專利名稱:民航飛機(jī)apu冷卻風(fēng)扇測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,具體涉及民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀。
背景技術(shù):
APU Auxiliary Power Unit,輔助動力裝置。在大、中型飛機(jī)上和大型直升機(jī)上,為了減少對地面(機(jī)場)供電設(shè)備的依賴,都裝有獨立的小型動力裝置,稱為輔助動力裝置或 APU。APU冷卻風(fēng)扇,用于加速空氣流動,進(jìn)而為APU降溫,減少APU因高溫弓丨起的損壞和老化。關(guān)于冷卻風(fēng)扇要測定其冷卻效果?,F(xiàn)有冷卻風(fēng)扇測試臺采用直流交流電機(jī)和齒輪箱,具有以下缺點:(I)高載荷功率大;(2)體積大、不方便攜帶;(3)對風(fēng)扇保護(hù)性能差;(4)成本高;(5)可持續(xù)運行時間短,最長不超過10分鐘;(6)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較差;(7)無滑油循環(huán)利用回收能力,浪費較大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,以克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點和不足。民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試臺,用于APU冷卻風(fēng)扇組件的檢測、維修以及維修過程中的產(chǎn)品調(diào)試和最終的驗收試驗。本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題,可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,包括用于驅(qū)動待測試的風(fēng)扇的驅(qū)動器,其特征在于,包括:所述驅(qū)動器與所述風(fēng)扇之間設(shè)置聯(lián)軸器,并且所述驅(qū)動器通過鐘罩與所述風(fēng)扇連接;控制系統(tǒng),與所述驅(qū)動器連接,并控制其運轉(zhuǎn);動力潤滑系統(tǒng),與所述驅(qū)動器連接,為其提供滑油;供油增壓系統(tǒng),與所述驅(qū)動器連接,為其提供壓力;冷卻系統(tǒng),與所述驅(qū)動器連接,為其提供冷量;以及振動測試系統(tǒng),從所述聯(lián)軸器和所述風(fēng)扇之間的振動測試點采集待測試信息。進(jìn)一步,所述驅(qū)動器包括:電主軸,支撐所述電主軸的第一電主軸支座、第二電主軸支座,所述電主軸的兩側(cè)分別設(shè)置前蓋板、后蓋板,以及控制溫度、電流、扭矩的第一過載保護(hù)裝置,所述前蓋板設(shè)置于所述鐘罩和所述風(fēng)扇之間,所述第一過載保護(hù)裝置,在溫度、電流、扭矩超過額定值時候停止工作;其中,所述電主軸的軸心設(shè)置管腔,所述管腔的兩側(cè)為管腔口。進(jìn)一步,所述風(fēng)扇具有風(fēng)扇齒輪,遠(yuǎn)離聯(lián)軸器的一側(cè)設(shè)有空氣入口,靠近聯(lián)軸器的一側(cè)設(shè)有空氣出口;所述空氣入口設(shè)有安全網(wǎng)罩和進(jìn)氣導(dǎo)流管;所述空氣出口設(shè)有出風(fēng)引導(dǎo)裝置。進(jìn)一步,所述聯(lián)軸器軸心設(shè)置為空心漏斗狀結(jié)構(gòu),所述聯(lián)軸器與所述電主軸同軸,漏斗狀結(jié)構(gòu)的環(huán)壁部設(shè)有與所述風(fēng)扇齒輪相配合的聯(lián)軸器內(nèi)齒輪,漏斗狀的底部設(shè)有過載扭斷的聯(lián)軸器凹槽,漏斗狀結(jié)構(gòu)的頸部設(shè)有M28螺紋。進(jìn)一步,所述鐘罩設(shè)置為側(cè)臥的燈罩式結(jié)構(gòu),其內(nèi)為腔體,所述鐘罩的前端通過卡環(huán)與所述風(fēng)扇連接,其后端通過螺栓與所述電主軸連接;所述鐘罩的下部設(shè)有滑油回集槽,滑油回集槽下部設(shè)有油氣出口 ;所述鐘罩的下部還設(shè)有緩沖空氣入口。