小型航空发动机多点碰摩故障模拟实验装置制造方法及图纸

一种小型航空发动机多点碰摩故障模拟实验装置。其包括转子系统、驱动系统、碰摩系统、支撑系统和测控系统。转子系统采用离心式压气机和叶盘一体结构轴流式涡轮，与小型航空发动机真实结构一致；驱动系统包括电机、增速器和磁粉制动器；碰摩系统包括压气机碰摩结构、涡轮碰摩结构和转动轴碰摩结构，各结构都为独立结构，可相互组合实现多位置和多形式耦合碰摩；测控系统包括电机转速控制器、电机综合保护器、数据采集器、位移传感器和振动加速度传感器，采用电机综合保护器防止电机在高负载下的损坏。本发明专利技术能够较为真实模拟小型航空发动机转子系统在多个位置出现多种形式的碰摩故障，可用于研究小型航空发动机在多种碰摩耦合作用下的振动响应。

Simulation experimental device for multi-point rubbing fault of small Aeroengine

A simulation experimental device for multi-point rubbing fault of small aeroengine is presented. It includes rotor system, drive system, rub impact system, supporting system and measurement and control system. The rotor system consists of a centrifugal compressor and a blade-disk axial-flow turbine, which is identical to the real structure of a small aero-engine; the drive system consists of a motor, a speeder and a magnetic particle brake; and the rubbing system consists of a compressor rubbing structure, a Turbine rubbing structure and a rotating shaft rubbing structure, each of which is an independent structure and can be operated independently. Multi-position and multi-form coupling rub-impact can be realized by combining with each other; the measurement and control system includes motor speed controller, motor comprehensive protector, data acquisition device, displacement sensor and vibration acceleration sensor, and motor comprehensive protector is used to prevent motor damage under high load. The invention can simulate the rub-impact faults of the rotor system of a small aero-engine in different positions, and can be used to study the vibration response of a small aero-engine under the action of multiple rub-impact coupling.

【技术实现步骤摘要】
小型航空发动机多点碰摩故障模拟实验装置
本专利技术属于航空发动机
，特别是涉及一种小型航空发动机转子故障模拟实验装置。
技术介绍
小型航空发动机具有尺寸小、重量轻、推重比大等特点，近年来已经在无人机、靶机、导弹等小型飞行器上得到广泛应用。为了提高发动机推力及效率，发动机转子与静子之间的间隙越来越小，当转子振动超过许用间隙时，转子与静子接触即发生碰摩。由于小型航空发动机一般转速较高，发动机转子与静子碰摩会引起发动机整机剧烈振动，通常会引发严重的飞行事故。航空发动机转子与静子常见的碰摩形式有单点碰摩、多点碰摩、局部碰摩及整周碰摩。现有的航空发动机碰摩实验装置一般是将转子系统简化为不同形式的盘轴结构，在实验过程中采用螺栓或摩擦块与盘碰摩，根据螺栓或摩擦块的数量和布局，实现单点碰摩或多点碰摩。但现有的碰摩实验台是将复杂的发动机结构进行简化，且主要针对单一碰摩问题的研究，与航空发动机实际运行中的碰摩故障差异较大。小型航空发动机转子系统一般采用离心压气机和轴流式涡轮，压气机和涡轮都属于高速旋转状态下工作的零件,在工作时受到多种载荷的作用,包括惯性力、离心力、气动力等，将转子系统完全简化为不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型航空发动机多点碰摩故障模拟实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括转子系统、碰摩系统、驱动系统、支撑系统和测控系统；其中支撑系统包括左轴承座(20)、右轴承座(7)、左传感器支架(3)、中传感器支架(6)、右传感器支架(9)、实验台基座(18)和减振支撑(19)；所述的实验台基座(18)水平设置，底面四个角部分别安装一个减振支撑(19)；左传感器支架(3)、左轴承座(20)、中传感器支架(6)、右轴承座(7)和右传感器支架(9)从左至右间隔距离安装在实验台基座(18)的表面中部；左轴承座(20)和左轴承座(7)上都安装有滚动轴承；转子系统包括压气机(14)、转动轴(16)、涡轮(2...

【技术特征摘要】
1.一种小型航空发动机多点碰摩故障模拟实验装置，其特征在于：所述的实验装置包括转子系统、碰摩系统、驱动系统、支撑系统和测控系统；其中支撑系统包括左轴承座(20)、右轴承座(7)、左传感器支架(3)、中传感器支架(6)、右传感器支架(9)、实验台基座(18)和减振支撑(19)；所述的实验台基座(18)水平设置，底面四个角部分别安装一个减振支撑(19)；左传感器支架(3)、左轴承座(20)、中传感器支架(6)、右轴承座(7)和右传感器支架(9)从左至右间隔距离安装在实验台基座(18)的表面中部；左轴承座(20)和左轴承座(7)上都安装有滚动轴承；转子系统包括压气机(14)、转动轴(16)、涡轮(29)、左转接轴(13)、右转接轴(17)、左联轴器(2)和右联轴器(10)；其中压气机(14)为离心式压气机，其上设有轮盘(37)，轮盘(37)上带有叶片(36)；涡轮(29)采用叶盘一体结构，其上带有涡轮叶片(30)；转动轴(16)水平设置，两侧支撑部位分别安装在左轴承座(20)和右轴承座(7)的轴承上，左右两端部分别安装压气机(14)和涡轮(29)；左转接轴(13)安装在压气机(14)左侧，左右端分别连接左联轴器(2)与转动轴(16)的左端；右转接轴(17)安装在涡轮(29)的右侧，左右端分别连接转动轴(16)的右端与右联轴器(10)；碰摩系统包括安装在压气机(14)上轮盘(37)外侧的压气机碰摩结构(5)、安装在涡轮(29)外侧的涡轮碰摩结构(8)和安装在转动轴(16)外侧的转动轴碰摩结构(15)；驱动系统包括电机(12)、增速器(11)和磁粉制动器(1)；其中电机(12)的输出轴与增速器(11)输入轴连接，增速器(11)的输出轴与右联轴器(10)的右端连接；磁粉制动器(1)的输入轴与左联轴器(2)的左端连接；测控系统包括电机转速控制器、电机综合保护器、数据采集器、多个位移传感器和多个振动加速度传感器；其中电机转速控制器和电机综合保护器均与电机(12)电连接；左传感器支架(3)、中传感器支架(6)和右传感器支架(9)上分别沿轴向和径向安装两个位移传感器，左轴承座(20)、右轴承座(7)和实验台基座(18)上分别安装一个振动加速度传感器，并且所有位移传感器和振动加速度传感器均与数据采集器电连接；数据采集器外接显示器或数据接收设备。2.根据权利要求1所述的小型航空发动机多点碰摩故障模拟实验装置，其特征在于：所述的压气机碰摩结构(5)包括压气机碰摩支撑(25)、碰摩卡环(21)、碰摩螺钉(23)、调节螺钉(22)和压气机罩壳(4)；其中压气机碰摩支...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，李湘萍，孔庆国，崔东泽，刑海龙，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：天津,12