CN117072429A - 一种航空滑油泵在线振动试验装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种航空滑油泵在线振动试验装置，所述试验装置包括：动力台，用于向滑油泵提供动力；电动振动台台体，用于向滑油泵提供振动力；输入轴，所述输入轴的一端与所述动力台连接；转接齿轮箱，设置在所述输入轴与所述滑油泵之间，所述转接齿轮箱用于连接输入轴的另一端和滑油泵；软管，通过管路转接器与所述滑油泵连接；滑油箱，通过软管与所述滑油泵连接，所述滑油箱用于向所述滑油泵供油；同时，本申请还提供了一种航空滑油泵在线振动试验方法；本申请提供的试验装置和方法能够满足滑油泵在线振动试验要求。
Description
技术领域
本申请属于航空发动机滑油泵试验技术领域，具体涉及一种航空滑油泵在线振动试验装置和方法。
背景技术
各种机械在工作过程中都会发生振动，航空发动机也不例外，通常航空发动机及其成附件在研制过程中需要按着GJB 150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法第16部分:振动试验》进行相关的振动试验。
根据GJB 150.16A-2009中4.5条的规定“在进行振动功能试验时，试件应工作；其他情况下试件工作与否应根据实际情况决定”，因此，滑油泵在进行振动功能试验时，必须是工作状态，即在线振动。
目前，由于试验条件限制，滑油泵振动试验都是非在线状态，即试验时滑油泵是不工作的，为此需要一种试验装置满足滑油泵在线振动试验要求。
发明内容
针对上述问题，第一方面，本申请提出了一种航空滑油泵在线振动试验装置，所述试验装置包括：
动力台，用于向滑油泵提供动力；
电动振动台台体，用于向滑油泵提供振动力；
输入轴，所述输入轴的一端与所述动力台连接；
转接齿轮箱，设置在所述输入轴与所述滑油泵之间，所述转接齿轮箱用于连接输入轴的另一端和滑油泵；
软管，通过管路转接器与所述滑油泵连接。
优选地，所述试验装置还包括：
滑油箱，通过软管与所述滑油泵连接，所述滑油箱用于向所述滑油泵供油。
优选地，所述滑油箱顶部安装有通气孔和压力空气管。
优选地，所述通气孔处设置有通气孔阀门，所述压力空气管上设置有压力空气阀门。
优选地，所述动力台，包括：
电机，用于向滑油泵提供动力；
变速箱，与所述电机连接；其中，所述变速箱与所述输入轴的一端连接。
优选地，所述滑油箱通过软管与所述滑油泵形成回路。
优选地，所述软管上还设置有油滤、阀门、流量计和压力表。
优选地，所述转接齿轮箱、所述滑油泵、所述管路转接器均设置在所述电动振动台台体。
第二方面，本申请还提供了一种航空滑油泵在线振动试验方法，所述试验方法包括：
对输入轴进行探伤检查；
安装输入轴，并调整输入轴同心度，保证两端的同心度不大于Φ0.15mm；
将滑油泵安装到转接齿轮箱上；
打开第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、通气孔阀门，关闭压力空气阀门；
启动电机驱动滑油泵，根据试验文件的要求调整滑油泵进出口压力和滑油箱的压力，直至滑油泵的工况符合试验文件的要求；
启动电动振动台，按着振动试验的技术文件进行振动试验；
试验完成后，将滑油泵卸下，并进行检查。
本申请具有以下有益技术效果：
本申请提供的一种滑油泵在线振动的试验装置，分别在XZ两个坐标方向(不含Y坐标方向，即轴向方向)提供振动动力，可以满足GJB 150.16A-2009《军用装备实验室环境试验方法第16部分:振动试验》中试验要求，从而解决滑油泵模拟实际振动工况的技术难题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种航空滑油泵在线振动试验装置工作原理示意图。
具体实施方式
本申请提供的试验装置包含了四大核心部件，动力台、输入轴、振动台和滑油箱以及相互之间的连接管路和附件。
其中，动力台的作用是为滑油泵工作提供动力源，保证滑油泵的正常工作。动力台由三部分组成，动力台体、电机和变速箱。输入轴的作用是将驱动滑油泵工作的动力源从动力台传递到振动台。
其中，振动台的作用是为滑油泵的振动试验提供振动动力源。振动台包括电动振动台台体(包含水平滑台)，转接齿轮箱(滑油泵安装在其上)，管路转接器。管路的作用是连接滑油箱和滑油泵，保证滑油的循环流动。进入振动台的管路是软管。管路中有油滤、阀门、流量计和压力表。
进一步，滑油箱的作用是为滑油泵工作提供滑油，滑油箱顶部安装有通气孔和压力空气管。动力台体的作用是安装和固定电机和变速箱。转接齿轮箱和管路转接器安装固定在电动振动台台体上。
在本申请实施例中，电机是变频调速电机，电机的功率22kW～30kW，额定电压380V，基准频率50HZ。
其中，变频调速电机一般选择4级电机，基频工作点设计在50HZ，频率0～50HZ(转速0～1480r/min)范围内电机做恒转矩运行，频率50～100HZ(转速1480～2800r/min)范围内电机做恒功率运行，整个调速范围(0～2800r/min)。如果在恒转矩调速范围内要提高输出转矩，也可以选择6级或8级电机，但电机的体积要大一点。
其中，变速箱有两个作用，一是提高动力台的输出转速，二是保护电机隔离振动。变速箱的传动比为5：1，最高输出转速为15000r/min。变速器的输入端与电机连接，变速器输出端是内花键，与输入轴连接。
