一种航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台，包括试验平台，试验平台主要包括台架，台架上安装空气压缩系统，该空气压缩系统通过气路管道依次连接空气加温装置、转子碰摩装置、微型涡喷发动机、燃油供给装置和喷管；喷管的出口连接涡轮模拟装置；空气压缩系统与空气加温装置之间的气路管道以及微型涡喷发动机与喷管之间的气路管道上还设有颗粒物注入装置；每一段气路管道上均设有静电传感器。本发明专利技术能够进行航空发动机燃气排气中金属颗粒、非金属颗粒的静电信号与排气温度、压力、速度等参数的关系研究以及进行发动机燃烧积碳或发动机掉块对涡轮部件的损害故障模拟及静电特性研究。障模拟及静电特性研究。障模拟及静电特性研究。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台


[0001]本专利技术涉及航空发动机在线监测和视情维修领域，具体是一种新型航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台。

技术介绍

[0002]航空发动机被称为飞机的心脏，是各类军用和民用飞机的核心组件之一，其可靠性对于飞行安全极其重要。在航空发动机的所有部件中，气路部件是保证发动机正常工作最关键的部件。发动机气路部件长期处于高温、高压的工作环境中，其故障率一直居高不下，气路部件故障是引起发动机严重事故的主要诱因之一。航空发动机气路部件常见故障主要有外来物吸入、燃烧室积碳、叶片
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机匣碰摩、部件烧蚀掉块、涡轮部件的叶片裂纹及剥落掉块等。根据统计，由航空发动机气路部件故障引起的故障约占发动机故障总数的百分之九十，因此发动机气路部件状态进行监测对于发动机整机状态监测与故障诊断具有重要意义。
[0003]目前航空发动机行业实际应用的故障诊断方法主要是离线状态检测和故障诊断，但在实际运行过程中只有当发动机的故障到达一定程度时才可被检测到，离线状态监测无法提取到故障初期的信息并提供预警。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台，包括试验平台，其特征在于，在所述试验平台安装空气压缩系统(1)，所述空气压缩系统(1)通过气路管道(14)依次连接空气加温装置(2)、转子碰摩装置(5)、微型涡喷发动机(6)、燃油供给装置(7)和喷管(8)；所述喷管(8)的出口连接涡轮模拟装置(9)；在所述空气压缩系统(1)与空气加温装置(2)之间的气路管道(14)以及所述微型涡喷发动机(6)与喷管(8)之间的气路管道(14)上设有颗粒物注入装置(3)；每一段气路管道(14)上均设有静电传感器(12)。2.根据权利要求1所述的航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台，其特征在于，所述试验平台还包括控制系统(4)，该控制系统(4)电信连接空气压缩系统(1)、空气加温装置(2)、颗粒物注入装置(3)、转子碰摩装置(5)、微型涡喷发动机(6)以及燃油供给装置(7)。3.根据权利要求2所述的航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台，其特征在于，所述试验平台还包括采集信号的信号采集系统(13)，该信号采集系统(13)电信连接所述空气加温装置(2)、微型涡喷发动机(6)以及静电传感器(12)。4.根据权利要求3所述的航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台，其特征在于，所述空气压缩系统(1)包括通过气路管道依次连接的空气压缩机(101)、储气罐(102)、放空阀(103)、闸阀(104)、过滤器(105)、调压阀(106)和快速阀(107)。5.根据权利要求1或4所述的航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台，其特征在于，所述涡轮模拟装置(9)包括中空圆筒状的机匣筒(901)，该机匣筒(901)的圆心处设有旋转轴系(902)，旋转轴系(902)通过轴系固定连杆(903)与机匣筒(901)的内壁面相连；以所述旋转轴系(902)为中心，在该旋转轴系(902)的周围分布涡轮静子(904)和涡轮转子(905)；所述机匣筒(901)的壁面设有静电传感器安装孔(906)。6.根据权利要求5所述的航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台，其特征在于，所述旋转轴系(902)包括依次连接的固定螺栓组件(902a)、前端轴承(902b)、旋转轴(902c)与后端轴承(902e)；所述前端轴承(902b)和旋转轴(902c)通过所述固定螺栓组件(902a)连接，并将前端轴承(902b)固定在旋转轴(902c)上；所述后端轴承(902e)和旋转轴(902c)通过卡簧固定组件(902d)连接，并将后端轴承(902e)固定在旋转轴(902c)上。7.根据权利要求6所述的航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台，其特征在于，所述静电传感器(12)通过螺纹管道分别架设在空气压缩系统(1)与空气加温装置(2)之间的第一气路管道(1401)上，空气加温装置(2)与转子碰摩装置(5)之间的第二气路管道(1402)上、转子碰摩装置(5)与微型涡喷发动机(6)之间的第三气路管道(1403)上、燃油供给装置(7)中的燃油试验管道(702)的两端、涡轮模拟装置(9)近喷管(8)的一端以及排气管道(10)上。8.一种航空发动机气路故障模拟及静电监测试验平台的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.1，沿气流流通方向，在试验平台上依次连接空气压缩系统(1)、第一气路管道(1401)、空气加温装置(2)和第二气路管道(1402)；在第一气路管道(1401)上安装第一颗粒物注入装置与第一静电传感器(1201)，在第二气路管道(1402)上安装第二静电传感器(1202)，将空气压缩系统(1)、颗粒物注入装置(3)连接控制系统(4)并将控制系统(4)和采集传感器信号的信号采集系统(13)接入试验系统；
步骤1.2，启动空气压缩系统，使气体调节至规定压力，并使高速气体流出至第一气路管道(1401)；进行航空发动机燃气排气中金属颗粒、非金属颗粒的静电信号与排气温度、排气压力、排气速度等参数的关系研究，具体如下：步骤1.3，准备实验所需的金属颗粒、非金属颗粒，将颗粒提前放入颗粒物注入装置中，启动信号采集系统开始记录全过程中静电信号，通过控制系统启动空气压缩系统得到常温环境下的高速气流；步骤1.4，待工况趋于稳定后，打开颗粒物注入装置，颗粒经注入管掉落至气路管道(14)内，随高速气流经过静电传感器和空气加温装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岩，刘珍珍，左洪福，李鹏涛，姜衡，周萌萌，高聪，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：