本发明专利技术公开了一种涡轴发动机用零扭矩试验装置及试验方法，该试验装置包括：测功器，测功器的前端经超越离合器箱连接待测的发动机，作为发动机的负载；超越离合器箱，位于发动机与测功器之间且经其控制发动机与测功器的离合以实现发动机的零扭矩试验；后驱动装置，连接测功器的后端，用于通过转速及扭矩的调节且经测功器及超越离合器箱使得发动机进入零扭矩输出状态。通过设置后驱动装置与测功器相连，且在测功器与待测的发动机之间设置超越离合器箱，通过后驱动装置作为动力调节扭矩带动测功器以同发动机旋转方向进行旋转，使得超越离合器箱输出端的转速高于输入的转速，超越离合器脱开，使发动机与测功器脱离，从而实现了发动机零扭矩试验。
【技术实现步骤摘要】
涡轴发动机用零扭矩试验装置及试验方法
本专利技术涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种涡轴发动机用零扭矩试验装置及试验方法。
技术介绍
在涡轴发动机飞行前规定持久试车和定型持久试车的程序中要求发动机在零输出轴扭矩的情况下进行运转(即发动机输出轴的扭矩为零)，考核发动机在此状态下运转的稳定性、可靠性和安全性。现有的涡轴发动机地面试车台无相关试验装置，在进行涡轴发动机飞行前规定持久试车和定型持久试车时，对零扭矩试验要求部分进行了裁减，故亟需设计一种涡轴发动机用零扭矩试验装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种涡轴发动机用零扭矩试验装置及试验方法，以解决现有的地面试车台无法满足涡轴发动机零扭矩试验的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供一种涡轴发动机用零扭矩试验装置，本专利技术装置包括：测功器，测功器的前端经超越离合器箱连接待测的发动机，作为发动机的负载，用于测量发动机的输出扭矩并吸收发动机功率；超越离合器箱，位于发动机与测功器之间且经其控制发动机与测功器的离合以实现发动机的零扭矩试验；后驱动装置，连接测功器的后端，后驱动装置的转向与发动机相同，用于通过转速及扭矩的调节且经测功器及超越离合器箱使得发动机进入零扭矩输出状态。进一步地，后驱动装置包括：变频电机，作为驱动动力源；增速箱，连接变频电机的输出端与测功器的后端，以使得后驱动装置的输出转速与发动机的转速匹配；扭矩传感器，用于测量变频电机的转速和/或扭矩并反馈给自动控制系统；自动控制系统，用于接收扭矩传感器反馈的转速和/或扭矩及经设置的转速和/或扭矩的给定值，通过比较给定值与反馈值生成调节指令给变频控制系统；变频控制系统，用于接收调节指令以控制变频电机的转速和/或扭矩。进一步地，自动控制系统本地设置或者经网络接收设置给定值的指令。进一步地，测功器包括壳体及设于壳体内的转子，转子的一端连接超越离合器箱的输出端，转子的另一端连接后驱动装置，壳体上设有因壳体的扭转以测量发动机扭矩的拉压传感器。进一步地，壳体设有与其连通的进水阀门和出水阀门，用于控制进水阀门和/或出水阀门的开度调节壳体内水量从而调控发动机负载。进一步地，超越离合器箱包括箱体及设于箱体内的减速齿轮、增速齿轮及超越离合器，其中，减速齿轮与输入端连接，增速齿轮与输出端连接，超越离合器位于减速齿轮与增速齿轮之间，用于控制减速齿轮与增速齿轮的离合，且超越离合器在输出端的转速高于输入端的转速时脱开使得减速齿轮与增速齿轮脱离。进一步地，超越离合器箱还包括用于对箱体内进行润滑冷却的润滑系统。根据本专利技术的另一方面，还提供一种涡轴发动机零扭矩试验方法，采用上述的涡轴发动机用零扭矩试验装置，本专利技术方法包括：启动待测的发动机，发动机依次经超越离合器箱、测功器带动后驱动装置工作，且工作转速由发动机控制并保持恒定不变；经测功器调节发动机负载恒定；启动后驱动装置并逐渐增加后驱动装置的输出扭矩直至发动机的输出扭矩接近零时，继续增大后驱动装置的输出扭矩，测功器的转速上升，安装在发动机与测功器之间的超越离合器脱开，发动机进入零扭矩输出状态。进一步地，后驱动装置具有扭矩控制模式，且在扭矩控制模式下经自动控制系统自动增加其输出扭矩直至设定的扭矩目标值。进一步地，扭矩目标值大于发动机在工作转速下驱动测功器设定负载对应的扭矩值。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术涡轴发动机用零扭矩试验装置及试验方法，通过设置后驱动装置与测功器相连，且在测功器与待测的发动机之间设置超越离合器箱，通过后驱动装置作为动力调节扭矩带动测功器以同发动机旋转方向进行旋转，使得超越离合器箱输出端的转速高于输入的转速，超越离合器脱开，使发动机与测功器脱离，从而实现了发动机零扭矩试验，满足了涡轴发动机飞行前进行持久试车和定型持久试车对零输出扭矩的试验要求。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例涡轴发动机用零扭矩试验装置的结构示意图；图2是本专利技术优选实施例后驱动装置的结构示意图；图3是本专利技术优选实施例超越离合器箱的结构示意图。附图标记说明：1、测功器；2、超越离合器箱；3、后驱动装置；4、发动机；21、箱体；22、输入端；23、输出端；24、减速齿轮；25、增速齿轮；26、超越离合器；27、润滑系统；31、变频电机；32、增速箱；33、扭矩传感器；34、自动控制系统；35、变频控制系统。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。