進(jìn)一步,所述動力潤滑系統(tǒng)包括:油霧潤滑器、噴嘴、霧化滑油管、霧化滑油入口、油管支座、油慮和油氣分離器和風(fēng)扇滑油泵,構(gòu)成潤滑循環(huán),其中,所述霧化滑油管的前端設(shè)有噴嘴,所述霧化滑油管貫穿電主軸、聯(lián)軸器、鐘罩,直抵風(fēng)扇;所述霧化滑油管的后端設(shè)有霧化滑油入口,所述霧化滑油管的下方設(shè)置有支撐的油管支座;所述油霧潤滑器內(nèi)的滑油通過霧化滑油管貫穿電主軸、聯(lián)軸器、鐘罩,經(jīng)過油慮和油氣分離器回收后到達(dá)油慮和油氣分離器,經(jīng)過風(fēng)扇滑油泵再循環(huán)。進(jìn)一步,所述供油增壓系統(tǒng)包括:電主軸、前蓋板、后蓋板、聯(lián)軸器、鐘罩、油慮和油氣分離器、截止閥門、調(diào)節(jié)閥、壓力表、管路內(nèi)置的氣濾,以及控制壓力的第二過載保護(hù)裝置;緩沖空氣進(jìn)入鐘罩,經(jīng)過電主軸、聯(lián)軸器,再經(jīng)過油氣出口,回到油慮和油氣分離器。進(jìn)一步,所述振動測試系統(tǒng)包括:振動測試點、位于卡環(huán)上的加速度傳感器、振動采集儀、采集計算機(jī),采集計算機(jī)內(nèi)具有采集軟件和數(shù)據(jù)處理軟件;其中,所述振動測試點包括:垂直方向振動測試點、水平方向振動測試點;所述加速度傳感器包括:垂直方向加速度傳感器、水平方向加速度傳感器。進(jìn)一步,所述控制系統(tǒng)包括:控制柜,所述控制柜上方設(shè)置顯示器,所述控制柜內(nèi)設(shè)有振動采集儀、采集計算機(jī)和3U預(yù)留。進(jìn)一步,所述測試儀還包括測試臺,測試臺包括:臺面、臺架和調(diào)整高度的臺架腳,所述臺面下方設(shè)置第一工具抽屜、第二工具抽屜;所述測試臺一側(cè)設(shè)置冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)采用冷卻機(jī)。進(jìn)一步,所述臺面下方還設(shè)置變頻器、油霧潤滑器、油慮和油氣分離器、風(fēng)扇滑油泵,所述臺面上方設(shè)置電主軸、聯(lián)軸器、鐘罩和風(fēng)扇。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用機(jī)電一體化和信息處理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計,測試數(shù)據(jù)可自動采集到計算機(jī)。
帶有過載保護(hù)裝置。風(fēng)扇意外卡死時聯(lián)軸器扭斷,驅(qū)動電主軸分離,保護(hù)測試風(fēng)扇。同時,電主軸也帶有過載保護(hù)功能,原理示意見圖1。整套系統(tǒng)布局緊湊、體積小、重量輕、操作簡單、安全可靠。使用方便,維護(hù)簡單,操作安全。易于維護(hù)和保養(yǎng),使用經(jīng)濟(jì)。
圖1本發(fā)明的原理圖。圖2A為本發(fā)明的總體布局的正視圖。圖2B為本發(fā)明的總體布局的立體圖。圖3A為驅(qū)動器的剖視圖。圖3B為驅(qū)動器的立體圖。圖4為風(fēng)扇與電主軸的裝配簡圖。圖5為前蓋板和后蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為動力潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為供油增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8A為聯(lián)軸器的剖視圖。圖8B為聯(lián)軸器的立體圖。圖9A為鐘罩的剖視圖。圖9B為鐘罩的立體圖。圖10為振動測試點的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記:驅(qū)動器100、電主軸110、管腔111、管腔口 112。第一電主軸支座121、第二電主軸支座122、前蓋板131、后蓋板132。動力潤滑系統(tǒng)200、油霧潤滑器210、噴嘴212、霧化滑油管211、霧化滑油入口 213、油管支座221 ;油慮和油氣分離器230、風(fēng)扇滑油泵240 ;供油增壓系統(tǒng)300、油慮和油氣分離器230。聯(lián)軸器400、聯(lián)軸器內(nèi)齒輪410、聯(lián)軸器凹槽420、M28螺紋430。鐘罩500、滑油回集槽510、油氣出口 511、緩沖空氣入口 521、卡環(huán)530、螺栓540。