一种电磁轴向力加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴，连接轴的左端部设有花键、中部偏右的部位设有凸台、右端部设有法兰盘；一铁盘的中心孔与连接轴的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈；铁盘的右侧面与凸台的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈；一螺母与连接轴中部螺纹配合连接，螺母的右侧面与铁盘的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈；多个电磁铁支架等距离设在铁盘的一圆周上，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件，且均与铁盘的左侧面垂直。本发明专利技术能够精确调整轴向加载力,保证测功机轴端不受轴向力，满足在高空台试验舱中进行试车试验时轴向力加载要求，并且占用空间小，制造成本较低。

An Electromagnetic Axial Force Loading Device

【技术实现步骤摘要】
一种电磁轴向力加载装置
本专利技术涉及航空发动机，具体涉及一种电磁轴向力加载装置。
技术介绍
涡桨发动机在高空台试验舱中进行试车试验时，其输出轴是未装配螺旋桨的，该输出轴是与测功装置相连接的。由于缺少了螺旋桨产生的轴向拉力，很容易使输出轴上的轴承轻载、打滑，导致轴承出现磨损等故障。为了解决以上问题，涡桨发动机在高空台试验舱中进行试车试验时，需对其输出轴进行轴向力加载，该轴向力就是为了平衡涡桨发动机起动过程中的轴承载荷（缺失螺旋桨后，打破了轴承的载荷平衡）。在起动过程中，这种载荷力是一种动态值，根据某型涡桨发动机的试验测试数据推算，该轴向力范围为120kgf～400kgf之间。如何对输出轴进行轴向力加载，在设计轴向力加载装置时，需要满足以下几点条件：1）能够在涡桨发动机高空模拟试验时，对其输出轴进行轴向力加载，该输出轴转速恒定保持在2000r/min；2）该输出轴需与测功机的轴相连，输出轴传递扭矩给测功机的轴，测功机轴不能承受轴向力，因此，加载轴向力的装置只能安装于涡桨发动机输出轴与测功机轴之间，且需保证测功机轴端不受轴向力；3）由于涡桨发动机进行高空试车试验是处于高空舱中，而高空舱的内部尺寸是有限制的，在长度、宽度和高度上对进行轴向力加载装置都提出了限制，其长宽高范围为1200mm×2000mm×2000mm；4）涡桨发动机是安装在台架上的，轴向力加载装置需要配合台架而设计，这一定程度上减小了其占用的空间；5）高空舱内不能接入强电，因此如轴向力加载装置需要接入电力，只能是低压（24V以下）的直流电。传统的轴向力加载装置采取的是机械加载方式，在输出轴上另安装推力轴承，采用导轨与推力轴承相连，导轨与机械液压装置相连，通过电机带动液压装置，推动导轨位移，导轨对推力轴承施加力，推力轴承再把力传递给涡桨发动机输出轴，从而实现输出轴轴向力的加载。轴向力的大小由机械液压装置受到的压力确定，也就是导轨的位移量来具体反应。这种传统加载方式可实现对涡桨发动机输出轴的轴向力加载，但其结构较为复杂，零件较多，整个装置占用空间大，制造成本较高。CN205941217U公开了“一种压力试验变轴向力加载装置”，包括：外侧板、挡块、密封块及盖板；外侧板为环状壁板，与内套筒通过盖板固定连接，盖板中心设置有圆孔，所述圆孔与内套筒配合安装，挡块为环状楔形块，所述密封块侧壁设置有密封槽，且密封槽内安装有上端密封圈和下端密封圈；所述盖板套在内套筒上，且固定密封；盖板外侧侧壁与外侧板固定密封；挡块设置在所述密封块的外侧，且固定在盖板上，所述盖板、挡块、密封块及外侧板形成封闭的压力加载腔，所述盖板设置有压力接口，所述压力接口与压力加载腔连通；具有轴向力大小可调节的加载结构，实现变轴力加载，可外接大气的压力加载调节结构能够实现最大压差的加载。毋庸置疑，这是所属
的一种有益的尝试。
技术实现思路
本专利技术充分考虑中小型涡桨发动机在高空台试验舱中进行试车试验时的轴向力加载相关的限制因素的基础上，提供一种电磁轴向力加载装置，其能够精确调整轴向加载力,保证测功机轴端不受轴向力，满足在高空台试验舱中进行试车试验时轴向力加载要求，并且占用空间小，结构简洁，制造成本较低。本专利技术所述的一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴，所述连接轴的左端部设有花键、中部偏右的部位设有凸台、右端部设有法兰盘，其特征是：一铁盘的中心孔与所述连接轴的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈；所述铁盘的右侧面与所述凸台的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈；一螺母与所述连接轴中部螺纹配合连接，所述螺母的右侧面与所述铁盘的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈；多个电磁铁支架等距离设在所述铁盘的一圆周上，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件，多个所述电磁铁构件均与所述铁盘的左侧面垂直。进一步，在所述铁盘的一圆周上等距离设二个到四个电磁铁支架，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件。进一步，所述的电磁铁构件由铁芯、线圈、直流电源及电压调节器组成。进一步，所述绝缘垫圈的材质为环氧树脂。进一步，所述连接轴左端部的花键通过联轴器与测功机的轴连接，所述连接轴右端部的法兰盘与试验发动机输出轴上输出轴法兰连接。