航空发动机静态轴承装配间隙测量装置及方法制造方法及图纸

一种航空发动机静态轴承装配间隙测量装置及方法，测量装置包括电容传感器，电容传感器设置于航空发动机封严盖的孔中，封严盖与轴承安装螺母相配合，轴承安装螺母固定于轴承上，封严盖环面的顶部及左、右两侧分别设有开孔，供电容传感器放入，电容传感器包括探头及位于探头一侧的安装部，探头进入开孔内，安装部连接有引线，用于传输电容传感器测得的数据，电容传感器用于测量轴承安装螺母与封严盖之间的电压值，以算得轴承安装螺母与封严盖之间的最小间隙值及轴承的偏移位置和角度，有效解决了航空发动机静态装配下轴承结构件密封间隙尺寸的测量问题，能够提高航空发动机轴承故障监测、诊断能力，保障发动机及飞机的可靠性。

Device and method for measuring static bearing assembly clearance of Aeroengine

An aero engine static bearing assembly clearance measuring device and method, measuring device comprises a capacitance sensor, capacitance sensor is arranged in the aero engine sealing cover Kong Zhong, sealing cover and the bearing mounting nut is matched with the bearing mounting nut is fixed on the bearing sealing cover, torus top and the left and right sides are respectively provided with a hole and for capacitance sensor in capacitance sensor comprises a probe and installation department at the side of the probe, probe into the hole, the installation part connected with a lead wire, capacitance sensor for the transmission of the measured data, the capacitance sensor for measuring bearing mounting nut and the sealing cover between the voltage value, to calculate the bearing and the mounting nut minimum clearance seal strict cover between the value and the bearing offset position and angle, effectively solves the problem of aeroengine assembly under static bearing structure of seal gap ruler The measurement problem can improve the bearing fault monitoring and diagnosis ability of aeroengine, and ensure the reliability of engine and aircraft.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机综合测试
，特别是涉及一种航空发动机静态轴承装配间隙测量装置及方法。
技术介绍
航空发动机是航空飞行器的动力装置，更是国家“十三五”期间重点研制的大型工程项目。作为依靠旋转机械系统实现高速气体流动燃烧并产生推力的航空发动机，轴承部件是其关键的零件之一。据国外相关资料统计主轴轴承故障约占飞机机械故障的60％以上，其运行状态直接影响着飞机的性能和飞行安全。目前，针对轴承装配质量的检查主要在发动机单元体组装阶段完成,现有技术手段可以实现轴承装置内的径向装配间隙测量，但无法得知发动机实际装配状态下的轴承间隙情况，因此，有必要设计一种更好的测量装置，以解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种可监测航空发动机轴承实际装配状态下轴承安装螺母与封严盖之间的最小间隙值及轴承的偏移位置或角度，了解轴承部件的装配间隙水平，保证整机装配质量的航空发动机静态轴承装配间隙测量装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，包括电容传感器，所述电容传感器设置于所述航空发动机封严盖的孔中，所述封严盖与轴承安装螺母相配合，所述轴承安装螺母固定于所述轴承上，所述封严盖环面的顶部及左、右两侧分别设有开孔，供所述电容传感器放入，所述电容传感器包括探头及位于所述探头一侧的安装部，所述探头进入所述开孔内，所述安装部连接有引线，用于传输所述电容传感器测得的数据，所述电容传感器用于测量所述轴承安装螺母与所述封严盖之间的电压值，以算得所述轴承安装螺母与所述封严盖之间的最小间隙值及所述轴承的偏移位置和角度。进一步，所述封严盖环面上设置开孔的位置处加工为平面，所述平面与所述电容传感器的台阶相配合。进一步，三个所述开孔分别设置于所述封严盖外圆的0°，90°及180°处，且左右两侧的所述开孔对称设置。