结构示意图二。

图11为本发明部分结构示意图三。

图12为图11中A4处局部放大结构示意图。

图13为本发明部分结构示意图四。

图14为中心长轴断裂结构示意图。

图15为气体检测传感器组控制原理图。

附图标号：1-外筒；2-进气管；3-端盖；4-导流筒；5-锥形孔；6-圆球；7-导向杆；8-复位弹簧一；9-中心长轴；10-叶片；11-固定环；12-中心齿轮；13-转换架；14-换位齿轮；15-储水筒；16-竖杆；17-水平细杆；18-复位弹簧二；19-挡板；20-出水孔；21-过滤盘；22-清扫杆；23-通孔；24-螺纹架；25-齿条；26-U型架；27-小齿轮；28-加热杆；29-双向螺纹；30-阻挡盘；31-通气孔；32-中心圆孔；33-挡块；34-检测盘；35-气体检测传感器组；36-出气孔；37-气管；38-过滤器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1—图15所示的一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置，包括外筒1，外筒1上端设置有开口。

位于外筒1的内部同轴心设置有中心长轴9，中心长轴9的一端与外筒1的底端转动连接，中心长轴9的另一端与固定环11转动配合，固定环11同轴心固定安装在外筒1的内部，固定环11位于靠近外筒1上开口的一端。

位于外筒1的内部设置有检测盘34，检测盘34与中心长轴9同轴心转动配合，检测盘34上固定安装有气体检测传感器组35，气体检测传感器组35用于对尾气各组分进行检测。

具体地，气体检测传感器组35包括二氧化碳检测传感器、二氧化氮检测传感器、二氧化硫检测传感器、一氧化碳检测传感器。

中心长轴9上靠近外筒1开口的一端固定安装有叶片10，外筒1的上端开口处可拆卸安装有端盖3，端盖3与外筒1的中心轴线重合，端盖3上同轴心固定安装有导流筒4，导流筒4内部设置有锥形孔5，且导流筒4的内部同轴心固定安装有导向杆7，导向杆7上滑动安装有圆球6，圆球6与导向杆7两端之间均设置有复位弹簧一8，当尾气经过导流筒4进入到外筒1中时，尾气带动叶片10转动，以使叶片10带动中心长轴9转动。

具体地，外筒1和端盖3通过螺纹连接，导流筒4的上端与进气管2连通。

锥形孔5靠近外筒1的一端的直径大于圆球6的直径，锥形孔5远离外筒1的一端的直径不大于圆球6的直径。

固定环11上远离叶片10的一面固定安装有中心齿轮12，中心齿轮12同时与两个对称布置的换位齿轮14啮合配合，换位齿轮14转动安装在转换架13上，转换架13同轴心固定安装在中心长轴9上，换位齿轮14下方通过螺纹可拆卸安装有储水筒15，储水筒15内部装有水。

位于储水筒15内部固定安装有竖杆16，竖杆16上设置有多个对称布置的水平细杆17，水平细杆17穿过储水筒15上设置的出水孔20，水平细杆17上滑动安装有挡板19，挡板19与水平细杆17上远离储水筒15的一端之间设置有复位弹簧二18，挡板19的直径等于出水孔20的内径。

中心长轴9上还同轴心转动安装有过滤盘21，过滤盘21与外筒1的内壁固定连接，过滤盘21位于储水筒15的下方，且过滤盘21上靠近储水筒15的一面与清扫杆22滑动配合，清扫杆22与中心长轴9固定连接，且清扫杆22与过滤盘21接触的一面上设置有多个毛刷，过滤盘21上设置有多个通孔23。

过滤盘21上远离清扫杆22的一面下方设置有两个对称布置的U型架26，U型架26固定安装在外筒1的内部，U型架26上滑动安装有两个对称布置的螺纹架24，螺纹架24的两端分别伸入到两个U型架26中，螺纹架24的每一端上固定安装有两个对称布置的齿条25，齿条25与U型架26滑动配合，螺纹架24与中心长轴9上设置的双向螺纹29形成螺纹配合，中心长轴9上设置有三个挡块33，三个挡块33将双向螺纹29分为两段。

沿U型架26的长边方向呈线性布置有多组齿轮组，齿轮组包括两个对称布置的小齿轮27，小齿轮27与U型架26转动配合，且每个小齿轮27上固定安装有一个加热杆28，U型架26下方设置有阻挡盘30，阻挡盘30上设置有多个通气孔31，且阻挡盘30中心设置有中心圆孔32，中心长轴9穿过中心圆孔32并与中心圆孔32转动配合，阻挡盘30固定安装在外筒1的内部。

