CN210953407U - 一种航空发动机试验台旋转测量装置、试验系统 - Google Patents

Abstract

一种航空发动机试验台旋转测量装置，设置在试验台的安装机构上，用于测量航空发动机零部件的参数，所述旋转测量机构包括小齿轮、大齿轮、测量圆环和转接件，所述两个小齿轮均与大齿轮啮合，大齿轮连接测量圆环，小齿轮在伺服电机驱动下，带动大齿轮转动，大齿轮带动测量圆环转动；所述测量圆环上均布多支多测点总压探针，和多个静压测量孔；所述转接件设置在测量圆环两侧，用于连接试验台安装机构其他部件。该旋转测量装置具有测量准确，效率高，误差小等优点。

Description

一种航空发动机试验台旋转测量装置、试验系统

技术领域

本实用新型涉及一种航空发动机部件的试验装置，尤其涉及一种航空发动机试验台旋转测量装置。

背景技术

航空发动机的工作条件非常苛刻，处于高温、高压和高速转动的工作状态，为了提升航空发动机的性能、可靠性以及寿命等，要充分掌握航空发动机在不同工况下的温度、压力、腐蚀、间隙以及应力等情况。为了掌握以上数据，通常需要将航空发动机在试验台上进行试车，包括零部件和系统试验、整机试车等。

粒子分离器是安装在航空发动机入口处的重要部件，防止由于吸入粒子造成发动机部件的损伤、耗油率增加以及发动机寿命降低。为了掌握粒子分离器的技术指标，需要对其总压损失、总压畸变等气动性能，以及防冰引起流量性能进行测试，确定是否符合设计要求。现有的试验装置不能准确测量试验件的气流参数，测量效率低；现有的测量机构由于齿轮存在传递误差，存在测量精度不高的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种航空发动机试验台旋转测量装置，解决现有试验台测量不准确，精度不高的问题。

该实用新型采取的技术方案是：

一种航空发动机试验台旋转测量装置，所述旋转测量机构设置在试验台的安装机构上，用于测量航空发动机零部件的参数，所述旋转测量机构包括小齿轮、大齿轮、测量圆环和转接件，所述小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮与测量圆环同轴连接，小齿轮连接有伺服电机；所述测量圆环上均布多支多测点总压探针，和多个静压测量孔；所述转接件设置在测量圆环两侧，用于连接试验台安装机构其他部件。

进一步地，所述旋转测量机构上设置3支5测点总压探针，每支探针之间以120°均布，总压探针测点按等截面积进行布置。

进一步地，还所述静压测量孔为3个。

进一步地，所述小齿轮与大齿轮传动比为1:9。

进一步地，所述旋转测量机构前端设置试验件安装机构，后端设置排气管，旋转测量机构通过转接件与试验件安装机构和排气管连接。

进一步地，所述测量圆环与前后转接段之间设有滑槽。

进一步地，所述旋转测量机构与试验件安装机构和排气管之间均采用O型圈密封。

进一步地，所述旋转测量机构设有PLC和伺服控制器，控制旋转测量机构转速。

与现有技术相比，该实用新型的有益效果是：

本实用新型采用的旋转测量结构，采用小齿轮带动大齿轮转动，测量圆环上设有等距离均分的多个测点，在转动一定角度后即可覆盖360°，测量准确，效率高；测量圆环上设有滑槽，避免了转动时摩擦，提高了能耗损失，保证了精度要求。

附图说明

图1为试验台安装系统结构图；

图2为旋转测量机构图；

图3为旋转测量机构图；

图4为旋转测量机构剖面图；

图5为旋转测量机构图；

图6为旋转测量机构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型。除非特别说明，本实用新型实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法。

实施例1

一种航空发动机试验台旋转测量装置1，如图1所示，安装在试验台上，试验台上依次设置有进气整流罩2、试验件安装机构3、旋转测量机构1和排气管4，构成了气流流道，气流流道内设置进气锥5和排气锥6，旋转测量机构设置在试验件安装机构后部，用于测量通过试验件之后的气流压力，进气整流罩上设有进气压力测量装置，通过测量进气压力和通过试验件之后的压力参数，通过公式计算出试验件的气流总压损失和总压畸变指数。

