本实用新型专利技术公开了一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置。该装置运用于涡轮发动机机匣包容试验中，采用触发线圈被切断、振动超限和转速突变三路信号联锁触发控制高速相机保存录像。试验过程中，高速相机安装在试验腔底部，拍摄记录叶片飞断撞击机匣的瞬态过程。在转子转速逐渐提升至目标转速时试验叶片断裂飞出撞击机匣，机匣的变形和剧烈振动使得缠绕在机匣外的触发线圈切断，同时叶片丢失后的转子不平衡导致驱动轴振动突增超限，此外叶片丢失后发生的转静子碰摩产生极大的阻力导致转子转速突变超限，这三个条件满足任一条件则联锁触发控制装置工作。
【技术实现步骤摘要】
一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置
本技术涉及涡轮发动机领域,尤其涉及一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置。
技术介绍
近些年来，多起涡轮发动机的非包容事故造成了人员伤亡和巨大的财产损失，各国对涡轮发动机的包容性要求也变得更高，积极投入机匣包容性的研究。在涡轮发动机机匣包容试验中，涡轮发动机叶片飞断转速一般都在10000r/min以上，试验需要在专用的立式高速试验台上进行。为了对试验结果的状态进行仔细分析，清晰记录叶片与机匣的高速撞击、变形和破裂的过程，利用高速摄像机进行影像记录十分必要，在涡轮发动机机匣包容试验过程中需要通过高速摄像机进行试验件运行状态的实时观察。由于高速摄像机本身存储空间有限，只能记录短时间的影像，不能完成对整个试验过程的影像记录。涡轮发动机机匣包容试验研究重点为高速旋转过程中飞断的叶片与机匣撞击的情况，所以需要高速摄像机记录叶片撞击机匣前后的影像，便于分析实验数据和试验结果。由于涡轮发动机机匣包容试验为破坏试验，叶片、机匣等零部件制造价格高，不可重复利用，因此要求每次试验必须完成对撞击时刻的影像记录，所以合理触发高速摄像机保存影像数据至关重要。目前国内涡轮发动机机匣包容试验对高速摄像机的触发主要采用振动超限的触发方式，但是这种单一的触发方式存在不足：高转速破坏试验情况下振动传感器试验时有可能出现快速损坏，振动触发信号无法及时响应触发高速相机，导致试验失败造成巨大的经济损失。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置。该装置能够在触发线圈切断或驱动轴振动超限或驱动轴转速突变的瞬间，触发高速摄像机记录并保存影像，采用三保险的触发方式能够更好记录机匣包容试验时高速旋转飞断叶片撞击并击穿机匣的影像，更好的完成实验任务。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置，包括驱动轴、试验腔、安装底座、机匣、加热器、叶片、涡轮盘、工装芯轴、触发线圈、振动传感器、转速传感器、高速相机、照明灯、以及多路联锁触发控制器；所述试验腔内部安装有照明灯，顶部开设第一通孔，底部开设第二通孔；所述驱动轴穿过第一通孔垂直伸入试验腔中，通过连接件与工装芯轴相连；涡轮盘安装在工装芯轴的底部，叶片与涡轮盘榫接固定；机匣通过安装底座套设在叶片的外围，机匣外壁上设有加热器，加热器外部包裹保温棉，保温棉外层设有一圈触发线圈；所述转速传感器安装在驱动轴上端外围，振动传感器安装在驱动轴下端外围；转速传感器、振动传感器和触发线圈分别通过触发信号线接入多路同步触发控制器；所述高速相机固定在试验腔底部的第二通孔下方，叶片和机匣处于高速相机的视野范围内；所述高速相机的控制端与多路联锁触发控制器相连。作为本技术的优选，所述的触发线圈为锯齿形布线，锯齿的宽度与机匣的高度相同。作为本技术的优选，所述的照明灯位于机匣和叶片的下侧。作为本技术的优选，所述照明灯的数量为2。作为本技术的优选，所述的加热器的外壁上包覆有一层保温棉，触发线圈粘贴在保温棉上。作为本技术的优选，还包括相机控制器，所述相机控制器与高速相机相连。作为本技术的优选，涡轮盘安装在工装芯轴下部的法兰座上，并由压紧件或螺栓固定。作为本技术的优选，所述的安装底座与试验腔的顶部可拆卸连接。本技术具有的有益效果是：1、本技术具备三种触发控制结构：机匣由加热器加热，加热器外侧包裹保温棉，保温棉外壁粘贴触发线圈，若随驱动轴、工装芯轴和涡轮盘一起高速旋转的叶片断裂飞出撞击机匣，则触发线圈被切断，高速相机就会被触发控制器触发拍摄记录飞断叶片撞击机匣的过程。采用振动传感器对驱动轴振动信号进行采集，若随驱动轴、工装芯轴和涡轮盘一起高速旋转的叶片断裂飞出撞击机匣，则由转子不平衡引起驱动轴振动突增，高速相机就会被触发控制器触发拍摄记录飞断叶片撞击机匣的过程。采用转速传感器对驱动轴转速信号进行采集，若随驱动轴、工装芯轴和涡轮盘一起高速旋转的叶片断裂飞出撞击机匣，则由转子不平衡引起晃动导致碰磨引起旋转阻力突增而使驱动轴转速突降，高速相机就会被触发控制器触发拍摄记录飞断叶片撞击机匣的过程。采取三路独立工作的触发信号触发高速相机记录并保存影像，试验更加安全可靠；2、联系触发装置安置在试验腔外，叶片和机匣等试验件的破坏不会对触发装置造成破坏损伤，可重复使用；3、联锁触发装置结构简单，成本低，具有较高的经济效益。