CN208705040U - 用于星型减速器的电控液压测扭机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于星型减速器的电控液压测扭机构，星型减速器包括前机匣、后机匣和多个中间齿轮，它包括中间齿轮架、喷嘴、液压变送器传感器、电涡流位移传感器和控制器，中间齿轮架包括大头柱塞、小头柱塞、多个滑杆和多个轴套，滑杆和轴套分别与中间齿轮一一对应，滑杆的一端连接在前机匣上，滑杆的另一端连接在后机匣上，轴套套装在滑杆上，大头柱塞和小头柱塞分别连接在轴套上，前机匣和后机匣内均设置有油缸，大头柱塞插装在前机匣的油缸内，小头柱塞插装在后机匣的油缸内；电涡流位移传感器和液压变送器传感器分别与控制器信号连接。本实用新型测量精度高，且能反应轴向力的方向，便于监控星型减速器的健康状况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于星型减速器的电控液压测扭机构。
背景技术
目前航空发动机测扭/测功原理分为两大类，一类有测扭柱塞，用液压力平衡中间齿轮(斜齿)的轴向力或齿轮传动架的反扭矩；另一类有传扭弹性轴，用电磁传感器测量弹性轴的扭转变形量。在航空发动机试车台则普遍采用贴应变片的扭矩秤进行精密测量并校准机载测扭仪表。所有测扭方法都已采用电子转换(非电量转化为电量)和模数转换，实现了数字处理，显示扭矩、转速、功率等参数并可用于航空发动机状态控制。
但每种航空发动机的测扭机构都有不同的适应性和局限性，试车台的扭矩秤占用空间大，结构脆弱，从未在航空发动机本体采用。液压测扭多用于有一个中间齿轮的涡轴发动机，或用于行星减速器，由于测扭精度不高，扭矩参数只用于指示而不参与航空发动机控制。弹性轴测扭多用于有一根长轴的涡轴发动机，许多新型航空发动机都才用了这种结构精简的电测功机构，测扭精度很高，扭矩参数用于指示而且参与航空发动机控制。高精度扭矩参数用于指示而且参与航空发动机控制已经是新研制的电控航空发动机的常规要求。但是涡轴发动机向微小型号(100～200kw)发展时遇到难题，很难设计一根安全系数较高的长弹性轴测扭。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于星型减速器的电控液压测扭机构，它测量精度高，且能反应轴向力的方向，便于监控星型减速器的健康状况。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于星型减速器的电控液压测扭机构，所述星型减速器包括前机匣、后机匣和多个中间齿轮，它包括：
中间齿轮架，所述中间齿轮架包括大头柱塞、小头柱塞、多个滑杆和多个轴套，所述滑杆和轴套分别与中间齿轮一一对应，所述滑杆的一端连接在前机匣上，所述滑杆的另一端连接在后机匣上，所述轴套套装在滑杆上，所述大头柱塞和小头柱塞分别连接在轴套上，所述前机匣和后机匣内均设置有油缸，所述大头柱塞插装在前机匣的油缸内，所述小头柱塞插装在后机匣的油缸内；
安装在前机匣上、与前机匣的油缸相连通、且依靠大头柱塞和小头柱塞的移动改变其流通面积的喷嘴；
用于测量前机匣的油缸内的滑油的压强值的液压变送器传感器；
用于测大头柱塞和小头柱塞的移动方向的电涡流位移传感器，所述液压变送器传感器和电涡流位移传感器均安装在前机匣上；
控制器，所述电涡流位移传感器和液压变送器传感器分别与控制器信号连接。
进一步提供了一种中间齿轮的具体结构，所述中间齿轮包括大螺旋圆柱齿轮和小螺旋圆柱齿轮，所述大螺旋圆柱齿轮套装在小螺旋圆柱齿轮上，且大螺旋圆柱齿轮和小螺旋圆柱齿轮通过花键连接。
进一步，所述星型减速器还包括动力涡轮、主动齿轮和输出齿轮，所述主动齿轮与动力涡轮的输出轴相连接，所述大螺旋圆柱齿轮与主动齿轮相啮合，所述输出齿轮与小螺旋圆柱齿轮相啮合，所述动力涡轮的至少一部分、主动齿轮、中间齿轮和输出齿轮的至少一部分均设置在由前机匣和后机匣组成的机匣内。
进一步为了密封测扭油压，所述大头柱塞与油缸之间及所述小头柱塞与油缸之间均设置有四氟乙烯塑料密封圈。
进一步，所述大头柱塞和小头柱塞的端面均呈圆环形，所述前机匣内的油缸和后机匣内的油缸也分别呈圆环形。