参照图1，本专利技术的优选实施例提供了一种涡轴发动机用零扭矩试验装置，其包括：测功器1，测功器1的前端经超越离合器箱2连接待测的发动机4，作为发动机4的负载，用于测量发动机4的输出扭矩并吸收发动机功率；超越离合器箱2，位于发动机4与测功器1之间且经其控制发动机4与测功器1的离合以实现发动机4的零扭矩试验；后驱动装置3，连接测功器1的后端，后驱动装置3的转向与发动机4相同，用于通过转速及扭矩的调节且经测功器1及超越离合器箱2使得发动机4进入零扭矩输出状态。现有的常规试车台中，发动机作为动力与测功器直接相连。本实施例通过设置后驱动装置3与测功器1相连，且在测功器1与待测的发动机4之间设置超越离合器箱2，通过后驱动装置3作为动力调节扭矩带动测功器1以同发动机4旋转方向进行旋转，使得超越离合器箱2输出端的转速高于输入的转速，超越离合器26脱开，使发动机4与测功器1脱离，从而实现了发动机4零扭矩试验，满足了涡轴发动机飞行前进行持久试车和定型持久试车对零输出扭矩的试验要求。参照图2，本实施例中，后驱动装置3包括：变频电机31，作为驱动动力源；增速箱32，连接变频电机31的输出端与测功器1的后端，用于提高后驱动装置3的输出转速使之与发动机4的转速匹配；扭矩传感器33，用于测量变频电机31的转速和/或扭矩并反馈给自动控制系统34；自动控制系统34，用于接收扭矩传感器33反馈的转速和/或扭矩及经设置的转速和/或扭矩的给定值，通过比较给定值与反馈值生成调节指令给变频控制系统35；变频控制系统35，用于接收调节指令以控制变频电机31的转速和/或扭矩。本实施例通过自动控制系统34采集反馈值并比较反馈值与给定值生成调节指令，经变频控制系统35不停调节和控制变频电机31，使转速和/或扭矩达到且稳定在给定值，从而实现了转速和/或扭矩的精确控制。本实施例中，优选地，自动控制系统34以可编程控制器为核心，采用开放式的网络结构，使网络信息透明、易于扩展。网络控制包括控制网(IndustrialEthernet工业以太网)和设备网(Profibus-DP现场控制总线)，自动控制系统34本地设置或者经网络接收设置给定值的指令，进一步提升其智能化水平。优选地，本实施例中，变频电机31选用啸驰公司德国工厂生产的笼型异步变频电机，变频控制系统35采用ABB公司最新一代ACS800系列，可编程控制器PLC选用西门子公司S7-300，扭矩传感器33采用德国GI本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涡轴发动机用零扭矩试验装置，其特征在于，包括：测功器(1)，所述测功器(1)的前端经超越离合器箱(2)连接待测的发动机(4)，作为发动机(4)的负载，用于测量发动机(4)的输出扭矩并吸收发动机功率；超越离合器箱(2)，位于发动机(4)与所述测功器(1)之间且经其控制发动机(4)与所述测功器(1)的离合以实现发动机(4)的零扭矩试验；后驱动装置(3)，连接所述测功器(1)的后端，所述后驱动装置(3)的转向与所述发动机(4)相同，用于通过转速及扭矩的调节且经所述测功器(1)及所述超越离合器箱(2)使得所述发动机(4)进入零扭矩输出状态。
【技术特征摘要】
1.一种涡轴发动机用零扭矩试验装置，其特征在于，包括：测功器(1)，所述测功器(1)的前端经超越离合器箱(2)连接待测的发动机(4)，作为发动机(4)的负载，用于测量发动机(4)的输出扭矩并吸收发动机功率；超越离合器箱(2)，位于发动机(4)与所述测功器(1)之间且经其控制发动机(4)与所述测功器(1)的离合以实现发动机(4)的零扭矩试验；后驱动装置(3)，连接所述测功器(1)的后端，所述后驱动装置(3)的转向与所述发动机(4)相同，用于通过转速及扭矩的调节且经所述测功器(1)及所述超越离合器箱(2)使得所述发动机(4)进入零扭矩输出状态；所述超越离合器箱(2)包括箱体(21)及设于所述箱体(21)内的减速齿轮(24)、增速齿轮(25)及超越离合器(26)，其中，所述减速齿轮(24)与输入端(22)连接，所述增速齿轮(25)与输出端(23)连接，所述超越离合器(26)位于所述减速齿轮(24)与所述增速齿轮(25)之间，用于控制所述减速齿轮(24)与所述增速齿轮(25)的离合，且所述超越离合器(26)在所述输出端(23)的转速高于所述输入端(22)的转速时脱开使得所述减速齿轮(24)与所述增速齿轮(25)脱离。2.根据权利要求1所述的涡轴发动机用零扭矩试验装置，其特征在于，所述后驱动装置(3)包括：变频电机(31)，作为驱动动力源；增速箱(32)，连接所述变频电机(31)的输出端与所述测功器(1)的后端，以使得所述后驱动装置(3)的输出转速与发动机(4)的转速匹配；扭矩传感器(33)，用于测量所述变频电机(31)的转速和/或扭矩并反馈给自动控制系统(34)；自动控制系统(34)，用于接收所述扭矩传感器(33)反馈的转速和/或扭矩及经设置的转速和/或扭矩的给定值，通过比较给定值与反馈值生成调节指令给变频控制系统(35)；变频控制系统(35)，用于接收所述调节指令以控制所述变频电机(31)的转速和/或扭矩。3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾宗芸，魏秀利，区庆培，张浙波，龙合良，
申请(专利权)人：中国航空动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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