检测盘34上设置有出气孔36，出气孔36与气管37的一端连接，气管37另一端穿过外筒1且与过滤器38连接，过滤器38固定安装在外筒1上。

工作原理：在对尾气进行检测的时候，将收集到的尾气从进气管2的一端输入，此时尾气会首先经过进气管2下方的导流筒4，气体从导流筒4中的锥形孔5流过，气体对圆球6产生推力，使圆球6向下移动（如图4），这样圆球6沿着导向杆7向下滑动，圆球6逐渐移动到锥形孔5中直径较大的一端，这样圆球6不再阻挡锥形孔5的上方，气体就会从锥形孔5中通过进入到外筒1中，在这个过程中，靠近进气管2一端的复位弹簧一8会被拉伸，远离进气管2一端的复位弹簧一8会被压缩，复位弹簧一8的作用是辅助圆球6的复位，当圆球6回到初始的位置时，圆球6会阻挡住锥形孔5直径较小的一端，这样可以有效防止在不进行气体检测时候，空气不会穿过锥形孔5进入到外筒1中，有助于提高检测的精度。

气体进入到外筒1中后，气体会使叶片10转动，而叶片10与中心长轴9同轴心固定连接，所以中心长轴9就会在外筒1的内部进行转动，转换架13与中心长轴9固定连接，所以转换架13就会转动，在转换架13转动的时候，转动安装在转换架13上的换位齿轮14就会转动，而换位齿轮14与固定安装在固定环11上的中心齿轮12啮合配合，所以在中心齿轮12的作用下，换位齿轮14又会自转，所以在转换架13转动的时候，换位齿轮14会随着转换架13进行公转，同时换位齿轮14会进行自转，而换位齿轮14下方通过螺纹连接有储水筒15，储水筒15就会转动，此时通过转动的中心长轴9使储水筒15产生了离心力，在离心力的作用下，挡板19从储水筒15上设置的出水孔20中沿着水平细杆17滑出并压缩复位弹簧二18，使挡板19不再阻挡出水孔20，此时出水孔20内部装的水就会穿过出水孔20洒出，这样水就会接触到尾气中的粉尘并与粉尘结合，使粉尘落入到位于储水筒15下方的过滤盘21上，而其余气体则穿过过滤盘21上的通孔23进入到过滤盘21的下方。

而中心长轴9上还固定安装有清扫杆22，所以转动的中心长轴9带着清扫杆22一起转动，清扫杆22位于过滤盘21的上方，且清扫杆22上靠近过滤盘21的一面设置有毛刷，所以转动的清扫杆22通过毛刷对过滤盘21的表面进行清理，防止堵塞。

流动到过滤盘21下方的气体会接触到加热杆28，并且在中心长轴9转动的时候，由于螺纹架24与中心长轴9上的双向螺纹29形成螺纹配合，且双向螺纹29被挡块33分成了两段，所以两个螺纹架24能够沿着U型架26进行滑动，进行往复直线运动，在螺纹架24滑动的时候，螺纹架24上固定安装的两个对称布置的齿条25也会沿着U型架26活动，这样齿条25就会依次经过转动安装在通孔23上的小齿轮27，当齿条25与小齿轮27接触的时候，齿条25与小齿轮27啮合配合，滑动的齿条25推动小齿轮27转动，小齿轮27上固定安装的加热杆28也会转动，这样一方面，加热杆28能够对与加热杆28接触的气体进行搅拌，使各个成分更加均匀，另一方面，加热杆28还能对经过除尘步骤的气体进行干燥，减少水气，避免影响检测的结果。

经过加热杆28干燥的气体穿过U型架26下方的阻挡盘30，通过阻挡盘30上设置的通气孔31来到阻挡盘30与检测盘34之间，在检测盘34上设置有气体检测传感器组35，气体检测传感器组35能够对气体中的二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫以及一氧化碳等气体成分检测，并将检测的数值传递到处理器中，经过处理器的处理，在电脑终端中显示出具体的数值，从而根据各个成分的含量判断发动机的燃烧情况，得出发动机的质量是否合格。

在气体检测完后，启动过滤器38，将气体通过气管37抽入到过滤器38中，经过处理，使气体达到排放标准，然后排出。

Claims (5)

1.一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置，包括外筒（1），其特征在于：所述的外筒（1）上端设置有开口；

位于外筒（1）的内部同轴心设置有中心长轴（9），所述的中心长轴（9）的一端与外筒（1）的底端转动连接，所述的中心长轴（9）的另一端与固定环（11）转动配合，所述的固定环（11）同轴心固定安装在外筒（1）的内部，所述的固定环（11）位于靠近外筒（1）上开口的一端；