如图2、3，旋转测量装置1包括小齿轮11、大齿轮12、测量圆环13以及前后转接件15、伺服电机17和桥架组成。旋转测量机构的工作原理：小齿,11由伺服电机17驱动，带动大齿轮12旋转，大齿轮12与测量圆环同轴设置，大齿轮12带动测量圆环旋转。在测量圆环上13安装有3支5测点总压探针14，每支探针之间以120°均布，另外还布置有3个静压测量孔，总计18个测量压力测量通道，测量系统预留3个总压测量通道和1个静压测量通道。总压探针测点按等截面积进行布置。测量圆环旋转角度为120℃，实现 3支探针和3个静压测量孔可360°覆盖整个排气环形通道。本实施例中，小齿轮齿数为18，大齿轮齿数为162，大小齿轮传动比为9，测量角度的分辨率为0.04°，控制精度0.1°。

由于齿轮传动有一定误差和损耗，为了保证传动精度，减少功率损失，可以设有两个小齿轮，如图4、5所示，小齿轮11设有两个小齿轮111、112，两个小齿轮完全相同，均与大齿轮啮合，并且在两个相同的伺服电机驱动下工作。可以保证精度误差在0.1°以内。

如图3，旋转测量机构的测量圆环13与前后转接件15之间采用聚四氟乙烯材质作为滑槽，采用O型圈进行密封，由于转接件15与试验台其他部件连接，是固定的部件，旋转圆环13是旋转部件，滑槽18可以避免径向的干摩擦。前后转接段与试验件、排气直管段之间采用O型圈19进行密封。

旋转测量机构在试验台上应用时，为了实现自动化控制，还设置有PLC、伺服控制器等控制设备，采用现有的常规设备均可实现.本实施例伺服控制器选用西门子总线控制型，通过以太网通讯由S7-1500型PLC控制。

工作时，气流从进气口进入，经过试验件后进入旋转测量装置，经过排气管道排出，旋转测量装置用于测量经过试验件后的气流参数。旋转测量装置的测量环首先在起始位测量一次压力流场，然后按顺时针方向（顺气流看）转动11次，每间隔10°测量一次压力流场，每个角度位置应保持试验状态稳定运行3min，数据采集系统采集试验件各截面及试验设备的测量参数，包括大气压力、大气温度、流量、压力等参数。计算得出大气压力、大气温度、流量等参数后，通过现有的公式即可得出总压恢复系数和畸变指数等指标。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种航空发动机试验台旋转测量装置，其特征在于，所述旋转测量机构设置在试验台的安装机构上，用于测量航空发动机零部件的参数，所述旋转测量机构包括小齿轮、大齿轮、测量圆环和转接件，所述小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮与测量圆环同轴连接，小齿轮连接有伺服电机；所述测量圆环上均布多支多测点总压探针，和多个静压测量孔；所述转接件设置在测量圆环两侧，用于连接试验台安装机构其他部件。

2.根据权利要求1所述航空发动机试验台旋转测量装置，其特征在于，所述旋转测量机构上设置3支5测点总压探针，每支探针之间以120°均布，总压探针测点按等截面积进行布置。

3.根据权利要求1所述航空发动机试验台旋转测量装置，其特征在于，还所述静压测量孔为3个。

4.根据权利要求2所述航空发动机试验台旋转测量装置，其特征在于，所述小齿轮与大齿轮传动比为1:9。

5.根据权利要求1所述航空发动机试验台旋转测量装置，其特征在于，所述旋转测量机构前端设置试验件安装机构，后端设置排气管，旋转测量机构通过转接件与试验件安装机构和排气管连接。

6.根据权利要求1所述航空发动机试验台旋转测量装置，其特征在于，所述测量圆环与前后转接段之间设有滑槽。

7.根据权利要求5所述航空发动机试验台旋转测量装置，其特征在于，所述旋转测量机构与试验件安装机构、旋转测量机构与排气管之间均采用O型圈密封。

8.根据权利要求1所述航空发动机试验台旋转测量装置，其特征在于，所述旋转测量机构设有PLC和伺服控制器，控制旋转测量机构转速。

9.一种航空发动机试验系统，采用权利要求1-8任一所述的旋转测量装置。

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