風(fēng)扇600、風(fēng)扇齒輪610、空氣入口 621、空氣出口 622、安全網(wǎng)罩640。振動測試系統(tǒng)700、振動測試點710:垂直方向振動測試點711、水平方向振動測試點712;加速度傳感器720:垂直方向加速度傳感器721、水平方向加速度傳感器722。振動采集儀730、采集計算機(jī)740??刂葡到y(tǒng)800、控制柜810、顯示器820、振動采集儀730、采集計算機(jī)740、變頻器840、3U 預(yù)留 850。冷卻系統(tǒng)900、冷卻機(jī)910。測試臺1、臺面10、臺架20、臺架腳30、第一工具抽屜11、第二工具抽屜12。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例,對本發(fā)明作進(jìn)步說明。應(yīng)理解,以下實施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。實施例1圖1本發(fā)明的原理圖,如圖1所示,民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,包括:驅(qū)動器100、動力潤滑系統(tǒng)200、供油增壓系統(tǒng)300、聯(lián)軸器400、鐘罩500、風(fēng)扇600、振動測試系統(tǒng)700、控制系統(tǒng)800和冷卻系統(tǒng)900。本發(fā)明的布局按功能分區(qū),考慮不同設(shè)備的工作特性和干擾要求,在不產(chǎn)生相互干擾的情況下盡可能布局緊湊合理。圖2A為本發(fā)明的總體布局的正視圖。圖2B為本發(fā)明的總體布局的立體圖。如圖2A和圖2B所示,測試儀還包括測試臺1,測試臺I包括:臺面10、臺架20和臺架腳30,臺面10下方設(shè)置第一工具抽屜11、第二工具抽屜12。測試臺I 一側(cè)設(shè)置冷卻系統(tǒng)900,冷卻系統(tǒng)900采用冷卻機(jī)910。
測試臺I電氣布線力求安全、美觀;控制面板布局美觀,顯示清晰,操作方便??刂乒?10設(shè)有采集計算機(jī)740和3U預(yù)留850,采集計算機(jī)740作為工控機(jī),3U預(yù)留850預(yù)留轉(zhuǎn)速控制接口,也可作為標(biāo)準(zhǔn)面板后續(xù)擴(kuò)展備用。臺面10下方設(shè)置第一工具抽屜11、第二工具抽屜12,放置安裝工具和操作手冊。如圖2A和圖2B所示,電主軸110固定臺面預(yù)留雙軌道,臺面長1800mm,電主軸出口端到臺面左端距離IOOOmm左右。測試臺I采用生鐵臺面,臺面10采用2mm厚304不銹鋼板材。臺面10由鋼架支撐,自帶配套風(fēng)扇600的標(biāo)準(zhǔn)接口。臺架腳30高度可調(diào),可在水平尺協(xié)助下調(diào)腳高,調(diào)整臺面10水平。測試臺I還帶有安全警告標(biāo)識、聯(lián)軸器400過載保護(hù)、和電主軸110緊急停機(jī)的第一過載保護(hù)裝置。風(fēng)扇600意外抱死時可自動脫離驅(qū)動,斷電停機(jī),保護(hù)風(fēng)扇減少損失。驅(qū)動器100用于驅(qū)動待測試的風(fēng)扇600。驅(qū)動器100與風(fēng)扇600之間設(shè)置聯(lián)軸器400,并且驅(qū)動器100通過鐘罩500與風(fēng)扇600連接??刂葡到y(tǒng)800與驅(qū)動器100連接,并控制其運轉(zhuǎn)。動力潤滑系統(tǒng)200與驅(qū)動器100連接,為其提供滑油。供油增壓系統(tǒng)300與驅(qū)動器100連接,為其提供壓力。冷卻系統(tǒng)900與驅(qū)動器100連接,為其提供冷量。振動測試系統(tǒng)700,從聯(lián)軸器400和風(fēng)扇600之間的振動測試點710采集待測試信
肩、O圖3A為驅(qū)動器的剖視圖,圖3B為驅(qū)動器的立體圖,如圖3A和圖3B所示,驅(qū)動器100包括:電主軸110,支撐電主軸110的第一電主軸支座121、第二電主軸支座122,電主軸110的兩側(cè)分別設(shè)置前蓋板131、后蓋板132,以及控制溫度、電流、扭矩的第一過載保護(hù)裝置。圖5為前蓋板和后蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖5所示,前蓋板131設(shè)置于鐘罩500和風(fēng)扇600之間。第一過載保護(hù)裝置,在溫度、電流、扭矩超過額定值時候停止工作。運行時電主軸110的內(nèi)部溫度彡110°c,如果超過電主軸110的內(nèi)部溫度> 110°C,則停止工作。電主軸110的軸心設(shè)置管腔111,管腔111的兩側(cè)為管腔口 112。
