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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机制造及维修的,更具体的,涉及一种进气机匣水平分装设备及其监控系统、监控方法。
技术介绍
1、进气机匣(intake casing),有时也称为进气道或者进气管,是航空发动机的一个重要组成部分,有助于将空气有效地导引到发动机内部的压气器或涡扇处。它被设计成特定的形状,通常是圆筒形或者漏斗形,以便最大限度地提高空气流入效率并减少对发动机的气动阻力。
2、航空发动机在试车、服役期间,存在更换进气机匣的需求,例如:
3、1、在航空发动机台架试车时,可能会出现发动机风扇转子不平衡量过大,导致整个发动机的振动超过限制。为了解决这个问题,需要拆卸进气机匣,对发动机风扇转静子组件前端安装的配重块进行相应调整,以优化不平衡量并减小振动。
4、2、进气机匣固定支板通常使用tc4板材超塑成形以及整体焊接工艺加工。然而,在实际使用过程中,由于受气流和机械激励等复杂因素影响,支板易出现基体裂纹故障,从而影响发动机的使用安全。
5、3、在起降过程中,发动机可能因吸入鸟类或异物而导致叶片损伤。在这种情况下,需要及时进行进气机匣的分离和更换。特别是在战争期间,飞机在战场上原位更换进气机匣对于确保装备的维修率和出勤率具有重大意义。
6、现有技术中,进气机匣的分离技术主要依赖于常规的旋转滚珠丝杠,将进气机匣与风扇转静子组件进行水平分离。例如,申请号为cn202010641531.4的中国专利技术专利公开了一种进气机匣拆解工装,其包括:撑杆;滚珠丝杠组件,其丝杠一端与撑杆连接,呈l型
7、1、作业力度和速度不易控制,可能导致机匣之间止口受损,进而使作业被迫中断。
8、2、水平分离的位移具有不确定性,可能在轴承游隙释放后沉降,从而导致直接碰撞到石墨环并造成损坏。
9、3、传统的作业过程中缺乏数据记录与输出,因此,作业质量难以衡量和传递,也无法有效显性化。
10、4、作业效率较低,需要多人协同培训并在现场配合完成工作,这对于外场维修和维护工作来说较为不利。
技术实现思路
1、本专利技术为实现不受场地限制,能够在单人作业的情况下,高效、安全、可靠地分离进气机匣,而提供一种进气机匣水平分装设备及其监控系统、监控方法。
2、为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案如下:
3、根据本公开的第一方面,提供一种进气机匣水平分装设备,其包括分装支撑架,所述分装支撑架包括水平丝杠组件以及与所述水平丝杠组件一端连接的竖直支撑丝杠组件,所述水平丝杠组件上旋装有动力装置;
4、所述动力装置包括顺次连接的双螺母机构、编码器壳体、后转接组件、中空式扭矩传感器、前转接组件、电气装置和驱动手轮;
5、所述双螺母机构包括套设在所述水平丝杠组件上的旋转侧螺母组件和套设在所述旋转侧螺母组件外围的平动侧螺母组件,
6、所述旋转侧螺母组件绕所述水平丝杠组件旋转并沿轴向做直行运动,
7、所述平动侧螺母组件可拆卸式的连接有接口转接组件,所述接口转接组件用于与发动机的进气机匣连接,所述平动侧螺母组件带动所述接口转接组件沿轴向直线方向牵引进气机匣做直线水平运动;
8、所述编码器壳体中安装有编码器,所述编码器包括磁环组件和编码传感器,所述编码传感器连接有转接轴套,所述转接轴套与所述平动侧螺母组件连接。
9、进一步,所述竖直支撑丝杠组件上设置有压力装置,所述压力装置包括用于感测压力的压力传感器和用于处理压力信号的压力变送器。
10、进一步,所述编码器为中空式旋转编码器,用于测量进气机匣水平分装设备中的动力装置的作业速率、旋转圈数。