进一步，用于星型减速器的电控液压测扭机构还包括外置型电动调速齿轮泵，所述电动调速齿轮泵的与控制器信号连接，所述外置型电动调速齿轮泵与喷嘴相连通，以便控制器根据压强值及大头柱塞和小头柱塞的移动方向控制外置型电动调速齿轮泵动作，进而改变喷嘴喷射滑油的流量。
进一步为了使得前机匣和后机匣相连通，所述滑杆内设置有通孔，以便前机匣内的压力润滑油通过通孔到达后机匣，后机匣内的高温油气通过通孔到达前机匣。
采用了上述技术方案后，本实用新型增加了电涡流位移传感器，用于判断中间齿轮架移动方向和总摩擦力的方向，有利于控制器根据液压变送器传感器测得的压强值区分喷嘴的关闭值和开启值，并得出扭矩，从而提高测扭矩精度并监控整个减速器的健康状况；本实用新型利用电涡流位移传感器和外置型电动调速齿轮泵，构成了一个电子机械闭环控制系统，可输出星型减速器的很多特性参数并进行健康状态监控；外置型电动调速齿轮泵用于提供测扭机构的滑油，无刷直流调速电动机配合控制器，改变测扭机构的泄漏滑油流量和喷嘴喷射滑油流量，控制器可以通过PID控制算法保持微小的喷嘴喷射滑油流量，减小测扭消耗的功率并提高测扭精度。
附图说明
图1为本实用新型的用于星型减速器的电控液压测扭机构的结构示意图；
图2为本实用新型的用于星型减速器的电控液压测扭机构的原理框图；
图3为本实用新型的中间齿轮架的结构示意图；
图4为本实用新型的中间齿轮的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1～4所示，一种用于星型减速器的电控液压测扭机构，所述星型减速器包括前机匣11、后机匣12和多个中间齿轮，它包括：
中间齿轮架，所述中间齿轮架包括大头柱塞31、小头柱塞32、多个滑杆33和多个轴套34，所述滑杆33和轴套34分别与中间齿轮一一对应，所述滑杆33的一端连接在前机匣11上，所述滑杆33的另一端连接在后机匣12上，所述轴套34套装在滑杆33 上，所述大头柱塞31和小头柱塞32分别连接在轴套34上，所述前机匣11和后机匣12 内均设置有油缸，所述大头柱塞31插装在前机匣11的油缸内，所述小头柱塞32插装在后机匣12的油缸内；
安装在前机匣11上、与前机匣11的油缸相连通、且依靠大头柱塞31和小头柱塞 32的移动改变其流通面积的喷嘴4；
用于测量前机匣11的油缸内的滑油的压强值的液压变送器传感器5；
用于测大头柱塞31和小头柱塞32的移动方向的电涡流位移传感器6，所述液压变送器传感器5和电涡流位移传感器6均安装在前机匣11上；
控制器7，所述电涡流位移传感器6和液压变送器传感器5分别与控制器7信号连接。具体地，控制器用于接收大头柱塞31和小头柱塞32的移动方向信号，并根据压强值得出星型减速器的相应的扭矩。在本实施例中，滑杆33和轴套34各设置有三个。
如图4所示，所述中间齿轮包括大螺旋圆柱齿轮81和小螺旋圆柱齿轮82，所述大螺旋圆柱齿轮81套装在小螺旋圆柱齿轮82上，且大螺旋圆柱齿轮81和小螺旋圆柱齿轮82通过花键连接。
如图1所示，所述星型减速器还包括动力涡轮13、主动齿轮14和输出齿轮15，所述主动齿轮14与动力涡轮13的输出轴相连接，所述大螺旋圆柱齿轮81与主动齿轮14 相啮合，所述输出齿轮15与小螺旋圆柱齿轮82相啮合，所述动力涡轮13的至少一部分、主动齿轮14、中间齿轮和输出齿轮15的至少一部分均设置在由前机匣11和后机匣 12组成的机匣内。
如图1所示，为了密封测扭油压，所述大头柱塞31与油缸之间及所述小头柱塞32与油缸之间均设置有四氟乙烯塑料密封圈2。
如图1、3所示，所述大头柱塞31和小头柱塞32的端面均呈圆环形，所述前机匣11内的油缸和后机匣12内的油缸也分别呈圆环形。
如图2所示，用于星型减速器的电控液压测扭机构还包括外置型电动调速齿轮泵9，所述电动调速齿轮泵的与控制器7信号连接，所述外置型电动调速齿轮泵9与喷嘴4相连通，以便控制器7根据压强值及大头柱塞31和小头柱塞32的移动方向控制外置型电动调速齿轮泵9动作，进而改变喷嘴4喷射滑油的流量。具体地，控制器根据PID控制算法保持微小的喷嘴喷射滑油流量，减小侧扭矩消耗的功率并提高测扭精度。
如图1、3所示，为了使得前机匣11和后机匣12相连通，所述滑杆33内设置有通孔10，以便前机匣11内的压力润滑油通过通孔10到达后机匣12，后机匣12内的高温油气通过通孔10到达前机匣11。
本实用新型的工作原理如下：