驅(qū)動器100采用進(jìn)口成套的高轉(zhuǎn)速電主軸拖動系統(tǒng),對APU風(fēng)扇提供驅(qū)動力,電主軸110最高轉(zhuǎn)速60000rpm,轉(zhuǎn)速在3000rpnT60000rpm之間連續(xù)可調(diào)(配套的變頻器調(diào)速),并穩(wěn)定在中間某一值,誤差范圍土 0.5%左右,(滿足28580 土 200rpm、51965 土 500rpm和56122±500rpm 的精度)。加速度傳感器720及顯示儀表精度土 0.5%。驅(qū)動功率5kw,帶有專用的冷卻系統(tǒng),能長時間(不少于24小時)無間斷連續(xù)工作。圖4為風(fēng)扇與電主軸的裝配簡圖,如圖1和圖4所示,風(fēng)扇600具有風(fēng)扇齒輪610,遠(yuǎn)離聯(lián)軸器400的一側(cè)設(shè)有空氣入口 621,靠近聯(lián)軸器400的一側(cè)設(shè)有空氣出口 622??諝馊肟?621設(shè)有安全網(wǎng)罩640和進(jìn)氣導(dǎo)流管;空氣出口 622設(shè)有出風(fēng)引導(dǎo)裝置,把出風(fēng)引向室夕卜,降低室內(nèi)空氣噪音。安全網(wǎng)罩640與空氣入口 621不接觸,間隙約50mm??諝獬隹?622根據(jù)廠房實際情況安裝排氣管道。圖6為動力潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖6所示,動力潤滑系統(tǒng)200包括:油霧潤滑器210、噴嘴212、霧化滑油管211、霧化滑油入口 213、油管支座221、油慮和油氣分離器230和風(fēng)扇滑油泵240,構(gòu)成潤滑循環(huán)。霧化滑油管211的前端設(shè)有噴嘴212,霧化滑油管211貫穿電主軸110、聯(lián)軸器400、鐘罩500,直抵風(fēng)扇600 ;霧化滑油管211的后端設(shè)有霧化滑油入口 213,霧化滑油管211的下方設(shè)置有支撐的油管支座221。油霧潤滑器210內(nèi)的滑油通過霧化滑油管211貫穿電主軸110、聯(lián)軸器400、鐘罩500,經(jīng)過油慮和油氣分離器230回收后到達(dá)油慮和油氣分離器230,經(jīng)過風(fēng)扇滑油泵240再循環(huán)。圖7為供油增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7所示,供油增壓系統(tǒng)300包括:電主軸110、前蓋板131、后蓋板132、聯(lián)軸器400、鐘罩500、油慮和油氣分離器230、鐘罩500的下部設(shè)有滑油回集槽510,滑油回集槽510下部設(shè)有油氣出口 511。緩沖空氣使用場地現(xiàn)有壓縮空氣源或空壓機(jī)氣源,額定工作壓力:75±5psi(0.52MPa)。管路系統(tǒng)能夠承受200psi (1.4MPa)壓力,不漏氣。供油增壓系統(tǒng)300還設(shè)有獨立的截止閥門,調(diào)壓閥,壓力表。管路有氣慮,并帶第二過載保護(hù)裝置,壓力過載時候,停止工作?;凸┯筒捎瞄]環(huán)回路,密閉性好,在正常工作條件下不漏油。管路布局簡潔合理,干凈無油污。有單獨的啟動/停止開關(guān),自帶油慮和油氣分離器230。緩沖空氣進(jìn)入鐘罩500,經(jīng)過電主軸110、聯(lián)軸器400,再經(jīng)過油氣出口 511,回到油慮和油氣分離器230。供油增壓系統(tǒng)300采用進(jìn)口成套閉環(huán)的滑油冷卻系統(tǒng),在工作介質(zhì)MIL-L-7808或MIL-L-23699下能穩(wěn)定運行,管路額定工作壓力200psi (145psi=lMPa),油氣出口 511開直徑0.5mm孔噴霧(根據(jù)實際可換噴嘴頭以調(diào)整出油口開直徑),孔到電主軸110的軸端距離10mm。管路系統(tǒng)能夠承受500psi (3.45MPa)壓力。