一种高速动力源系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高速动力源系统，包括控制系统和传动系统，控制系统包括上位机和下位机，上位机用于发布指令并完成下位机传送的转速数据、振动数据的存储与处理，下位机用于实时监测传动系统的转速和振动数据并发送给上位机，以及接收上位机发来的指令并向传动系统发送信号；传动系统用于根据控制系统的转速信号调节至指定转速，所述指定转速高达25000 r/min。本实用新型专利技术通过PLC控制调速电机来达到调速功能，可以带动转子实现转速25000r/min以上的转动，并且通过传感器可以实时监测系统关键部件的转速与振动等状况，该系统具有高精度、大转速和自动化等特点，为模拟试验的转子提供了高质量的动力保障。试验的转子提供了高质量的动力保障。试验的转子提供了高质量的动力保障。

【技术实现步骤摘要】
一种高速动力源系统


[0001]本技术属于传动系统设备
，具体涉及一种高速动力源系统。

技术介绍

[0002]航空发动机作为飞机动力装置，其性能直接关乎到飞机的运行安全以及经济性，被誉为“飞机的心脏”。大力发展我国航空发动机产业对于带动我国基础工业的发展和促进我国高新技术的进步具有重要意义。航空发动机的研发和制造成本高、易发生故障、且难维护，是许多飞机事故的发生根源。据统计，航空发动机故障中的70%以上源于转子振动。航空发动机转子结构复杂、工作转速高、承受负荷大，是发动机的核心部件，也是易发生故障的部位。因此解决航空发动机振动故障是整个发动机研制和改进过程中的重要环节之一。
[0003]而在航空发动机的振动故障研究中，试验研究作为其中最重要的辅助手段之一，它为振动故障的理论研究提供了大量的试验数据，这对于发动机的基础研究、整机设计和制造至关重要。一般情况下采用实际设备进行试验（包括极端工况试验）的费用和风险性都较高，此时模拟试验就成为大多数试验研究的主要手段，模拟试验的关键在于模拟转子的高速转动，因此需研制稳定高速的动力源去带动转子转动。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种高速动力源系统，克服现有技术中存在的上述技术问题。
[0005]为此，本技术提供的技术方案如下：
[0006]一种高速动力源系统，包括控制系统和传动系统，所述控制系统包括上位机和下位机，所述上位机用于发布指令并完成下位机传送的转速数据、振动数据的存储与处理，所述下位机用于实时监测传动系统的转速和振动数据并发送给上位机，以及接收上位机发来的指令并向传动系统发送信号；
[0007]所述传动系统用于根据控制系统的转速信号调节至指定转速，所述指定转速为0
‑
25000 r/min。
[0008]所述传动系统包括变频器、变频调速电机和高速齿轮箱，所述变频器与变频调速电机电连接，所述变频调速电机和高速齿轮箱通过联轴器连接，所述高速齿轮箱的输出轴通过联轴器连接发动机，所述高速齿轮箱内安装有振动传感器，所述高速齿轮箱输出轴与联轴器之间安装有转速传感器；
[0009]所述变频器、振动传感器和转速传感器均与下位机电信号连接。
[0010]所述上位机为工控计算机，所述下位机为PLC控制器。
[0011]所述高速齿轮箱包括箱体、齿轮和润滑系统，所述齿轮和润滑系统设于箱体内，所述齿轮为单级渐开线单斜齿齿轮，齿轮轴承为滚动轴承，所述润滑系统上装有加热器和冷却器。
[0012]所述高速齿轮箱的输出轴与发动机转子之间的联轴器为高速波纹管联轴器。
[0013]所述齿轮采用高级合金渗碳钢，牌号为20CrMnMo，齿轮精度为GB10095的5级，齿面硬度58~62HRC。
[0014]所述箱体为Q235A焊件。
[0015]本技术的有益效果是：
[0016]本技术提供的这种高速动力源系统，通过PLC控制调速电机来达到调速功能，可以带动转子实现转速25000r/min的转动，并且通过传感器可以实时监测系统关键部件的转速与振动等状况，该系统具有高精度、大转速和自动化等特点，为模拟试验的转子提供了高质量的动力保障。
[0017]该系统中高速齿轮箱是一级单级渐开线单斜齿传动，输入轴和输出轴轴向水平布置，所有轴承采用滚动轴承支撑，强制润滑。齿轮采用高级合金渗碳钢，牌号20CrMnMo，齿面渗碳、淬火、磨削，齿轮精度为GB10095的5级，齿面硬度58~62HRC，具有较高的抗接触疲劳和弯曲疲劳破坏能力，能过承受高速齿轮箱紧急停车或快速升降转速的过程中冲击。另外齿轮经过齿项修缘和齿向修形，避免啮合时产生冲击噪声，保证齿轮有良好的接触区域，形成充分的润滑油膜。
