CN212539633U - 一种微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冷却系统技术领域，具体涉及一种微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，其中所述框架上部安装有微型涡喷发动机，空气压缩机与高压空气电磁阀通过气管连接，高压空气电磁阀与竹节气管的一端连接，竹节气管的另一端朝向微型涡喷发动机的进气口，热电偶的一端安装在微型涡喷发动机的尾部喷管上，热电偶的另一端与电子控制器电连接，高压空气电磁阀与电子控制器电连接，电子控制器与电源电连接，遥控器接收机与电子控制器电连接，遥控器接收机与遥控器无线连接。本实用新型提高了发动机的冷却速度，缩短了冷却时间，缩短的实验周期。同时为发动机异常富油情况时提供一种保护机制，降低发动机爆轴的可能，延长发动机使用寿命。

Description

一种微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统

技术领域

本实用新型属于冷却系统技术领域，具体涉及一种微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统。

背景技术

微型涡喷发动机是涡轮喷气发动机的一种，具有体积小、质量轻、能量密度高等特点，被广泛应用于军事、民事以及科研教学等领域当中。在航空类院校的本科教学中，多以微型涡喷发动机试车台实验进行实践教学，以演示涡喷发动机在工作过程中的转速、推力、耗油率等参数的变化规律，加深学员对课堂知识的巩固。目前微型涡喷发动机试车台多以微型涡喷发动机控制系统为基础进行搭建，由微型涡喷发动机、电子控制器(ECU)、地面显示单元(GCU)、油泵、启动电机、电磁阀、航模遥控器等组成。

微型涡喷发动机运行分为启动、加减速、稳态运行和停车等，其中停车过程中，发动机由高转速逐渐降低，但是发动机此时的温度还很高，如果发动机转子停转，过高的温度会降低发动机的寿命，因此需要采取冷却措施，常用的冷却方式为启动电机间歇性地工作，带动发动机转子使其维持一定的转速，吸入低温的空气进行冷却。但是此种方式降温效果有限，需要较长的时间进行冷却，对于教学活动中需要多次反复实验时，效率太低，耗费时间过长。当由于异常操作导致发动机严重富油时，紧急断电会导致启动电机无法带动发动机转子进行冷却，不断电时也由于启动电机带动转子冷却时维持的转速太低，不能及时将富余燃油吹除，燃油在发动机内部燃烧，产生高温极易使发动机转子爆轴，使发动机损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，解决现有技术降温效率低、异常操作导致发动机严重富油时，不能及时将富余燃油吹除，燃油在发动机内部燃烧，产生高温极易使发动机转子爆轴的问题。

本实用新型的具体实现过程如下：

一种微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，包括框架、空气压缩机、竹节气管、高压空气电磁阀、热电偶、电子控制器、电源、遥控器接收机和遥控器，所述框架上部安装有微型涡喷发动机，空气压缩机与高压空气电磁阀通过气管连接，高压空气电磁阀与竹节气管的一端连接，竹节气管的另一端朝向微型涡喷发动机的进气口，热电偶的一端安装在微型涡喷发动机的尾部喷管上，热电偶的另一端与电子控制器电连接，高压空气电磁阀与电子控制器电连接，电子控制器与电源电连接，遥控器接收机与电子控制器电连接，遥控器接收机与遥控器无线连接。

进一步，竹节气管、高压空气电磁阀、热电偶、电子控制器、电源均设置在框架上。

进一步，框架上设置有用于固定竹节气管的支撑架，所述支撑架与竹节气管固定连接。

进一步，空气压缩机带有外接电源的电源线，工作时需外接电源。

进一步，所述电源为24V电源。

本实用新型的积极效果：

(1)本实用新型所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统提高了发动机的冷却速度，缩短了冷却时间，对于需要反复启停的微型涡喷发动机试车实验来说，缩短的实验周期。

(2)本实用新型所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统为发动机异常富油情况时提供一种保护机制，降低发动机爆轴的可能，延长发动机使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统的示意图；

图2为本实用新型所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统不含的遥控器接收机的俯视图；

图中，1框架，11支撑架，2空气压缩机，21气管，3竹节气管，4高压空气电磁阀，5热电偶，6电子控制器，7电源，8遥控器接收机，9微型涡喷发动机，91进气口，92尾部喷管，10遥控器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。

为了解决现有技术降温效率低、异常操作导致发动机严重富油时，不能及时将富余燃油吹除，燃油在发动机内部燃烧，产生高温极易使发动机转子爆轴的问题，本实用新型提供一种微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统。

实施例1

本实施例所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，见图1和图2，包括框架1、空气压缩机2、竹节气管3、高压空气电磁阀4、热电偶5、电子控制器6、电源7、遥控器接收机8和遥控器10，竹节气管3、高压空气电磁阀4、热电偶5、电子控制器6、电源7均设置在框架1上，所述框架1上部安装有微型涡喷发动机9，空气压缩机2与高压空气电磁阀4通过气管21连接，高压空气电磁阀4与竹节气管3的一端连接，竹节气管3的另一端朝向微型涡喷发动机9的进气口91，热电偶5的一端安装在微型涡喷发动机9的尾部喷管92上，热电偶5的另一端与电子控制器6电连接，高压空气电磁阀4与电子控制器6电连接，电子控制器6与电源7电连接，遥控器接收机8与电子控制器6电连接，遥控器接收机8与遥控器10无线连接。其中，框架1上设置有用于固定竹节气管3的支撑架11，所述支撑架11与竹节气管3固定连接，主要的固定方式可以是胶粘结或者绳子约束捆扎；空气压缩机2带有外接电源的电源线，工作时需外接电源；所述电源7为24V电源；热电偶5的一端是钩状结构，钩在微型涡喷发动机9的尾部喷管92上。

