民用航空发动机高压转子的信号测量系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种民用航空发动机高压转子的信号测量系统，其包括遥测转子、遥测静子、双支点支撑结构和柔性连接结构，所述遥测静子与所述遥测转子安装在一起，所述双支点支撑结构安装在所述遥测转子的转轴上，所述柔性连接结构的一端部与所述遥测转子的转轴连接，另一端部连接至发动机高压转子。本实用新型专利技术可满足民用航空发动机的高压转子部分200个测点进行稳定、无干扰的数据测量。设计了双支点支撑结构，后端用花键连接，控制并补偿发动机的转子偏心量，外部的支撑支架结构提高了系统整体刚性，保证转子在高速旋转过程中的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
民用航空发动机高压转子的信号测量系统


[0001]本技术涉及航空发动机信号测量领域，特别涉及一种民用航空发动机高压转子的信号测量系统。

技术介绍

[0002]遥测系统为国际、国内常用的无线转子动态信号传输使用的测试设备，用于将高速旋转的转子上的温度、压力、应变等动态信号，通过天线系统引出至地面接收。
[0003]遥测系统的装机部分一般分为转子系统和静子系统，转子系统包括转子天线和发射机及电路板等插接部分，一般为集成设计，可采集转子信号并利用转子天线系统载波发射，同时可接收地面控制信号。采集方法一般为将转子上布置的各类型传感器产生的电信号，通过引线连接至电路板上，传递至遥测系统转子部分。
[0004]遥测静子系统一般可接受载波信号并通过地面设备接收采集，数据重构并转化成对应的物理量，再进行处理、分析、存储。
[0005]由于遥测系统安装需求，对于环境的振动、温度等均较为苛刻，根据航空发动机和遥测系统安装需求的结构特点，为获得精确的测量数据，需放置在发动机内转静子相对近距离，且相对位移较小的位置。
[0006]国内现有的测量技术，一般对航空发动机的高压转子进行相关测试，并将系统装机部分布置于环境条件较好的压气机轴前端位置安装，且为保证转子动力学要求，多为小型结构，直接刚性连接至轴端，并在临近机匣上布置静子安装结构，且测点数量一般多为40个测点以内。
[0007]目前，为开展民用航空发动机的高压转子测试，主要存在以下困难：
[0008]一、测点数量需求更大，国内可借鉴的经验较少。
[0009]二、高压转子转速高，测点较多导致整个遥测转子较大，质量较重可达到约7kg，若直接刚性连接至发动机轴上，难以满足转子动力学设计要求，需设计转接支撑结构。
[0010]三、发动机运行中，转静子相对窜动和偏心量大，不利于遥测系统的信号传输稳定。
[0011]四、遥测系统安装对于环境温度要求较高，长时间运行不能超出125℃，航空发动机有加温加压、高空试验需求，环境温度较高，需考虑冷却结构安装位置。
[0012]有鉴于此，本申请专利技术人设计了一种民用航空发动机高压转子的信号测量系统，以期克服上述技术问题。