[0018]箱体为Q235A焊件，具有较高的冲击韧性和一定的耐蚀性，可以降低噪声和振动。箱体设计易于观察、安装和维护，具有较好的刚性。
[0019]高速齿轮箱配备润滑系统，负责给高速齿轮箱润滑，润滑系统有加热器，保证当环境温度低于10℃时将油箱的油进行加热，以满足高速齿轮箱的正常供油温度。润滑系统有冷却器，当油箱温度大于45℃时，将润滑油进行冷却，以满足高速齿轮箱的正常供油温度。
[0020]下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
[0021]图1是本技术的原理图。
具体实施方式
[0022]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
[0023]现参考附图介绍本技术的示例性实施方式，然而，本技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本技术，并且向所属
的技术人员充分传达本技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0024]除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0025]实施例1：
[0026]本实施例提供了一种高速动力源系统，包括控制系统和传动系统，所述控制系统包括上位机和下位机，所述上位机用于发布指令并完成下位机传送的转速数据、振动数据的存储与处理，所述下位机用于实时监测传动系统的转速和振动数据并发送给上位机，以
及接收上位机发来的指令并向传动系统发送信号；
[0027]所述传动系统用于根据控制系统的转速信号调节至指定转速，所述指定转速为0
‑
25000 r/min。
[0028]本技术提供的这种高速动力源系统，通过控制调速电机来达到调速功能，可以带动转子实现转速高达25000r/min的转动，并且实时监测系统关键部件的转速与振动等状况，该系统具有高精度、大转速和自动化等特点，为模拟试验的转子提供了高质量的动力保障。
[0029]实施例2：
[0030]在实施例1的基础上，本实施例提供了一种高速动力源系统，所述传动系统包括变频器、变频调速电机和高速齿轮箱，所述变频器与变频调速电机电连接，所述变频调速电机和高速齿轮箱通过联轴器连接，所述高速齿轮箱的输出轴通过联轴器连接发动机，所述高速齿轮箱内安装有振动传感器，所述高速齿轮箱输出轴与联轴器之间安装有转速传感器；
[0031]所述变频器、振动传感器和转速传感器均与下位机电信号连接。如图1所示。
[0032]变频器负责接收控制系统传来的指令来控制变频调速电机进行转速的调节。应采用单传动变频器，并且为了和控制系统进行通信，需要加装PROFIBUS现场总线适配模块。变频调速电机负责接收变频器的电压信号并产生一个初始转速提供给高速齿轮箱来达到所需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速动力源系统，其特征在于：包括控制系统和传动系统，所述控制系统包括上位机和下位机，所述上位机用于发布指令并完成下位机传送的转速数据、振动数据的存储与处理，所述下位机用于实时监测传动系统的转速和振动数据并发送给上位机，以及接收上位机发来的指令并向传动系统发送信号；所述传动系统用于根据控制系统的转速信号调节至指定转速，所述指定转速为0
‑
25000 r/min。2.根据权利要求1所述的一种高速动力源系统，其特征在于：所述传动系统包括变频器、变频调速电机和高速齿轮箱，所述变频器与变频调速电机电连接，所述变频调速电机和高速齿轮箱通过联轴器连接，所述高速齿轮箱的输出轴通过联轴器连接发动机，所述高速齿轮箱内安装有振动传感器，所述高速齿轮箱输出轴与联轴器之间安装有转速传感器；所述变频器、振动传感器和转...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，王茂森，胡鑫，
申请(专利权)人：陕西航天西诺美灵电气有限公司，
类型：新型
国别省市：