11、进一步,所述电气装置包括电气箱壳体,所述电气箱壳体中安装有温度传感器和用于为所述电气装置供电的锂电池ⅰ,所述电气箱壳体的外部安装有操作按钮和第一显示屏。
12、根据本公开的第二方面,提供一种进气机匣水平分装设备的监控系统,所述监控系统用于监控前述的进气机匣水平分装设备,所述监控系统包括监控系统ⅰ和监控系统ⅱ,所述监控系统ⅰ安装在电气箱壳体中,所述监控系统ⅱ安装在压力装置中;
13、所述监控系统ⅰ包括嵌入式系统ⅰ,所述嵌入式系统ⅰ与动力装置中的编码器、中空式扭矩传感器连接,以接收编码器发出的脉冲的数量信息p以及中空式扭矩传感器测得的动力装置的瞬态扭矩值信息t;所述嵌入式系统ⅰ通过温度变送器与温度传感器连接,以接收温度传感器测得的温度数值;
14、所述监控系统ⅱ包括嵌入式系统ⅱ和与所述嵌入式系统ⅱ电连接的陀螺仪传感器,所述嵌入式系统ⅱ通过压力变送器与压力传感器电连接。
15、进一步,所述嵌入式系统ⅰ与操作按钮、第一显示屏电连接,所述第一显示屏用于显示中空式扭矩传感器和编码器测得的数据。
16、进一步,所述压力装置外部安装有第二显示屏,所述嵌入式系统ⅱ与所述第二显示屏电连接,所述第二显示屏用于显示陀螺仪传感器和压力传感器测得的数据;所述压力装置内部安装有用于为压力装置和监控系统ⅱ供电的锂电池ⅱ。
17、进一步,所述嵌入式系统ⅰ和所述嵌入式系统ⅱ均采用单片机控制器,所述第一显示屏和所述第二显示屏均采用触摸显示屏。
18、根据本公开的第三方面,提供一种进气机匣水平分装设备的监控方法,基于前述的进气机匣水平分装设备的监控系统,进气机匣水平分装设备的监控方法包括:
19、接收编码器发出的脉冲的数量信息p、中空式扭矩传感器测得的动力装置的扭矩变化值以及陀螺仪传感器监测的进气机匣的空间姿态不平衡量信息;
20、基于编码器发出的脉冲的数量信息p,计算动力装置的转动角度θ、运动距离x和转动角速度y;
21、在嵌入式系统ⅰ中预设不同型号的发动机对应的扭矩变化阈值、空间姿态不平衡量阈值、转动角速度阈值、位移阈值;
22、将接收到的动力装置的扭矩变化值与对应型号的发动机预设的扭矩变化阈值进行比较,当扭矩变化值超过扭矩变化阈值时,所述嵌入式系统ⅰ报警;
23、将接收到的进气机匣的空间姿态不平衡量与对应型号的发动机预设的空间姿态不平衡量阈值进行比较,当进气机匣的空间姿态不平衡量超过空间姿态不平衡量阈值时,所述嵌入式系统ⅰ报警;
24、将计算得到的动力装置的转动角速度与对应型号的发动机预设的转动角速度阈值进行比较,当动力装置的转动角速度超过转动角速度阈值时,所述嵌入式系统ⅰ报警;
25、将计算得到的动力装置的运动距离x与对应型号的发动机预设的位移阈值进行比较,当动力装置的运动距离x超过位移阈值时,所述嵌入式系统ⅰ报警。
26、进一步,所述嵌入式系统ⅰ基于编码本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种进气机匣水平分装设备,其特征在于:包括分装支撑架,所述分装支撑架包括水平丝杠组件以及与所述水平丝杠组件一端连接的竖直支撑丝杠组件,所述水平丝杠组件上旋装有动力装置(100);
2.根据权利要求1所述的进气机匣水平分装设备,其特征在于,所述竖直支撑丝杠组件上设置有压力装置(200),所述压力装置(200)包括用于感测压力的压力传感器(201)和用于处理压力信号的压力变送器(203)。
3.根据权利要求1所述的进气机匣水平分装设备,其特征在于,所述编码器(104)为中空式旋转编码器,用于测量进气机匣水平分装设备中的动力装置(100)的作业速率、旋转圈数。