技术实现思路

[0013]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中民用航空发动机高压转子信号测量的信号传输不稳定，对环境温度要求高，且测点数量需求大等缺陷，提供一种民用航空发动机高压转子的信号测量系统。
[0014]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
[0015]一种民用航空发动机高压转子的信号测量系统，其特点在于，所述信号测量系统包括遥测转子、遥测静子、双支点支撑结构和柔性连接结构，所述遥测静子与所述遥测转子有轴向和径向的相对安装定位要求，所述双支点支撑结构安装在所述遥测转子的转轴上，所述柔性连接结构的一端部与所述遥测转子的转轴连接，另一端部连接至发动机高压转子。
[0016]根据本技术的一个实施例，所述双支点支撑结构包括两个球轴承和轴承座，所述球轴承安装在所述轴承座的两端。
[0017]根据本技术的一个实施例，所述柔性连接结构为花键轴，所述遥测转子的转轴端部设置有花键轴套齿结构，使得所述花键轴的一端部与所述遥测转子的转轴连接。
[0018]根据本技术的一个实施例，所述发动机高压转子的端部设置有套齿件，所述花键轴的另一端部与所述套齿件连接。
[0019]根据本技术的一个实施例，所述花键轴的两端部为齿部，所述齿部的齿面为鼓形齿。
[0020]根据本技术的一个实施例，所述花键轴的两端具有
±
2mm的窜动间隙。
[0021]根据本技术的一个实施例，所述花键轴的两端具有
±
0.5mm的径向偏心量。
[0022]根据本技术的一个实施例，所述信号测量系统还包括支撑支架和隔热罩，所述支撑支架安装在所述信号测量系统的外部，所述隔热罩安装在所述遥测静子的外部，且所述隔热罩与所述支撑支架连接。
[0023]根据本技术的一个实施例，所述信号测量系统内还设置有独立的冷却结构。
[0024]根据本技术的一个实施例，所述轴承座上轴向设置有通气孔，所述轴承座的内部开设有沿轴向均匀分布的开孔，引气通过所述通气孔和所述开孔，经由所述遥测转子的天线、所述遥测静子的天线之间的间隙，吹至所述隔热罩的内部，由所述隔热罩的中心孔处排至所述信号测量系统的外部。
[0025]本技术的积极进步效果在于：
[0026]本技术民用航空发动机高压转子的信号测量系统，根据遥测系统的特点，结合发动机结构设计遥测结构，其具有如下诸多优势：
[0027]一、可满足民用航空发动机的高压转子部分200个测点进行稳定、无干扰的数据测量。
[0028]二、设计了双支点支撑结构，后端用花键连接，控制并补偿发动机的转子偏心量，外部的支撑支架结构提高了系统整体刚性，保证转子在高速旋转过程中的稳定性。
[0029]三、柔性花键连接结构保证两端可窜动优于
±
2mm，径向可偏心优于
±
0.5mm。
[0030]四、设计的冷却结构保证安装环境集中换热，并设计隔热罩，隔离对流热和辐射热。
附图说明
[0031]本技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
[0032]图1为航空发动机的结构示意图。
[0033]图2为本技术民用航空发动机高压转子的信号测量系统的结构示意图。
[0034]图3为本技术民用航空发动机高压转子的信号测量系统的分解示意图。
[0035]图4为本技术民用航空发动机高压转子的信号测量系统中支撑结构的分解图。
[0036]图5为本技术民用航空发动机高压转子的信号测量系统中花键轴的安装示意图。
[0037]图6为本技术民用航空发动机高压转子的信号测量系统中花键轴的齿部齿面的起鼓形状示意图。
[0038]图7为本技术民用航空发动机高压转子的信号测量系统中冷却气流动路径示意图。
[0039]【附图标记】
[0040]航空发动机核心机部件
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100
[0041]中介机匣
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110
[0042]高压压气机
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120
[0043]燃烧室
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130
[0044]高压涡轮
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[0045]级间机匣
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种民用航空发动机高压转子的信号测量系统，其特征在于，所述信号测量系统包括遥测转子、遥测静子、双支点支撑结构和柔性连接结构，所述遥测静子与所述遥测转子安装在一起，所述双支点支撑结构安装在所述遥测转子的转轴上，所述柔性连接结构的一端部与所述遥测转子的转轴连接，另一端部连接至发动机高压转子。2.如权利要求1所述的民用航空发动机高压转子的信号测量系统，其特征在于，所述双支点支撑结构包括两个球轴承和轴承座，所述球轴承安装在所述轴承座的两端。3.如权利要求2所述的民用航空发动机高压转子的信号测量系统，其特征在于，所述柔性连接结构为花键轴，所述遥测转子的转轴端部设置有花键轴套齿结构，使得所述花键轴的一端部与所述遥测转子的转轴连接。4.如权利要求3所述的民用航空发动机高压转子的信号测量系统，其特征在于，所述发动机高压转子的端部设置有套齿件，所述花键轴的另一端部与所述套齿件连接。5.如权利要求3所述的民用航空发动机高压转子的信号测量系统，其特征在于，所述花键轴的两端部为齿部，所述齿部的齿面为鼓形齿。6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽，罗金汉，李静，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：