圖8A為聯(lián)軸器的剖視圖,圖SB為聯(lián)軸器的立體圖,如圖8A和圖SB所示,聯(lián)軸器400軸心設(shè)置為空心漏斗狀結(jié)構(gòu),聯(lián)軸器400與電主軸110同軸,漏斗狀結(jié)構(gòu)的環(huán)壁部設(shè)有與風(fēng)扇齒輪610相配合的聯(lián)軸器內(nèi)齒輪410,漏斗狀的底部設(shè)有過載扭斷的聯(lián)軸器凹槽420,漏斗狀結(jié)構(gòu)的頸部設(shè)有M28螺紋430。圖9A為鐘罩的剖視圖,圖9B為鐘罩的立體圖,如圖9A和圖9B所示,鐘罩500設(shè)置為側(cè)臥的燈罩式結(jié)構(gòu),其內(nèi)為腔體。鐘罩500的前端通過卡環(huán)530與風(fēng)扇600連接,其后端通過螺栓540與電主軸110連接。鐘罩500的下部設(shè)有滑油回集槽510,滑油回集槽510下部設(shè)有油氣出口 511。鐘罩500的下部還設(shè)有緩沖空氣入口 521。圖10為振動測試點的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖10所示,振動測試系統(tǒng)700包括:振動測試點710、位于卡環(huán)上的加速度傳感器720、振動采集儀730、采集計算機(jī)740,采集計算機(jī)740內(nèi)具有采集軟件和數(shù)據(jù)處理軟件。振動測試系統(tǒng)700采用進(jìn)口高精度的加速度傳感器720,能夠測試最高轉(zhuǎn)速下風(fēng)扇的水平和豎直兩個方向的振動量。振動測量范圍(T25mm/sec,精度0.2mm/sec。參考O IOOmiI(2.54mm)。測試臺I的振動控制在電主軸56122±500rpm轉(zhuǎn)速下振動量約lmm/sec,在電主軸支架上檢測,水平,垂直兩個振動測試點710。振動測試點710包括:垂直方向振動測試點711、水平方向振動測試點712。圖11加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖11所示,加速度傳感器720包括:垂直方向加速度傳感器721、水平方向加速度傳感器722。如圖2A和圖2B所示,控制系統(tǒng)800包括:控制柜810,控制柜810上方設(shè)置顯示器820,控制柜810內(nèi)設(shè)有振動采集儀730、采集計算機(jī)740和3U預(yù)留850。
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如圖2A和圖2B所示,臺面10下方還設(shè)置變頻器840、油霧潤滑器210、油慮和油氣分離器230、風(fēng)扇滑油泵240,臺面10上方設(shè)置電主軸110、聯(lián)軸器400、鐘罩500和風(fēng)扇600。民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀的運行環(huán)境:室內(nèi)應(yīng)干凈整潔,地面不得有粉塵、碎屑等可吸入顆粒,風(fēng)扇進(jìn)氣口附近不得有紙張、筆、扳手等物品。進(jìn)氣口附近嚴(yán)禁含有螺母、螺釘、紙張等雜物。開機(jī)前應(yīng)仔細(xì)檢查安裝說明書、安裝工具等物品是否放回工具箱內(nèi),并核查各個連接部件是否安裝到位。穩(wěn)定可靠的380V三相交變電源,負(fù)載能力IOkW以上,并有可靠接地。測試臺I的工作環(huán)境溫度10°C 40°C、濕度:彡70%,大氣壓力:當(dāng)?shù)卮髿鈮?。穩(wěn)定的壓縮空氣氣源,壓力0.52MPa以上,氣源應(yīng)能保證連續(xù)不間斷供氣,壓縮空氣應(yīng)干凈,不得含有粉塵。本發(fā)明的原理本發(fā)明的原理及設(shè)計圖紙符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),使用的原材料滿足可預(yù)見的極限強(qiáng)度和剛度要求。與部件直接接觸的材料對部件不會造成損傷。操縱方便,有防止誤操作功能。電子控制和自動控制軟件滿足相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),安全防護(hù)滿足相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。測試臺I采用高速電機(jī)直驅(qū)方式,電機(jī)和風(fēng)扇600采用高同心度的半剛性聯(lián)軸器400連接,聯(lián)軸器400與齒輪接觸部分帶有緩沖聯(lián)軸器內(nèi)齒輪410,具有一定變形吸能能力,隔離驅(qū)動電機(jī)的振動,減少其它振動源對風(fēng)扇的干擾。電主軸110采用進(jìn)口成套設(shè)備,系統(tǒng)自帶過載保護(hù),在溫度、電流或扭矩激增時能停止工作,保護(hù)電主軸和設(shè)備。
