航空发动机轴承试验热风模拟系统及模拟方法技术方案

航空发动机轴承试验热风模拟系统及模拟方法，属于航空发动机轴承试验器领域。本发明专利技术解决了现有的轴承模拟试验器无法完全真实的模拟轴承在航空发动机内工作环境的问题。本发明专利技术包括预热器、一级加热器、试验腔、二级加热器和冷却器，预热器、一级加热器、二级加热器和试验腔依次连接形成回路，预热器的输出端与冷却器的输入端连接，冷却器上连接有进水管路和回水管路，一级加热器与试验腔通过管路建立连接，二级加热器的输出端通过管路与冷却器的输入端建立连接，预热器的输入端用于输入压缩空气，冷却器的输出端用于排放冷却空气。本发明专利技术的试验热风模拟系统能够更真实的模拟航空发动机轴承的实际工作环境，能更准确的评估轴承的可靠性。的可靠性。的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
航空发动机轴承试验热风模拟系统及模拟方法


[0001]本专利技术属于航空发动机轴承试验器领域，具体为航空发动机轴承试验热风模拟系统及模拟方法。

技术介绍

[0002]现代航空航天及国防领域使用航空发动机主轴轴承的真实工况为载荷大、转速高、高温、高压气流、温度场变化热载荷和复杂的振动载荷等，热风模拟系统用于模拟航空发动机、涡轮冲压组合发动机主轴轴承在高温腔内的运转试验考核。因为腔体高温环境下试验轴承的温度场分布与当前试验器试验存在差异，其热源不仅仅为轴承摩擦热、滑油搅拌热、滑油换热，还增加了机匣辐射换热、机匣换热、热气流对流换热。传统的轴承温度监测方法在复杂的热力学环境下只能监测轴承摩擦热、滑油搅拌热、滑油换热；
[0003]现有的航空主轴轴承试验器大部分都是通过加热润滑油后喷射到被试验轴承上模拟轴承的高温工作环境，在一定程度上只能模拟轴承摩擦热、滑油搅拌热和滑油换热，不能完全真实的模拟轴承在航空发动机内的工作环境。
[0004]因此，本申请提供一种航空发动机主轴轴承高温试验器高温环境模拟系统，保留了加热润滑油后喷射到被试轴承上模拟轴承的高温工作环境，同时还可以采用高温环境热风模拟系统模拟热气流的对流换热，更真实地模拟航空发动机主轴轴承的实际工作环境，提高评估轴承的可靠性。