进一步，整个电磁轴向力加载装置的长×宽×高控制在300mm×350mm×500mm内。优选的技术方案是：在所述铁盘的一圆周上等距离设有四个电磁铁支架，每个电磁铁支架设有一个电磁铁构件。本专利技术与传统机械式轴向力加载装置相比，具有以下优点：（1）由于通过电磁力代替机械力进行轴向力加载，能够精确调整轴向加载力,保证测功机轴端不受轴向力；（2）该电磁轴向力加载装置结构简单，造价低廉，且能满足涡桨发动机试验轴向力加载要求。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术连接在测功机与试验发动机之间的示意图。图中：1—连接轴，11—花键，12—凸台，13—法兰盘；2—铁盘，3—绝缘垫圈，4—螺母，5—电磁铁构件，6—电磁铁支架，7—测功机，8—联轴器，9—试验发动机，10—输出轴法兰。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。参见图1所示的一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴1，所述连接轴1的左端部设有花键11、中部偏右的部位设有凸台12、右端部设有法兰盘13，其特征是：一铁盘2的中心孔与所述连接轴1的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈3；所述铁盘2的右侧面与所述凸台12的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈3；一螺母4与所述连接轴1中部螺纹配合连接，所述螺母4的右侧面与所述铁盘2的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈3；多个电磁铁支架6等距离设在所述铁盘2的一圆周上，每个电磁铁支架6设有一个电磁铁构件5，多个所述电磁铁构件5均与所述铁盘2的左侧面垂直。在所述铁盘2的一圆周上等距离设二个到四个电磁铁支架6，每个电磁铁支架6设有一个电磁铁构件5。所述的电磁铁构件5由铁芯、线圈、直流电源及电压调节器组成。线圈绕在铁芯上，并与直流电源及电压调节器相连，电压调节器能够对电压进行调节，从而调节线圈中电流及电磁铁所产生的电磁力大小。三个部位所述绝缘垫圈3的材质为环氧树脂。参见图2，本电磁轴向力加载装置的连接轴1左端部的花键11通过联轴器8与测功机7的轴连接，所述连接轴1右端部的法兰盘13与试验发动机9输出轴上输出轴法兰10连接。从而实现对试验发动机输出轴的轴向力加载。通过调节电磁铁构件的电压值，能够实现电磁力从120kgf至400kgf之间的调节，也就是对涡轮螺旋桨发动机输出轴的轴向力加载范围在120kgf～400kgf之间。整个电磁轴向力加载装置的长×宽×高控制在300mm×350mm×500mm内。结构十分紧凑，便于在高空试验舱中进行布置，且造价低廉，其制造加工费用不足传统机械式加载装置的十分之一。优选的技术方案是：在所述铁盘2的一圆周上等距离设有四个电磁铁支架6，每个电磁铁支架6设有一个电磁铁构件5。当涡轮螺旋桨发动机起动时，其输出轴转速从0RPM上升至2000RPM后保持不变，其转速也传递给连接轴及铁盘，它们都保持在2000RPM，当电磁铁构件接通电源时，电磁铁将对铁盘的上下左右四个位置施加电磁力，电磁力方向为垂直于铁盘的左侧，指向电磁铁，该电磁铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴（1），所述连接轴（1）的左端部设有花键（11）、中部偏右的部位设有凸台（12）、右端部设有法兰盘（13），其特征是：一铁盘（2）的中心孔与所述连接轴（1）的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈（3）；所述铁盘（2）的右侧面与所述凸台（12）的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈（3）；一螺母（4）与所述连接轴（1）中部螺纹配合连接，所述螺母（4）的右侧面与所述铁盘（2）的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈（3）；多个电磁铁支架（6）等距离设在所述铁盘（2）的一圆周上，每个电磁铁支架（6）设有一个电磁铁构件（5），多个所述电磁铁构件（5）均与所述铁盘（2）的左侧面垂直。

【技术特征摘要】
1.一种电磁轴向力加载装置，包括连接轴（1），所述连接轴（1）的左端部设有花键（11）、中部偏右的部位设有凸台（12）、右端部设有法兰盘（13），其特征是：一铁盘（2）的中心孔与所述连接轴（1）的中部配合，并在两者配合的部位设有绝缘垫圈（3）；所述铁盘（2）的右侧面与所述凸台（12）的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈（3）；一螺母（4）与所述连接轴（1）中部螺纹配合连接，所述螺母（4）的右侧面与所述铁盘（2）的左侧面对应接触，并在两者对应接触的部位设有绝缘垫圈（3）；多个电磁铁支架（6）等距离设在所述铁盘（2）的一圆周上，每个电磁铁支架（6）设有一个电磁铁构件（5），多个所述电磁铁构件（5）均与所述铁盘（2）的左侧面垂直。2.根据权利要求1所述的电磁轴向力加载装置，其特征是：在所述铁盘（2）的一圆周上等距离设二个到四个电磁铁支架（6），每个电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王曼，赵理立，庞晖，吴肖斌，胡志鹏，颜腾冲，
申请(专利权)人：重庆天骄航空动力有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50