本实用新型增加了电涡流位移传感器6，用于判断中间齿轮架移动方向和总摩擦力的方向，有利于控制器7根据液压变送器传感器5测得的压强值区分喷嘴4的关闭值和开启值，并得出扭矩，提高测扭矩精度并监控整个减速器的健康状况；本实用新型利用电涡流位移传感器6和外置型电动调速齿轮泵9，构成了一个电子机械闭环控制系统，可输出星型减速器的很多特性参数并进行健康状态监控；外置型电动调速齿轮泵9用于提供测扭机构的滑油，无刷直流调速电动机配合控制器7，改变测扭机构的泄漏滑油流量和喷嘴4喷射滑油流量，控制器7可以通过PID控制算法保持微小的喷嘴4喷射滑油流量，减小测扭消耗的功率并提高测扭精度。
以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于星型减速器的电控液压测扭机构，所述星型减速器包括前机匣(11)、后机匣(12)和多个中间齿轮，其特征在于，它包括：
中间齿轮架，所述中间齿轮架包括大头柱塞(31)、小头柱塞(32)、多个滑杆(33)和多个轴套(34)，所述滑杆(33)和轴套(34)分别与中间齿轮一一对应，所述滑杆(33)的一端连接在前机匣(11)上，所述滑杆(33)的另一端连接在后机匣(12)上，所述轴套(34)套装在滑杆(33)上，所述大头柱塞(31)和小头柱塞(32)分别连接在轴套(34)上，所述前机匣(11)和后机匣(12)内均设置有油缸，所述大头柱塞(31)插装在前机匣(11)的油缸内，所述小头柱塞(32)插装在后机匣(12)的油缸内；
安装在前机匣(11)上、与前机匣(11)的油缸相连通、且依靠大头柱塞(31)和小头柱塞(32)的移动改变其流通面积的喷嘴(4)；
用于测量前机匣(11)的油缸内的滑油的压强值的液压变送器传感器(5)；
用于测大头柱塞(31)和小头柱塞(32)的移动方向的电涡流位移传感器(6)，所述液压变送器传感器(5)和电涡流位移传感器(6)均安装在前机匣(11)上；
控制器(7)，所述电涡流位移传感器(6)和液压变送器传感器(5)分别与控制器(7)信号连接。
2.根据权利要求1所述的用于星型减速器的电控液压测扭机构，其特征在于：所述中间齿轮包括大螺旋圆柱齿轮(81)和小螺旋圆柱齿轮(82)，所述大螺旋圆柱齿轮(81)套装在小螺旋圆柱齿轮(82)上，且大螺旋圆柱齿轮(81)和小螺旋圆柱齿轮(82)通过花键连接。
3.根据权利要求2所述的用于星型减速器的电控液压测扭机构，其特征在于：所述星型减速器还包括动力涡轮(13)、主动齿轮(14)和输出齿轮(15)，所述主动齿轮(14)与动力涡轮(13)的输出轴相连接，所述大螺旋圆柱齿轮(81)与主动齿轮(14)相啮合，所述输出齿轮(15)与小螺旋圆柱齿轮(82)相啮合，所述动力涡轮(13)的至少一部分、主动齿轮(14)、中间齿轮和输出齿轮(15)的至少一部分均设置在由前机匣(11)和后机匣(12)组成的机匣内。
4.根据权利要求1所述的用于星型减速器的电控液压测扭机构，其特征在于：所述大头柱塞(31)与油缸之间及所述小头柱塞(32)与油缸之间均设置有四氟乙烯塑料密封圈(2)。
5.根据权利要求3所述的用于星型减速器的电控液压测扭机构，其特征在于：所述大头柱塞(31)和小头柱塞(32)的端面均呈圆环形，所述前机匣(11)内的油缸和后机匣(12)内的油缸也分别呈圆环形。
6.根据权利要求1所述的用于星型减速器的电控液压测扭机构，其特征在于：还包括外置型电动调速齿轮泵(9)，所述电动调速齿轮泵的与控制器(7)信号连接，所述外置型电动调速齿轮泵(9)与喷嘴(4)相连通，以便控制器(7)根据压强值及大头柱塞(31)和小头柱塞(32)的移动方向控制外置型电动调速齿轮泵(9)动作，进而改变喷嘴(4)喷射滑油的流量。
7.根据权利要求1所述的用于星型减速器的电控液压测扭机构，其特征在于：所述滑杆(33)内设置有通孔(10)，以便前机匣(11)内的压力润滑油通过通孔(10)到达后机匣(12)，后机匣(12)内的高温油气通过通孔(10)到达前机匣(11)。
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Cited By (2)
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