4.根据权利要求1所述的进气机匣水平分装设备,其特征在于,所述电气装置(109)包括电气箱壳体,所述电气箱壳体中安装有温度传感器(305)和用于为所述电气装置(109)供电的锂电池Ⅰ(306),所述电气箱壳体的外部安装有操作按钮(302)和第一显示屏(303)。
5.一种进气机匣水平分装设备的监控系统,其特征在于,所述监控系统用于监控权利要求1-4任一项所述的进气机匣水平分装设
6.根据权利要求5所述的进气机匣水平分装设备的监控系统,其特征在于,所述嵌入式系统Ⅰ(301)与操作按钮(302)、第一显示屏(303)电连接,所述第一显示屏(303)用于显示中空式扭矩传感器(107)和编码器(104)测得的数据。
7.根据权利要求5所述的进气机匣水平分装设备的监控系统,其特征在于,所述压力装置(200)外部安装有第二显示屏(402),所述嵌入式系统Ⅱ(401)与所述第二显示屏(402)电连接,所述第二显示屏(402)用于显示陀螺仪传感器(404)和压力传感器(201)测得的数据;所述压力装置(200)内部安装有用于为压力装置(200)和监控系统Ⅱ(400)供电的锂电池Ⅱ(403)。
8.根据权利要求5-7任一项所述的进气机匣水平分装设备,其特征在于,所述嵌入式系统Ⅰ(301)和所述嵌入式系统Ⅱ(401)均采用单片机控制器,所述第一显示屏(303)和所述第二显示屏(402)均采用触摸显示屏。
9.一种进气机匣水平分装设备的监控方法,其特征在于,基于权利要求5-8任一项所述的进气机匣水平分装设备的监控系统,进气机匣水平分装设备的监控方法包括:
10.根据权利要求9所述的进气机匣水平分装设备,其特征在于,所述嵌入式系统Ⅰ(301)基于编码器(104)发出的脉冲的数量信息p,计算得到瞬态时间t和一个脉冲对应的编码传感器(1042)的角位移α,根据一个脉冲对应的编码传感器(1042)的角位移α和编码器(104)发出的脉冲的数量信息p计算得到动力装置(100)的转动角度θ,动力装置(100)的转动角度θ的计算公式为:
...【技术特征摘要】
1.一种进气机匣水平分装设备,其特征在于:包括分装支撑架,所述分装支撑架包括水平丝杠组件以及与所述水平丝杠组件一端连接的竖直支撑丝杠组件,所述水平丝杠组件上旋装有动力装置(100);
2.根据权利要求1所述的进气机匣水平分装设备,其特征在于,所述竖直支撑丝杠组件上设置有压力装置(200),所述压力装置(200)包括用于感测压力的压力传感器(201)和用于处理压力信号的压力变送器(203)。
3.根据权利要求1所述的进气机匣水平分装设备,其特征在于,所述编码器(104)为中空式旋转编码器,用于测量进气机匣水平分装设备中的动力装置(100)的作业速率、旋转圈数。
4.根据权利要求1所述的进气机匣水平分装设备,其特征在于,所述电气装置(109)包括电气箱壳体,所述电气箱壳体中安装有温度传感器(305)和用于为所述电气装置(109)供电的锂电池ⅰ(306),所述电气箱壳体的外部安装有操作按钮(302)和第一显示屏(303)。
5.一种进气机匣水平分装设备的监控系统,其特征在于,所述监控系统用于监控权利要求1-4任一项所述的进气机匣水平分装设备,所述监控系统包括监控系统ⅰ(300)和监控系统ⅱ(400),所述监控系统ⅰ(300)安装在电气箱壳体中,所述监控系统ⅱ(400)安装在压力装置(200)中;
6.根据权利要求5所述的进气机匣水平分装设备的监控系统,其特征在于,所述嵌入式系统ⅰ(301)与操作按钮(302)...
【专利技术属性】
技术研发人员:臧俊,王丹,
申请(专利权)人:无锡市普亚机械制造有限公司,
类型:发明
国别省市:
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