进一步，所述封严盖与所述轴承安装螺母之间的间隙内充满空气和润滑油的润滑介质，所述润滑介质不导电。进一步，所述安装部的引线自所述封严盖的侧面引出，并通过所述航空发动机的润滑油管路引出接入数据采集系统。进一步，所述引线通过三通从所述润滑油管路引出，所述引线被高温密封胶固定于所述三通内。一种采用上述航空发动机静态轴承装配间隙测量装置的方法，包括：测量前，采用量具测量所述电容传感器的探头长度、所述封严盖的厚度、所述封严盖的直径及所述轴承安装螺母的直径，算得每个所述电容传感器的回缩值a1、a2、a3，其中a1为左侧电容传感器探头端面与封严盖内壁之间的距离，a2为右侧电容传感器探头端面与封严盖内壁之间的距离，a3为顶部电容传感器探头端面与封严盖内壁之间的距离，以及所述封严盖与所述轴承安装螺母的直径差D；在发动机静态下，通过所述电容传感器测得三个测点的输出电压值V1、V2、V3，则输出电压值V1、V2、V3与测量间隙值d1、d2、d3成线性关系，其中V1为左侧电容传感器的输出电压，V2为右侧电容传感器的输出电压，V3为顶部电容传感器的输出电压，d1为左侧电容传感器探头端面与轴承安装螺母之间的距离，d2为右侧电容传感器探头端面与轴承安装螺母之间的距离，d3为顶部电容传感器探头端面与轴承安装螺母之间的距离；由于，(d1)/(d1+d2)＝V1/(V1+V2)(d2)/(d1+d2)＝V2/(V1+V2)(d3)/(d1+d2)＝V3/(V1+V2)d1+d2＝D+a1+a2设b＝D+a1+a2因此，各测点处电容传感器探头端面与轴承安装螺母之间的测量间隙值为：d1＝bV1/(V1+V2)d2＝bV2/(V1+V2)d3＝bV3/(V1+V2)进而算得各测点处封严盖与轴承安装螺母之间的间隙值为：d1j＝d1-a1＝bV1/(V1+V2)-a1d2j＝d2-a2＝bV2/(V1+V2)-a2d3j＝d3-a3＝bV3/(V1+V2)-a3其中，d1j为左侧测点处封严盖与轴承安装螺母之间的间隙值，d2j为右侧测点处封严盖与轴承安装螺母之间的间隙值，d3j为顶部测点处封严盖与轴承安装螺母之间的间隙值；则，轴承安装螺母的圆心坐标(Ox,Oy)为：Ox＝(d1j-d2j)/2Oy＝(D-2d3j)/2所述封严盖与所述轴承安装螺母之间的最小间隙值为:最小间隙处夹角为：ɑjmin＝arctg(Oy/Ox)。本专利技术的有益效果：本专利技术采用电容传感器非接触式测量，三个电容传感器分别测量封严盖顶部及左、右两侧与轴承安装螺母之间的间隙值，从而算得轴承安装螺母与封严盖之间的最小间隙值及轴承的偏移位置和角度，有效解决了航空发动机静态装配下轴承结构件密封间隙尺寸的测量问题，并具有多通道同时测量及实时显示的优点，能够提高航空发动机轴承故障监测、诊断能力，尽早发现故障并制定相应的技术解决措施，对保障发动机及飞机的可靠性、降低维修费用、避免意外事故的发生均具有重要的现实意义。附图说明图1为本专利技术航空发动机中封严盖与轴承安装螺母的配合结构示意图；图2为本专利技术静态轴承装配间隙测量装置中电容传感器的设置位置图；图3为本专利技术电容传感器的结构示意图；图4为本专利技术电容传感器安装于封严盖的结构示意图；图中，1—封严盖、2—轴承安装螺母、3—密封件、4—电容传感器、5—安装部、6—探头、7—引线、8—台阶、9—开孔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，应用于航空发动机静态装配状态下轴承与封严盖之间微小距离的测量。针对目前涡轮轴承部件装配完成后，封严盖与轴承间距离无法掌握的现实技术状况，本专利技术搭建了基于静电容传感器的非接触式间隙测量系统，并依此提供发动机轴承部件密封间隙的测量方法。如图1及图2，测量装置包括电容传感器4，电容传感器4设置于航空发动机封严盖1的开孔9中，封严盖1与轴承安装螺母2相配合，轴承安装螺母2固定于轴承上，因此测量轴承安装螺母2与封严盖1之间的间隙就能反映轴承与封严盖1之间的装配间隙。封严盖1环面的顶部及左、右两侧分别设有开孔9，供电容传感器4放入，优选的，封严盖1环面上设置开孔9的位置处加工为平面，平面与电容传感器4的台阶8相配合。在本实施例中，封严盖1的环面上加工三个开孔9，每个开孔9设置一个电容传感器4，三个开孔9分别设置于封严盖1外圆的0°，90°及180°处，且左右两侧的开孔9对称设置。如图3及图4，电容传感器4包括探头6及位于探头6一侧的安装部5，探头6进入开孔9内，安装部5连接有引线7，用于传输电容传感器4测得的数据，电容传感器4用于测量轴承安装螺母2与封严盖1之间的电压值，以算得轴承安装螺母2与封严盖1之间的最小间隙值及轴承的偏移位置和角度。轴承安装螺母2与封严盖1之间填充有密封件3，若轴承安装螺母2与封严盖1之间的间隙过小，在发动机运行过程中很容易造成密封件3的磨损，导致密封性能差，内部润滑介质漏出，因此本专利技术测量轴承安装螺母2与封严盖1之间的最小间隙值，来判断轴承的装配是否符本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，其特征在于，包括：电容传感器，所述电容传感器设置于所述航空发动机封严盖的开孔中，所述封严盖与轴承安装螺母相配合，所述轴承安装螺母固定于所述轴承上，所述封严盖环面的顶部及左、右两侧分别设有开孔，供所述电容传感器放入，所述电容传感器包括探头及位于所述探头一侧的安装部，所述探头进入所述开孔内，所述安装部连接有引线，用于传输所述电容传感器测得的数据，所述电容传感器用于测量所述轴承安装螺母与所述封严盖之间的电压值，以算得所述轴承安装螺母与所述封严盖之间的最小间隙值及所述轴承的偏移位置和角度。

