CN116930544A - 一种发动机用转速测量结构 - Google Patents

Abstract

本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种发动机用转速测量结构，包括：功率输出法兰轴、测速传感器、测速齿盘以及发动机转子轴；功率输出法兰轴具有用于向前传递功率、扭矩的安装盘面以及套在发动机转子轴的圆筒段，圆筒段的内表面具有与发动机转子轴连接的花键，圆筒段的外表面具有外花键；测速齿盘内表面具有内花键，测速齿盘通过所述内花键套在圆筒段的外花键上；测速齿盘外表面设置有周向的测速齿，测速齿具有用于转速相位标定的短齿；在测速齿盘外表面测速齿一定距离处通过传感器安装支架安装测速传感器，本申请能够实现在整机条件的测速齿的间隙调整、测速齿表面清洁等功能，同时可实现在线动平衡的不平衡量施加等功能。

Description

一种发动机用转速测量结构

技术领域

本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种发动机用转速测量结构。

背景技术

转子的转速的准确测量是转子转速、发动机状态控制的基础，是每款发动机的基础设计要求。

从发动机的前端进行功率输出是目前主流航改燃气轮机、短距起飞/垂直降落(STOVL)飞机用发动机的主要功率输出方案。为配合前端功率输出的方案，沿“径向”的发动机转速测量方案变得十分必要。

传统的结构方案中在功率输出法兰盘上增加测速齿或在功率输出轴上增加测速齿盘结构，并通过与静子件连接的转速传感器实现转子转速的测量功能，现有技术方案中多采用一体式的结构，结构简单、一体成型，但是方案也存在一些缺点：

现阶段的测速传感器均利用电磁感应信号方式实现对齿盘的转速测量，因此需要待测齿盘具有磁性，一般为特型不锈钢(如1Cr13)。因不锈钢密度较大导致输出法兰盘或功率输出轴重量较大、影响整机重量或转子动力学特性；

为保证转速测量的准确性，在发动机装配后传感器安装状态一般不应进行调整，一体式的测速齿盘结构不利于传感器与齿盘间间隙整机状态下进行调整。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种发动机用转速测量结构，包括：

功率输出法兰轴、测速传感器、测速齿盘以及发动机转子轴；

功率输出法兰轴具有用于向前传递功率、扭矩的安装盘面以及套在发动机转子轴的圆筒段，圆筒段的内表面具有与发动机转子轴连接的花键，圆筒段的外表面具有外花键；

测速齿盘内表面具有内花键，测速齿盘通过所述内花键套在圆筒段的外花键上；测速齿盘外表面设置有周向的测速齿，测速齿具有用于转速相位标定的短齿；

在测速齿盘外表面测速齿一定距离处通过传感器安装支架安装测速传感器。

优选的是，测速齿盘内表面通过凹陷设置用于找到发动机转子轴不平衡点以及平衡动平衡的轻点槽。

优选的是，测速齿盘的材料选用1Cr13。

优选的是，功率输出法兰轴选用钛合金TC4材料。

优选的是，功率输出法兰轴外表面具有用于与测速齿盘安装的轴向限位止口。

优选的是，测速齿盘通过齿盘锁紧结构与所述轴向限位止口固定测速齿盘。

优选的是，测速传感器通过传感器安装支架安装在发动机静子机匣上。

优选的是，齿盘锁紧结构为螺母锁片结构；

本申请的优点包括：本发明提出了一种装配式的转速测量结构，能够解决现有结构方案导致的结构重量过大的问题、并能够实现在整机条件的测速齿的间隙调整、测速齿表面清洁等功能，同时可实现在线动平衡的不平衡量施加等功能。

附图说明

图1是本申请一优选实施方式发动机用转速测量结构示意图；

图2是本申请一优选实施方式测速齿盘示意图；

图3是本申请一优选实施方式功率输出法兰轴在外花键处的剖视图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

