CN201247151Y - 发动机试验轴向力自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机试验轴向力自动控制装置，包括控制台和试验件，在试验件上连有带平衡腔的平衡盘，该平衡腔由进气管与气源连接，其进气管上还增设有主、辅调节阀和电磁阀，控制台上设有控制系统。本实用新型采用模糊控制程序，智能操作，加快试验进程，节约能源与人力资源。改善了发动机压气机或涡轮试验件地面试验件轴向力的控制效果，有效保证试验件的安全。

Description

发动机试验轴向力自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及发动机地面试验的测控，特别是发动机压气机及涡轮试验的轴向自动控制装置。

背景技术

航空发动机在研发及生产过程中，通常要地面试验台对压气机部件、涡轮部件进行试验。进行该类部件试验时，试验件会产生轴向力，该轴向力由试验件上的轴承承受。为保证轴承受力不超出安全范围，需要对轴向力的大小进行控制。目前常用的控制方法是在试验件上临时增设一个与试验件主轴相连接的带平衡腔的平衡盘，该盘亦受到一个轴向力，此轴向力由试验件主轴传递给试验件轴承承受。通过改变该平衡腔的压力，即可改变平衡盘所受的轴向力，从而可以控制试验件轴承所受轴向力的大小。而平衡腔压力的调节，一般采用手动调节，这样就会受人体特性的影响，反应速度较慢，影响试验的进度，浪费能源。同时，手动控制的效果不佳，轴向力波动大，不同操作人员的控制效果也差别很大，影响试验件的安全。

发明内容

本实用新型的目的是解决轴向力手动控制所存在的缺点，提供一种在发动机压气机试验件或涡轮试验件进行试验时，能自动控制试验件轴承所受轴向力的大小，试验进度快，保障试验件安全的发动机试验轴向力自动控制装置。

本实用新型包括控制台和试验件，在试验件上连有带平衡腔的平衡盘，该平衡腔由进气管与气源连接，其特征在于所述的进气管上还增设有主、辅调节阀和电磁阀；控制台上设有控制系统。

所述的控制系统由电源，工控机，智能操作器，隔离变送器，主、辅调节阀和电磁阀电连接组成；所述的电源为UPS保护电源和24V直流电源。

所述的工控机内含有D/A卡、A/D卡、IO卡。

本实用新型采用模糊控制程序，工控机及插入其内的D/A卡、A/D卡、IO卡为硬件，主、辅调节阀和电磁阀为执行机构，智能操作为手动控制备份兼手动\自动切换装置，隔离变送器实现信号隔离，UPS电源实现断电保护，24V直流电源为板卡及隔离变送供电电源，构成一个整体的自动控制系统，实现对试验件轴向力的自动控制。加快了试验进程，节约了能源与人力资源。改善了发动机压气机或涡轮试验件地面试验件轴向力的控制效果，有效保证试验件的安全。自控系统采用了信号自动检错技术，当原始参数出现错误时，能实时进行故障处理，可靠性高。计算机实时记录试验进程，便于事后进行数据分析。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型电路原理图。

图中1、试验件，2、进气管，3、主调节阀，4、气源，5、辅调节阀，6、电磁阀，7、平衡盘，8平衡腔，9、工控机，10、智能操作器，11、隔离变送器，12、电源，13、控制系统，14、控制台。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型做进一步的说明。

参见附图，本实用新型包括有控制台14和试验件1，在试验件1上连有带平衡腔8的平衡盘7，该平衡腔8由进气管2与气源4连接。在进气管2上还增设有主调节阀3、辅调节阀5和电磁阀6。控制台14上设有控制系统13。

所述的控制系统13由电源12，工控机9和其内插入的D/A卡、A/D卡、IO卡，智能操作器10，隔离变送器11，主、辅调节阀3、5和电磁阀6电连接组成。所述的电源12包括24V直流电源及UPS保护电源。其中，主调节阀3是调节轴向力大小的执行元件，通过改变该阀门的开度，调节主路管道的气体流量，从而改变平衡腔8的压力，达到调节轴向力大小的目的。辅调节阀5是调节轴向力大小的辅助执行元件，当试验件逼喘接近喘振点时，通过调节辅调节阀5的开度大小来调节轴向力的大小，在退喘后则关闭该辅调节阀5。电磁阀6是调节轴向力大小的辅助执行元件，在试验件逼喘振点时，打开电磁阀6，使得辅调节阀5的调节有效，当试验件退喘时，关闭电磁阀6，使得辅调节阀5调节无效，快速减小整个气路的气体流量大小，从而使轴向力快速恢复到喘点前的大小。隔离变送器11实现智能操作器10和主、辅调节阀3、5电动执行机构之间的信号地线隔离，智能操作器10在自动状态时，起到一个中继器的作用，将工控机9中的D/A卡发送的控制信号经隔离变送器11转发到主、辅调节阀3、5电动执行机构，并将经隔离变送器11传送的主、辅调节阀3、5的阀位反馈信号转发到工控机9的A/D卡，智能操作器10在手动状态时，起到智能仪表的作用，屏蔽工控机9中的D/A卡发送的控制信号，由操作人员在智能操作器10上调节控制输出信号，经隔离变送器11隔离后控制主、辅调节阀3、5的开度，并将经隔离变送器11传送的主辅调节阀3、5的阀位反馈信号转发到工控机9的A/D卡。智能操作器10的手动\自动状态产生一个开关量信号传送给工控机9的IO卡，工控机9通过网卡与轴向力测量装置及数据采集系统相连，获得与轴向力相关的压力、温度等数据通过A/D卡采集经隔离变送器11和智能操作器10传送的主辅调节阀3、5的阀位反馈信号，通过D/A卡发送控制信号经智能操作器10和隔离变送器11后传送给电动调节阀3、5执行机构，通过I/O卡采集智能操作器10的A/M信号即手动\自动状态信号以及逼喘\退喘开关量信号。24V电源作为IO卡的开关量信号以及隔离变送器11的电源，UPS电源给工控机9、智能操作器10、24V电源、主辅调节阀3、5供电。

气源4产生的高压气体，经过进气管2上的主调节阀3、辅调节阀5和电磁阀6的调节后，进入平衡腔8，使平衡盘7两侧产生压差，从而使平衡盘8受到一个沿轴向的力，该轴向力由试验件1的轴承承受，通过改变管道上主调节阀3和辅调节阀5的开度大小以及电磁阀6的开关，就可以改变平衡盘7受到的轴向力的大小，从而改变试验件轴承承受的轴向力。

Claims (2)

1、一种发动机试验轴向力自动控制装置，包括控制台(14)和试验件(1)，在试验件(1)上连有带平衡腔(8)的平衡盘(7)，该平衡腔(8)由进气管(2)与气源(4)连接，其特征在于：所述的进气管(2)上还增设有主、辅调节阀(3、5)和电磁阀(6)；控制台(14)上设有控制系统(13)。

2、根据权利要求1所述轴向力自动控制装置，其特征在于：所述的控制系统(13)由电源(12)，工控机(9)，智能操作器(10)，隔离变送器(11)，主、辅调节阀(3、5)和电磁阀(6)电连接组成；所述的电源(12)为UPS保护电源和24V直流电源。

Images