本实用新型所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统的工作原理：

遥控器10发出控制信号，遥控器接收机8接收到控制信号后，传给电子控制器6。空气压缩机2提供压缩空气；气管21负责联通空气压缩机2和高压空气电磁阀4；支撑架11用于固定竹节气管3，防止微型涡喷发动机9的进气口91的竹节气管3在高压空气流出时发生移动；高压空气电磁阀4负责打开和关闭高压空气通路，通常处于常闭状态；热电偶5安装在微型涡喷发动机9的尾部喷管92上，用于检测微型涡喷发动机9的排气温度；电子控制器6由24V电源供电，内置热电偶调理电路和PWM检测电路，可通过安装于微型涡喷发动机9的尾部喷管92上的热电偶5读取排气温度，同时从控制微型涡喷发动机9的遥控器接收机8引出ECU的PWM控制信号，用于判断遥控器10是否发出微型涡喷发动机9停车信号，遥控器10可通过遥控器接收机8可控制电子控制器6，电子控制器6控制高压空气电磁阀4用于打开和关闭高压空气通路。

微型涡喷发动机9工作时，排气温度会达到几百摄氏度，电子控制器6实时监测排气温度以及遥控器接收机8引出ECU的PWM控制信号，当遥控器10通过遥控器接收机8传递停车信号后，电子控制器6能够迅速检测到信号，然后发出控制信号驱动高压空气电磁阀4打开高压空气通路，储存在空气压缩机2内的高压空气会迅速通过气管21、高压空气电磁阀4、竹节气管3进入微型涡喷发动机9的进气口91，一方面高压空气会以极高的流速带动微型涡喷发动机9转子旋转，提高空气的流通能力，另一方面，低温的高速空气进入微型涡喷发动机9内部可以迅速带走热量，快速降低发动机温度，当微型涡喷发动机9排气温度低于预先设置的停止冷却的温度时，电子控制器6将会停止驱动高压空气电磁阀4使高压空气电磁阀4处于常闭状态，切断高压空气通路，辅助冷却系统停止工作。由于采用高压气体，当高压空气通路打开时，高压空气会以极高的流速从竹节气管3中流出，当微型涡喷发动机9由于误操作导致严重富油时，竹节气管3喷出的高速气流可以将微型涡喷发动机9内部的燃油吹出微型涡喷发动机9，降低微型涡喷发动机9由于燃油燃烧产生高温而发生爆轴的可能，同时也可以为微型涡喷发动机9降温。

本实用新型所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，不仅结构简单，还提高了发动机的冷却速度，缩短了冷却时间，对于需要反复启停的微型涡喷发动机试车实验来说，缩短的实验周期；为发动机异常富油情况时提供一种保护机制，高速的气流可以在降温的同时吹出发动机内多余的燃油，降低发动机爆轴的可能，延长发动机使用寿命。

本实用新型所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统中涉及的高压空气电磁阀4的厂家及型号为森亚电磁阀工厂的SY5404-044分高压电磁阀，电子控制器6的厂家及型号为正点原子的nimiSTM32F103开发板加微盛恒创电子的7A160W双路直流电机驱动组成，遥控器接收机8的厂家及型号为富斯FS-iA6B六通道航模遥控器接收机，微型涡喷发动机9的厂家及型号为上海空天微型航空航天发动机有限公司生产的LT-130型微型涡喷发动机，遥控器10的厂家及型号为FS富斯遥控模型技术有限公司FS-iA6B六通道航模遥控器。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作出的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施仅限于这些说明。对于本实用新型所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干简单推演或替换，都应该视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，其特征在于：包括框架(1)、空气压缩机(2)、竹节气管(3)、高压空气电磁阀(4)、热电偶(5)、电子控制器(6)、电源(7)、遥控器接收机(8)和遥控器(10)，所述框架(1)上部安装有微型涡喷发动机(9)，空气压缩机(2)与高压空气电磁阀(4)通过气管(21)连接，高压空气电磁阀(4)与竹节气管(3)的一端连接，竹节气管(3)的另一端朝向微型涡喷发动机(9)的进气口(91)，热电偶(5)的一端安装在微型涡喷发动机(9)的尾部喷管(92)上，热电偶(5)的另一端与电子控制器(6)电连接，高压空气电磁阀(4)与电子控制器(6)电连接，电子控制器(6)与电源(7)电连接，遥控器接收机(8)与电子控制器(6)电连接，遥控器接收机(8)与遥控器(10)无线连接。

2.根据权利要求1所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，其特征在于：竹节气管(3)、高压空气电磁阀(4)、热电偶(5)、电子控制器(6)、电源(7)均设置在框架(1)上。

3.根据权利要求1所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，其特征在于：框架(1)上设置有用于固定竹节气管(3)的支撑架(11)，所述支撑架(11)与竹节气管(3)固定连接。

4.根据权利要求1所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，其特征在于：空气压缩机(2)带有外接电源的电源线，工作时需外接电源。

5.根据权利要求1所述微型涡喷发动机试车台的辅助冷却保护系统，其特征在于：所述电源(7)为24V电源。

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