所述的中心长轴（9）上靠近外筒（1）开口的一端固定安装有叶片（10），外筒（1）的上端开口处可拆卸安装有端盖（3），所述的端盖（3）与外筒（1）的中心轴线重合，所述的端盖（3）上同轴心固定安装有导流筒（4），所述的导流筒（4）内部设置有锥形孔（5），且导流筒（4）的内部同轴心固定安装有导向杆（7），所述的导向杆（7）上滑动安装有圆球（6），所述的圆球（6）与导向杆（7）两端之间均设置有复位弹簧一（8），当尾气经过导流筒（4）进入到外筒（1）中时，尾气带动叶片（10）转动，以使叶片（10）带动中心长轴（9）转动，所述的锥形孔（5）靠近外筒（1）的一端的直径大于圆球（6）的直径，锥形孔（5）远离外筒（1）的一端的直径不大于圆球（6）的直径；

所述的固定环（11）上远离叶片（10）的一面固定安装有中心齿轮（12），所述的中心齿轮（12）同时与两个对称布置的换位齿轮（14）啮合配合，所述的换位齿轮（14）转动安装在转换架（13）上，所述的转换架（13）同轴心固定安装在中心长轴（9）上，所述的换位齿轮（14）下方通过螺纹可拆卸安装有储水筒（15），所述的储水筒（15）内部装有水，位于储水筒（15）内部固定安装有竖杆（16），所述的竖杆（16）上设置有多个对称布置的水平细杆（17），所述的水平细杆（17）穿过储水筒（15）上设置的出水孔（20），所述的水平细杆（17）上滑动安装有挡板（19），所述的挡板（19）与水平细杆（17）上远离储水筒（15）的一端之间设置有复位弹簧二（18），所述的挡板（19）的直径等于出水孔（20）的内径；

位于外筒（1）的内部设置有检测盘（34），所述的检测盘（34）与中心长轴（9）同轴心转动配合，所述的检测盘（34）上固定安装有气体检测传感器组（35），所述的气体检测传感器组（35）用于对尾气各组分进行检测。

2.如权利要求1所述的一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置，其特征在于：所述的中心长轴（9）上还同轴心转动安装有过滤盘（21），过滤盘（21）与外筒（1）的内壁固定连接，所述的过滤盘（21）位于储水筒（15）的下方，且过滤盘（21）上靠近储水筒（15）的一面与清扫杆（22）滑动配合，所述的清扫杆（22）与中心长轴（9）固定连接，且清扫杆（22）与过滤盘（21）接触的一面上设置有多个毛刷，所述的过滤盘（21）上设置有多个通孔（23）。

3.如权利要求2所述的一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置，其特征在于：所述的过滤盘（21）上远离清扫杆（22）的一面下方设置有两个对称布置的U型架（26），所述的U型架（26）固定安装在外筒（1）的内部，所述的U型架（26）上滑动安装有两个对称布置的螺纹架（24），所述的螺纹架（24）的两端分别伸入到两个U型架（26）中，螺纹架（24）的每一端上固定安装有两个对称布置的齿条（25），所述的齿条（25）与U型架（26）滑动配合，所述的螺纹架（24）与中心长轴（9）上设置的双向螺纹（29）形成螺纹配合，所述的中心长轴（9）上设置有三个挡块（33），三个挡块（33）将双向螺纹（29）分为两段。

4.如权利要求3所述的一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置，其特征在于：沿U型架（26）的长边方向呈线性布置有多组齿轮组，所述的齿轮组包括两个对称布置的小齿轮（27），所述的小齿轮（27）与U型架（26）转动配合，且每个所述的小齿轮（27）上固定安装有一个加热杆（28），所述的U型架（26）下方设置有阻挡盘（30），所述的阻挡盘（30）上设置有多个通气孔（31），且所述的阻挡盘（30）中心设置有中心圆孔（32），所述的中心长轴（9）穿过中心圆孔（32）并与中心圆孔（32）转动配合，所述的阻挡盘（30）固定安装在外筒（1）的内部。

5.如权利要求1—4任一项所述的一种基于航空发动机燃烧尾气成分的发动机质量检测装置，其特征在于：所述的检测盘（34）上设置有出气孔（36），所述的出气孔（36）与气管（37）的一端连接，所述的气管（37）另一端穿过外筒（1）且与过滤器（38）连接，所述的过滤器（38）固定安装在外筒（1）上。

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