電主軸采用配套的變頻器840調(diào)速,轉(zhuǎn)速可由PC控制或手動控制。帶有配套的冷卻系統(tǒng),能長時間連續(xù)無間斷工作。聯(lián)軸器400中間有凹槽,截面積經(jīng)過計算和試驗,能在額定扭矩下工作,過載扭斷,能在風(fēng)扇600抱死時扭斷,分離電主軸110與風(fēng)扇600,與電主軸110的第一過載保護(hù)裝置一起對風(fēng)扇形成雙重保護(hù)。風(fēng)扇600與電主軸110采用“卡環(huán)530”+ “鐘罩500”方式固定。卡環(huán)530 (規(guī)格同風(fēng)扇實際安裝卡箍)拆卸方便,便于安裝和拆卸待測風(fēng)扇,模擬風(fēng)扇600的真實工況,提高測試數(shù)據(jù)的真實性。驅(qū)動器100的結(jié)構(gòu),如圖3A和圖3B所示,鐘罩500連接風(fēng)扇600與電主軸110,將其間的空間完全封閉,將霧化滑油與外界隔離,有效控制油污。電主軸110尾端裝配后蓋板132,將電主軸尾端封閉。整個系統(tǒng)完全密閉,隔絕霧化油氣泄漏,保證了臺面10和室內(nèi)的干凈整潔。風(fēng)扇600與電主軸110的配合方式如圖4。前蓋板131和后蓋板132的結(jié)構(gòu),如圖5所示,測試臺I使用完畢停機(jī)后,用防塵的前蓋板131將風(fēng)扇接口堵住,防止灰塵進(jìn)入鐘罩500,同時也防止?jié)櫥托孤┪廴九_面10。動力潤滑系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)如圖6所示,霧化高壓潤滑油由電主軸110的尾部接口接入,經(jīng)由電主軸軸心管腔口 112進(jìn)入管腔111,噴向待測試的風(fēng)扇600?;徒?jīng)風(fēng)扇600排出后,回流至鐘罩500的腔體內(nèi),經(jīng)過鐘罩500底部的油氣出口 511流出,再經(jīng)過油慮和油氣分離器230、油慮,進(jìn)入風(fēng)扇滑油泵240再次循環(huán)。供油增壓系統(tǒng)300的結(jié)構(gòu)如圖7所示,緩沖空氣由鐘,500底部的緩沖空氣入口521進(jìn)入,經(jīng)由與風(fēng)扇600的氣嘴連接的導(dǎo)氣管,進(jìn)入風(fēng)扇600內(nèi)部。聯(lián)軸器400的結(jié)構(gòu)如圖8A和圖8B所示,電主軸110與風(fēng)扇600之間采用半剛性聯(lián)軸器連接,以消減傳動過程的振動和隔離電主軸的振動。聯(lián)軸器400為空心,內(nèi)有與風(fēng)扇齒輪610匹配的聯(lián)軸器內(nèi)齒輪410,直接套于風(fēng)扇齒輪610上,以便保證同心度,有效降低外部振動的干擾。聯(lián)軸器400的中部截面較小,設(shè)計為過載扭斷的聯(lián)軸器凹槽420,在抱死狀態(tài)下保護(hù)風(fēng)扇600。鐘罩500的結(jié)構(gòu)如圖9A和圖9B所示。鐘罩500為封閉殼體,尾部通過螺栓540與電主軸110連接,螺栓540帶密封墊圈。鐘罩500的前端通過卡環(huán)530與風(fēng)扇600鏈接。其將電主軸110與風(fēng)扇600連成整體,在風(fēng)扇600的尾部形成密閉空間,將滑油與外界徹底隔離,杜絕運行時滑油泄露。振動測試系統(tǒng)700的結(jié)構(gòu)如圖10所示,振動測試系統(tǒng)700采集采用成套的振動采集儀,振動測試點710,可以按照風(fēng)扇手冊的要求分部,也可以設(shè)定垂直方向振動測試點711、水平方向振動測試點712。采集系統(tǒng)包含兩個高精度加速度傳感器720、振動采集儀730、采集軟件、采集計算機(jī)740和數(shù)據(jù)處理軟件等,能實時采集并聯(lián)機(jī)顯示當(dāng)前測試結(jié)果,也可以保存數(shù)據(jù),待后續(xù)進(jìn)一步分析。加速度傳感器720的結(jié)構(gòu)如圖11所示。加速度傳感器720的安裝方式。兩個加速度傳感器720固定于卡環(huán)上,分別為垂直方向加速度傳感器721、水平方向加速度傳感器722,測試時與卡環(huán)530 —起套在風(fēng)扇600上,通過扣件緊固,拆卸方便。配件清單,主要設(shè)備清單見表I。