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，其特征在于，包括：电容传感器，所述电容传感器设置于所述航空发动机封严盖的开孔中，所述封严盖与轴承安装螺母相配合，所述轴承安装螺母固定于所述轴承上，所述封严盖环面的顶部及左、右两侧分别设有开孔，供所述电容传感器放入，所述电容传感器包括探头及位于所述探头一侧的安装部，所述探头进入所述开孔内，所述安装部连接有引线，用于传输所述电容传感器测得的数据，所述电容传感器用于测量所述轴承安装螺母与所述封严盖之间的电压值，以算得所述轴承安装螺母与所述封严盖之间的最小间隙值及所述轴承的偏移位置和角度。2.根据权利要求1所述的航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，其特征在于：所述封严盖环面上设置开孔的位置处加工为平面，所述平面与所述电容传感器的台阶相配合。3.根据权利要求1所述的航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，其特征在于：三个所述开孔分别设置于所述封严盖外圆的0°，90°及180°处，且左右两侧的所述开孔对称设置。4.根据权利要求1所述的航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，其特征在于：所述封严盖与所述轴承安装螺母之间的间隙内充满空气和润滑油的润滑介质，所述润滑介质不导电。5.根据权利要求1所述的航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，其特征在于：所述安装部的引线自所述封严盖的侧面引出，并通过所述航空发动机的润滑油管路引出接入数据采集系统。6.根据权利要求5所述的航空发动机静态轴承装配间隙测量装置，其特征在于：所述引线通过三通从所述润滑油管路引出，所述引线被高温密封胶固定于所述三通内。7.一种采用权利要求1所述的航空发动机静态轴承装配间隙测量装置的方法，其特征在于，包括：测量前，采用量具测量所述电容传感器的探头长度、所述封严盖的厚度、所述封严盖的直径及所述轴承安装螺母的直径，算得每个所述电容传感器的回缩值a1...

【专利技术属性】
技术研发人员：阴松凯，张荫鳌，田金光，吴颖，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21