在本申请其他实施例中，输入轴是弹性轴，为克服振动台产生的振动，应保证在同心度Φ4(最大)的工况能够正常工作。输入轴长度在300～600mm之间，是空心轴，两端是外花键。输入轴一端与变速箱连接，另一端与转接齿轮箱连接。
在一种可行的实现方式中，电动振动台台体的主要技术指标：
激振力：
水平滑台：
其中，转接齿轮箱有两个作用，一是安装固定滑油泵，二是使滑油泵远离动力输入轴，对滑油泵起到保护作用。转接齿轮箱的传动比为1：1，内部是3个齿数相等的直齿渐开线齿轮。
其中，管路转换器，进出振动台的油路软管，通过管路转换器变成硬管与滑油泵进出口连接。管路转换器是为保护滑油泵进出油路接口设置的，避免软管在振动过程中的摆动对滑油泵进出油路接口造成损伤。
在本申请其他实施例中，滑油泵进出口压力和滑油箱压力控制，滑油泵进口压力通过阀门1、阀门2、阀门3的开度(通油面积)控制，滑油泵出口压力通过阀门4、阀门5的开度(通油面积)控制，滑油箱压力通过通气孔阀门6和压力空气阀门7的开度(通气面积)控制。
本申请的优点是：转速适应范围宽，最高输出转速15000r/min；可以采用通用电机和普通电动振动台台体，经济性好；对滑油泵采取了很好的保护措施；不仅可以进行滑油泵的振动功能试验，还可以进行耐久试验；可以满足绝大部分航空滑油泵的振动试验；
请参阅图1，本申请提供的试验方法包括如下步骤，每次试验前，按相关文件对输入轴进行探伤检查。
步骤一、安装输入轴，并调整输入轴同心度，保证两端的同心度不大于Φ0.15mm；
步骤二、将滑油泵安装到转接齿轮箱上；
步骤三、打开阀门1、阀门2、阀门3、阀门4、阀门5、阀门6，阀门7处于关闭状态；
步骤四、启动电机驱动滑油泵，根据试验文件的要求调整滑油泵进出口压力和滑油箱的压力，直至滑油泵的工况符合试验文件的要求；
步骤五、启动电动振动台，按着相关文件进行振动试验；
步骤六、试验完成后，将滑油泵卸下，并检查滑油泵的性能，是否有损伤。
在本申请其他实施例中，本申请提供的滑油泵在线振动试验装置，如图1所示，该装置包括：动力台体、电机、变速箱、电动振动台台体、转接齿轮箱、管路转接器、管路以及滑油箱。电机和变速箱固定在动力台体上，转接齿轮箱和管路转接器固定在电动振动台台体上，滑油泵安装在转接齿轮箱上。电机输出的功率通过变速箱、输入轴、转接齿轮箱驱动滑油泵工作，同时滑油泵又跟随振动台进行振动，滑油箱和滑油管路可以提供滑油泵工作时所需要的循环滑油。
在本申请其他实施例中，本申请提供的滑油泵在线振动试验装置，输入轴负责连接动力台和振动台，输入轴不仅要传递扭矩，同时还要克服振动台产生的振动。输入轴安装完成后，静止状态下的同心度不大于Φ0.15mm，工作状态下的同心度不大于Φ4mm(即振动台的振幅不大于2mm)。
在本申请其他实施例中，本申请提供的滑油泵在线振动试验装置，为防止试验过程中其他零部件对滑油泵造成的损伤，在滑油泵和动力输入轴之间设置转接齿轮箱，在滑油泵和外部管路之间设置管路转换器。
Claims (9)
1.一种航空滑油泵在线振动试验装置，其特征在于，所述试验装置包括：
动力台，用于向滑油泵提供动力；
电动振动台台体，用于向滑油泵提供振动力；
输入轴，所述输入轴的一端与所述动力台连接；
转接齿轮箱，设置在所述输入轴与所述滑油泵之间，所述转接齿轮箱用于连接输入轴的另一端和滑油泵；
软管，通过管路转接器与所述滑油泵连接。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括：
滑油箱，通过软管与所述滑油泵连接，所述滑油箱用于向所述滑油泵供油。
3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述滑油箱顶部安装有通气孔和压力空气管。
4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述通气孔处设置有通气孔阀门，所述压力空气管上设置有压力空气阀门。
5.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，所述动力台，包括：
电机，用于向滑油泵提供动力；
变速箱，与所述电机连接；其中，所述变速箱与所述输入轴的一端连接。
6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于，所述滑油箱通过软管与所述滑油泵形成回路。
7.根据权利要求6所述的试验装置，其特征在于，所述软管上还设置有油滤、阀门、流量计和压力表。
8.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述转接齿轮箱、所述滑油泵、所述管路转接器均设置在所述电动振动台台体。
9.一种航空滑油泵在线振动试验方法，其特征在于，所述试验方法包括：
对输入轴进行探伤检查；
安装输入轴，并调整输入轴同心度，保证两端的同心度不大于Φ0.15mm；
将滑油泵安装到转接齿轮箱上；
打开第一阀门(1)、第二阀门(2)、第三阀门(3)、第四阀门(4)、第五阀门(5)、通气孔阀门(6)，关闭压力空气阀门(7)；
启动电机驱动滑油泵，根据试验文件的要求调整滑油泵进出口压力和滑油箱的压力，直至滑油泵的工况符合试验文件的要求；
启动电动振动台，按着振动试验的技术文件进行振动试验；
试验完成后，将滑油泵卸下，并进行检查。
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