表I主要設(shè)備清單
權(quán)利要求
1.航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,包括用于驅(qū)動待測試的風(fēng)扇(600)的驅(qū)動器(100),其特征在于,包括: 所述驅(qū)動器(100 )與所述風(fēng)扇(600 )之間設(shè)置聯(lián)軸器(400 ),并且所述驅(qū)動器(100 )通過鐘罩(500)與所述風(fēng)扇(600)連接; 控制系統(tǒng)(800),與所述驅(qū)動器(100)連接,并控制其運轉(zhuǎn); 動力潤滑系統(tǒng)(200),與所述驅(qū)動器(100)連接,為其提供滑油; 供油增壓系統(tǒng)(300),與所述驅(qū)動器(100)連接,為其提供壓力; 冷卻系統(tǒng)(900),與所述驅(qū)動器(100)連接,為其提供冷量;以及振動測試系統(tǒng)(700),從所 述聯(lián)軸器(400)和所述風(fēng)扇(600)之間的振動測試點(710)采集待測試信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述驅(qū)動器(100)包括:電主軸(110),支撐所述電主軸(110)的第一電主軸支座(121 )、第二電主軸支座(122),所述電主軸(110)的兩側(cè)分別設(shè)置前蓋板(131)、后蓋板(132),以及控制溫度、電流、扭矩的第一過載保護(hù)裝置,所述前蓋板(131)設(shè)置于所述鐘罩(500)和所述風(fēng)扇(600)之間,所述第一過載保護(hù)裝置,在溫度、電流、扭矩超過額定值時候停止工作; 其中,所述電主軸(110)的軸心設(shè)置管腔(111),所述管腔(111)的兩側(cè)為管腔口(112)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述風(fēng)扇(600)具有風(fēng)扇齒輪(610),遠(yuǎn)離聯(lián)軸器(400)的一側(cè)設(shè)有空氣入(621),靠近聯(lián)軸器(400)的一側(cè)設(shè)有空氣出口(622); 所述空氣入口(621)設(shè)有安全網(wǎng)罩(640)和進(jìn)氣導(dǎo)流管; 所述空氣出(622)設(shè)有出風(fēng)引導(dǎo)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述聯(lián)軸器(400)軸心設(shè)置為空心漏斗狀結(jié)構(gòu),所述聯(lián)軸器(400)與所述電主軸(110)同軸,漏斗狀結(jié)構(gòu)的環(huán)壁部設(shè)有與所述風(fēng)扇齒輪(610)相配合的聯(lián)軸器內(nèi)齒輪(410),漏斗狀的底部設(shè)有過載扭斷的聯(lián)軸器凹槽(420),漏斗狀結(jié)構(gòu)的頸部設(shè)有M28螺紋(430)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述鐘罩(500)設(shè)置為側(cè)臥的燈罩式結(jié)構(gòu),其內(nèi)為腔體, 所述鐘罩(500 )的前端通過卡環(huán)(530 )與所述風(fēng)扇(600 )連接,其后端通過螺栓(540 )與所述電主軸(I 10)連接; 所述鐘罩(500)的下部設(shè)有滑油回集槽(510),滑油回集槽(510)下部設(shè)有油氣出口(511); 所述鐘罩(500)的下部還設(shè)有緩沖空氣入口(521)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述動力潤滑系統(tǒng)(200)包括:油霧潤滑器(210)、噴嘴(212)、霧化滑油管(211)、霧化滑油入口(213)、油管支座(221)、油慮和油氣分離器(230)和風(fēng)扇滑油泵(240),構(gòu)成潤滑循環(huán), 