技术实现思路

[0005]本专利技术研发目的是为了解决现有的轴承模拟试验器无法完全真实的模拟轴承在航空发动机内工作环境的问题，在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。
[0006]本专利技术的技术方案：
[0007]方案一：航空发动机轴承试验热风模拟系统，包括预热器、一级加热器、试验腔、二级加热器和冷却器，预热器、一级加热器、二级加热器和试验腔依次连接形成回路，预热器的输出端与冷却器的输入端连接，冷却器上连接有进水管路和回水管路，一级加热器与试验腔通过管路建立连接，二级加热器的输出端通过管路与冷却器的输入端建立连接，预热器的输入端用于输入压缩空气，冷却器的输出端用于排放冷却空气。
[0008]进一步的，所述预热器与流量计通过管路连接，流量计与预热器连接的管路上依次设置有第一过滤器、减压阀和调节阀。
[0009]进一步的，所述一级加热器与试验腔的连接管路上设置有第一气动截止阀，二级加热器与试验腔的连接管路上设置有第二气动截止阀。
[0010]进一步的，所述二级加热器与冷却器的连接管路上设置有第三气动截止阀。
[0011]进一步的，所述试验腔与预热器的连接管路上依次设置有安全阀和气动切断阀。
[0012]进一步的，所述冷却器的进水管路上设置有第一截止阀，冷却器的回水管路上设置有第二截止阀，冷却器的输出管路上设置有第二过滤器。
[0013]进一步的，所述预热器与一级加热器的连接管路上设置有第一温度变送器，一级加热器上设置有第二温度变送器，一级加热器的输出管路上设置有第三温度变送器，一级加热器与试验腔的连接管路上设置有第四温度变送器，二级加热器上设置有第五温度变送器，二级加热器与试验腔的连接管路上依次设置有第六温度变送器和第七温度变送器，第六温度变送器布置在近二级加热器端，第七温度变送器布置在近试验腔端，试验腔与预热器的连接管路上设置有第八温度变送器，冷却器的输出管路上设置有第九温度变送器。
[0014]进一步的，所述一级加热器与试验腔的连接管路上设置有第一压力变送器，二级加热器与试验腔的连接管路上设置有第二压力变送器。
[0015]方案二：基于方案一所述的航空发动机轴承试验热风模拟系统的模拟方法，包括以下几种状态：
[0016]中温气流加热状态：关闭第二气动截止阀，开启第一气动截止阀，压缩空气经过流量计、第一过滤器、减压阀和调节阀进入预热器内，预热器对压缩空气进行预热后进入一级加热器内，压缩空气在一级加热器内加热后通过管路输入至试验腔内对工件进行热风模拟试验，试验腔内的压缩空气通过管路输入至预热器内，预热器内的压缩空气输出至冷却器内，冷却器对压缩空气进行冷却后通过第二过滤器过滤后排出；
[0017]高温气流加热状态：开启第一气动截止阀和第二气动截止阀，压缩空气压缩空气经过流量计、第一过滤器、减压阀和调节阀进入预热器内，预热器对压缩空气进行预热后依次进入一级加热器和二级加热器内，一级加热器内加热的压缩气体通过管路输入至试验腔内，二级加热器内加热的压缩空气通过管路输入至试验腔内，通过加热的压缩空气对试验腔内的工件进行热风模拟试验，试验后的压缩气体通过试验腔排出至预热器内，再由预热器输出至冷却器内，由冷却器冷却后通过第二过滤器过滤后排放；
[0018]试验腔内高温起火应急状态：试验腔内温度过高导致润滑油起火，开启安全阀，关闭第一气动截止阀、第二气动截止阀和气动切断阀，切断管路向试验腔内进气，开启第三气动截止阀，一级加热器和二级加热器内的加热气体通过管路直接输出至冷却器内进行冷却后排放，停止一级加热器和二级加热器的加热。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020]1、本专利技术的航空发动机轴承试验热风模拟系统用于模拟航空发动机轴承所受热气流热试验，航空发动机轴承工作承受两种气流热，有来自压气机的中温气流经过蓖齿密封或石墨密封进入轴承腔，有涡轮高压端经过密封进入轴承腔的高温气流，本专利技术的热风模拟系统通过一级加热器模拟中温气流，通过一级加热器和二级加热器共同模拟高温气流，传统的试验器通过润滑油加热温度很难超过200℃，采用本专利技术的热风模拟系统可以使试验腔内的温度提高到550℃～600℃之间；
[0021]2、本专利技术的航空发动机轴承试验热风模拟系统相比于其他高温气体装置，可持续提供较高的温度流动气体环境，保证稳定的高温试验环境，系统中的预热器利用试验腔的回气对进气进行预加热，起到较好的节能作用；
[0022]3、本专利技术的航空发动机轴承试验热风模拟系统具有更周密和安全的防护，通过布置在各个管路上的第一气动截止阀、第二气动截止阀、安全阀和气动切断阀，对于试验腔内
的突发情况具有较好的保护性，对系统中的元器件形成保护，避免元器件受高温影响损坏。
附图说明
[0023]图1是航空发动机轴承试验热风模拟系统的流程简图；
[0024]图2是航空发动机轴承试验热风模拟系统的立体图。
[0025]图中1
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流量计，2
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第一过滤器，3
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减压阀，4
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调节阀，5
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预热器，6
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第一温度变送器，7
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一级加热器，8
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第二温度变送器，9
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第三温度变送器，10
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第一气动截止阀，11
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第一压力变送器，12
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第四温度变送器，13
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.航空发动机轴承试验热风模拟系统，其特征在于：包括预热器(5)、一级加热器(7)、试验腔(13)、二级加热器(14)和冷却器(23)，预热器(5)、一级加热器(7)、二级加热器(14)和试验腔(13)依次连接形成回路，预热器(5)的输出端与冷却器(23)的输入端连接，冷却器(23)上连接有进水管路和回水管路，一级加热器(7)与试验腔(13)通过管路建立连接，二级加热器(14)的输出端通过管路与冷却器(23)的输入端建立连接，预热器(5)的输入端用于输入压缩空气，冷却器(23)的输出端用于排放冷却空气。2.根据权利要求1所述的航空发动机轴承试验热风模拟系统，其特征在于：所述预热器(5)与流量计(1)通过管路连接，流量计(1)与预热器(5)连接的管路上依次设置有第一过滤器(2)、减压阀(3)和调节阀(4)。3.根据权利要求2所述的航空发动机轴承试验热风模拟系统，其特征在于：所述一级加热器(7)与试验腔(13)的连接管路上设置有第一气动截止阀(10)，二级加热器(14)与试验腔(13)的连接管路上设置有第二气动截止阀(17)。4.根据权利要求3所述的航空发动机轴承试验热风模拟系统，其特征在于：所述二级加热器(14)与冷却器(23)的连接管路上设置有第三气动截止阀(28)。5.根据权利要求4所述的航空发动机轴承试验热风模拟系统，其特征在于：所述试验腔(13)与预热器(5)的连接管路上依次设置有安全阀(20)和气动切断阀(22)。6.根据权利要求5所述的航空发动机轴承试验热风模拟系统，其特征在于：所述冷却器(23)的进水管路上设置有第一截止阀(26)，冷却器(23)的回水管路上设置有第二截止阀(27)，冷却器(23)的输出管路上设置有第二过滤器(25)。7.根据权利要求6所述的航空发动机轴承试验热风模拟系统，其特征在于：所述预热器(5)与一级加热器(7)的连接管路上设置有第一温度变送器(6)，一级加热器(7)上设置有第二温度变送器(8)，一级加热器(7)的输出管路上设置有第三温度变送器(9)，一级加热器(7)与试验腔(13)的连接管路上设置有第四温度变送器(12)，二级加热器(14)上设置有第五温度变送器(15)，二级加热器(14)与试验腔(13)的连接管路上依次设置有第六温度变送器(16)和第七温度变送器(19)，第六温度变送器(16)布置在近二级...

【专利技术属性】
技术研发人员：查普，查庆武，邹国利，赵余金，王琳，高恒，
申请(专利权)人：哈尔滨市卓远机械加工有限公司，
类型：发明
国别省市：