如图1-图3所示，本申请提供了一种发动机用转速测量结构，包括：

功率输出法兰轴6、测速传感器1、测速齿盘3以及发动机转子轴5；

功率输出法兰轴6具有用于向前传递功率、扭矩的安装盘面以及套在发动机转子轴5的圆筒段，圆筒段的内表面具有与发动机转子轴5连接的花键，圆筒段的外表面具有外花键；

测速齿盘3内表面具有内花键32，测速齿盘3通过所述内花键32套在圆筒段的外花键上；测速齿盘3外表面设置有周向的测速齿，测速齿具有用于转速相位标定的短齿33；

在测速齿盘3外表面测速齿一定距离处通过传感器安装支架安装测速传感器1，若在整机试车中存在齿轮盘齿高需要调整等需求可通过分下功率输出法兰轴，更换不同组别齿高的测速齿盘实现、同时可便捷实现齿盘清洁等功能，保持转速侧脸信号准确性。

在一些可选实施方案中，测速齿盘3内表面通过凹陷设置用于找到发动机转子轴5不平衡点以及平衡动平衡的轻点槽31，在测速齿盘内表面设计由“轻点”槽，可在整机状态下通过三点法，找到发动机转子不平衡质量，通过调整测速齿“轻点”槽的角向位置，可实现整机动平衡功能。

在一些可选实施方案中，测速齿盘3的材料选用1Cr13，功率输出法兰轴6选用钛合金TC4材料，因发动机转子结构主体功率输出法兰轴、发动机转子轴均选用了钛合金TC4，本发明的测速结构较一体式方案减重约35％。

在一些可选实施方案中，功率输出法兰轴6外表面具有用于与测速齿盘3安装的轴向限位止口。

在一些可选实施方案中，测速齿盘3通过齿盘锁紧结构4与所述轴向限位止口固定测速齿盘3。

在一些可选实施方案中，测速传感器1通过传感器安装支架安装在发动机静子机匣上。

在一些可选实施方案中，齿盘锁紧结构4为螺母锁片结构；

本申请的优点包括：本发明提出了一种装配式的转速测量结构，能够解决现有结构方案导致的结构重量过大的问题、并能够实现在整机条件的测速齿的间隙调整、测速齿表面清洁等功能，同时可实现在线动平衡的不平衡量施加等功能。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种发动机用转速测量结构，其特征在于，包括：

功率输出法兰轴(6)、测速传感器(1)、测速齿盘(3)以及发动机转子轴(5)；

功率输出法兰轴(6)具有用于向前传递功率、扭矩的安装盘面以及套在发动机转子轴(5)的圆筒段，圆筒段的内表面具有与发动机转子轴(5)连接的花键，圆筒段的外表面具有外花键；

测速齿盘(3)内表面具有内花键(32)，测速齿盘(3)通过所述内花键(32)套在圆筒段的外花键上；测速齿盘(3)外表面设置有周向的测速齿，测速齿具有用于转速相位标定的短齿(33)；

在测速齿盘(3)外表面测速齿一定距离处通过传感器安装支架安装测速传感器(1)。

2.如权利要求1所述的发动机用转速测量结构，其特征在于，测速齿盘(3)内表面通过凹陷设置用于找到发动机转子轴(5)不平衡点以及平衡动平衡的轻点槽(31)。

3.如权利要求1所述的发动机用转速测量结构，其特征在于，测速齿盘(3)的材料选用1Cr13。

4.如权利要求1所述的发动机用转速测量结构，其特征在于，功率输出法兰轴(6)选用钛合金TC4材料。

5.如权利要求1所述的发动机用转速测量结构，其特征在于，功率输出法兰轴(6)外表面具有用于与测速齿盘(3)安装的轴向限位止口。

6.如权利要求5所述的发动机用转速测量结构，其特征在于，测速齿盘(3)通过齿盘锁紧结构(4)与所述轴向限位止口固定测速齿盘(3)。

7.如权利要求1所述的发动机用转速测量结构，其特征在于，测速传感器(1)通过传感器安装支架安装在发动机静子机匣上。

8.如权利要求1所述的发动机用转速测量结构，其特征在于，齿盘锁紧结构(4)为螺母锁片结构。