其中,所述霧化滑油管(211)的前端設(shè)有噴嘴(212),所述霧化滑油管(211)貫穿電主軸(110)、聯(lián)軸器(400)、鐘罩(500),直抵風(fēng)扇(600);所述霧化滑油管(211)的后端設(shè)有霧化滑油入口(213),所述霧化滑油管(211)的下方設(shè)置有支撐的油管支座(221);所述油霧潤滑器(210)內(nèi)的滑油通過霧化滑油管(211)貫穿電主軸(110)、聯(lián)軸器(400)、鐘罩(500),經(jīng)過油慮和油氣分離器(230)回收后到達(dá)油慮和油氣分離器(230),經(jīng)過風(fēng)扇滑油泵(240)再循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述供油增壓系統(tǒng)(300)包括:電主軸(110)、前蓋板(131)、后蓋板(132)、聯(lián)軸器(400)、鐘罩(500)、油慮和油氣分離器(230)、截止閥門、調(diào)節(jié)閥、壓力表、管路內(nèi)置的氣濾,以及控制壓力的第二過載保護(hù)裝置; 緩沖空氣進(jìn)入鐘罩(500),經(jīng)過電主軸(110)、聯(lián)軸器(400),再經(jīng)過油氣出(511),回到油慮和油氣分離器(230)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述振動測試系統(tǒng)(700)包括:振動測試點(710)、位于卡環(huán)上的加速度傳感器(720)、振動采集儀(730)、采集計算機(jī)(740),采集計算機(jī)(740)內(nèi)具有采集軟件和數(shù)據(jù)處理軟件; 其中,所述振動測試點(710)包括:垂直方向振動測試點(711)、水平方向振動測試點(712); 所述加速度傳感器(720)包括:垂直方向加速度傳感器(721)、水平方向加速度傳感器(722)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述控制系統(tǒng)(800)包括:控制柜(810),所述控制柜(810)上方設(shè)置顯示器(820),所述控制柜(810)內(nèi)設(shè)有振動采集儀(730)、采集計算 機(jī)(740)和3U預(yù)留(850)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,其特征在于:所述測試儀還包括測試臺(1),測試臺(I)包括:臺面(10)、臺架(20)和調(diào)整高度的臺架腳(30),所述臺面(10)下方設(shè)置第一工具抽屜(11)、第二工具抽屜(12); 所述測試臺(I) 一側(cè)設(shè)置冷卻系統(tǒng)(900 ),所述冷卻系統(tǒng)(900 )采用冷卻機(jī)(910 )。
全文摘要
民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀,包括驅(qū)動器(100)與所述風(fēng)扇(600)之間設(shè)置聯(lián)軸器(400),并且驅(qū)動器(100)通過鐘罩(500)與所述風(fēng)扇(600)連接;控制系統(tǒng)(800),與驅(qū)動器(100)連接,并控制其運轉(zhuǎn);動力潤滑系統(tǒng)(200),與驅(qū)動器(100)連接,為其提供滑油;供油增壓系統(tǒng)(300),與驅(qū)動器(100)連接,為其提供壓力;冷卻系統(tǒng)(900),與驅(qū)動器(100)連接,為其提供冷量;以及振動測試系統(tǒng)(700),從聯(lián)軸器(400)和風(fēng)扇(600)之間的振動測試點(710)采集待測試信息。本發(fā)明帶有過載保護(hù)裝置。風(fēng)扇意外卡死時聯(lián)軸器扭斷,采用機(jī)電一體化測試數(shù)據(jù)可自動采集到計算機(jī)。具有操作簡單、可長時間連續(xù)運行、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性高、安全可靠的優(yōu)點。
文檔編號F04D27/00GK103089680SQ20131003718
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者郭洪生, 張正茂, 林琴棋, 張小進(jìn), 于連富 申請人:上海航新航宇機(jī)械技術(shù)有限公司