附图说明图1是涡轮发动机机匣包容试验触发装置示意图；图1中：由驱动轴1、试验腔2、安装底座3、机匣4、加热器5、保温棉6、叶片7、涡轮盘8、工装芯轴9、触发线圈10、振动传感器11、转速传感器12、高速相机13、照明灯14、相机控制器15、多路联锁触发控制器16。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本技术，本技术的目的和效果将变得更加明显。涡轮发动机机匣包容试验结构和测试装置示意图如图1所示，用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置，包括驱动轴1、试验腔2、安装底座3、机匣4、加热器5、保温棉6、叶片7、涡轮盘8、工装芯轴9、触发线圈10、振动传感器11、转速传感器12、高速相机13、照明灯14、相机控制器15、以及多路联锁触发控制器16；所述试验腔2内部安装有照明灯14，顶部开设第一通孔，底部开设第二通孔；所述驱动轴1穿过第一通孔垂直伸入试验腔2中，通过连接件与工装芯轴9相连；涡轮盘8过盈安装在工装芯轴下部，叶片7与涡轮盘8榫接固定；机匣4通过安装底座3套设在叶片7的外围，安装底座3与试验腔2的顶部可拆卸连接，机匣4外壁上设有加热器5，加热器5外包裹保温棉6，保温棉6外粘贴一圈触发线圈10；所述转速传感器12安装在驱动轴1上端外围，振动传感器11安装在驱动轴1下端外围；转速传感器12、振动传感器11和触发线圈10分别通过触发信号线接入多路同步触发控制器16；所述高速相机13固定在试验腔2底部的第二通孔下方，叶片7和机匣4处于高速相机13的视野范围内；所述高速相机13的控制端与多路联锁触发控制器16相连。本技术在工作过程中，主要包括信号采集和触发控制两部分：需要采集的信号包括粘贴在保温棉6外壁的触发线圈10的断裂信号、安装在驱动轴1下端外围的振动传感器11的振动信号和安装在驱动轴1上端外围的转速传感器12的转速信号三部分，线圈断裂信号、驱动轴振动超限信号和驱动轴转速突变信号作为触发信号源送到多路联锁触发控制器16。触发控制部分包括三进一出的多路联锁触发控制器16、触发信号线、触发控制线、高速相机13、相机控制器15组成。线圈断裂信号、驱动轴振动信号和驱动轴转速突变信号通过三路分离的触发信号线接入多路联锁触发控制器16的输入端，多路联锁触发控制器16的输出端通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置，其特征在于，包括驱动轴(1)、试验腔(2)、安装底座(3)、机匣(4)、加热器(5)、保温棉(6)、叶片(7)、涡轮盘(8)、工装芯轴(9)、触发线圈(10)、振动传感器(11)、转速传感器(12)、高速相机(13)、照明灯(14)、以及多路联锁触发控制器(16)；/n所述试验腔(2)内部安装有照明灯(14)，顶部开设第一通孔，底部开设第二通孔；/n所述驱动轴(1)穿过第一通孔垂直伸入试验腔(2)中，通过连接件与工装芯轴(9)相连；涡轮盘(8)安装在工装芯轴(9)的下部，叶片(7)与涡轮盘(8)榫接固定；机匣(4)通过安装底座(3)套设在叶片(7)的外围，机匣(4)外壁上设有加热器(5)，加热器(5)外部设有一圈触发线圈(10)；/n所述转速传感器(12)安装在驱动轴(1)上端外围，振动传感器安装在驱动轴(1)下端外围上；转速传感器(12)、振动传感器(11)和触发线圈(10)分别通过触发信号线接入多路同步触发控制器(16)；/n所述高速相机(13)固定在试验腔(2)底部的第二通孔下方，叶片(7)和机匣(4)处于高速相机的视野范围内；所述高速相机(13)的控制端与多路联锁触发控制器(16)相连。/n...
【技术特征摘要】
1.一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置，其特征在于，包括驱动轴(1)、试验腔(2)、安装底座(3)、机匣(4)、加热器(5)、保温棉(6)、叶片(7)、涡轮盘(8)、工装芯轴(9)、触发线圈(10)、振动传感器(11)、转速传感器(12)、高速相机(13)、照明灯(14)、以及多路联锁触发控制器(16)；
所述试验腔(2)内部安装有照明灯(14)，顶部开设第一通孔，底部开设第二通孔；
所述驱动轴(1)穿过第一通孔垂直伸入试验腔(2)中，通过连接件与工装芯轴(9)相连；涡轮盘(8)安装在工装芯轴(9)的下部，叶片(7)与涡轮盘(8)榫接固定；机匣(4)通过安装底座(3)套设在叶片(7)的外围，机匣(4)外壁上设有加热器(5)，加热器(5)外部设有一圈触发线圈(10)；
所述转速传感器(12)安装在驱动轴(1)上端外围，振动传感器安装在驱动轴(1)下端外围上；转速传感器(12)、振动传感器(11)和触发线圈(10)分别通过触发信号线接入多路同步触发控制器(16)；
所述高速相机(13)固定在试验腔(2)底部的第二通孔下方，叶片(7)和机匣(4)处于高速相机的视野范围内；所述高速相机(13)的控制端与多路联锁触发控制器(16)相连。
2.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：宣海军，章晓东，黎晓宇，
申请(专利权)人：浙江海骆航空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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