【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机测试，具体涉及一种航空电推进发动机的试车台。
技术介绍
1、随着化石燃料的减少及全球碳排放的增加，电推进飞机在航空动力中占有越来越重要的地位。而航空发动机作为飞机的动力源，对飞机至关重要。但在航空电推进发动机的研究中，航空电推进发动机试车台多为简单固定架且测试参数简单，缺乏对氢燃料电池的相关测试功能，无法进行发动机整体性能分析。
2、目前针对航空电推进发动机试车台，主要有以下几个问题：
3、(1)发动机的固定方式多采用悬臂支撑固定方式：悬臂支撑固定方式会引起较大的扭矩，此方式只局限于小型无人机发动机。此外，有此方式产生的扭矩也会对推力参数的测量产生影响；
4、(2)试车台不具兼容性：目前航空电推进发动机的测试装置都是只针对某一型号发动机，当进行其他发动机的测试时，需要对测试装置进行大量改动，造成了测试工作的局限性。
5、(3)测试参数单一：大多数航空电推进发动机的测试装置，只针对发动机的推力、扭矩进行测量，缺少发动机的螺旋桨后方气流速度、振动等其它参数的测量，也缺少针对氢燃料电池的相关测试功能，测试参数不具有完整性，测量人员无法直接通过测量结果对发动机进行整体性能分析。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述问题，提供一种测量功能全面、兼容性好的航空电推进发动机试车台，该试车台可用于航空电推进发动机常规参数测量，也可用于对氢燃料电池供电发动机进行电池相关测量，其安装架可调整，能够适用不同的发动机测试，具有一定的通
2、本专利技术采用的技术方案为：一种摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台。该试车台包括支撑单元和测量单元。支撑单元主要用于固定航空电推进发动机，测量单元为各类传感器，传感器与控制计算机连接，传感器监测的信号经过计算机分析后得到发动机相关性能参数，从而实现航空电推进发动机整机测试的目标。
3、其中，支撑单元包括安装架、动架、摆臂、定架。航空电推进发动机(以下简称发动机)通过安装架固定在动架上，动架通过摆臂支撑在定架上。
4、其中，测量单元包括各种传感器及其安装支架。本专利技术设置3个振动传感器，振动传感器a及振动传感器b安装在发动机上，分别用于对发动机电机位置以及发动机与安装架连接位置进行振动监测；振动传感器c安装在动架的后端，用于监测试车台架的振动。转速传感器安设置在发动机螺旋桨后方，用于对螺旋桨转速进行监测。电流传感器和电压传感器固定在动架上，其位置处在发动机的后侧方，用于监测发动机的输出电流及电压。推力传感器固定在定架的前部，其与动架下方前部安装的推力测试碰撞件位置相对应，发动机推力作用下，推力测试碰撞件随着动架移动而向推力传感器施加压力，进而实现发动机推力的监测。风速传感器固定在定架上，其位置处在发动机的侧方，可对发动机螺旋桨后方的风速进行监测。环境传感器安装在试车台的周围，用于监测试车环境的实时温度、湿度及大气压力。
5、进一步地，本专利技术试车台还设有防护装置，用于保护测试过程的安全。
6、进一步地，所述防护装置包括防护网罩，其设置在试车台的前部，可以防止测试过程中发动机的螺旋桨飞出发生安全事故。
7、进一步地，所述防护装置包括测试限位架，所述测试限位架为l型结构，安装在定架的后部，能够在发动机测试故障时限制动架的位移，从而防止试车台测试参数超限导致摆臂的运动超程，进而避免了对试车台的损伤。
8、进一步地，所述试车台采用开放式结构，便于主体结构组装以及各路传感器的布置。
9、进一步地，所述试车台放置于地面上的减震橡胶垫上，可有效消除发动机试车时台架的振动。
10、进一步地，所述动架平台上布置有多个螺纹孔，能够满足不同型号尺寸的发动机安装固定需求。
11、进一步地，所述振动传感器a、振动传感器b和振动传感器c均通过磁吸方式固定于被测位置，避免了开设螺纹孔，使测试位置调整更加灵活。
12、进一步地，所述试车台各结构之间的连接方式为螺栓连接，且配备专用角块予以加固。
13、进一步地，所述推力传感器支架及推力测试碰撞件为金属结构支架，推力传感器受力方向与动架运动方向相同，均为水平方向，保证推力测量精准。
14、进一步地，所述转速传感器通过l型转速传感器支架固定在发动机螺旋桨正后方、动架前端的位置，l型转速传感器支架对螺旋桨后方气流的扰动小，既保证测量距离又避免了其结构对测量环境的影响，提高了测量准确度。
15、进一步地，所述摆臂是由定架转动臂、动架转动臂、连接臂、轴承端盖以及圆柱滚子轴承组成，可以将试车过程中动架的水平位移转化为摆臂的角位移，提高测试数据的准确性。
16、更进一步地，所述摆臂的数量是4个，对称固定在定架两侧，共同支撑动架。
17、更进一步地，所述摆臂包含2个轴承和2个轴承端盖，其中，轴承配合试车过程中动架的水平位移转化为角位移；轴承端盖用来固定圆柱滚子轴承的位置，防止轴承产生轴向位移。
18、相对于现有技术，本专利技术的优势在于如下几个方面。
19、(1)结构稳定、安全性高：本专利技术试车台安装在橡胶减震垫上，可有效消除发动机试车时台架的振动；试车台架前方设有防护网罩，能放置螺旋桨意外飞出，可保证实验安全；动架整体通过4组摆臂安装在定架上，由发动机推力引起的水平位移会通过摆臂转化为角位移，相比传统试车台本专利技术产生的摩擦更小，推力参数的测量更准确；试车台通过螺纹连接以及角块加固，结构更加稳定；设置了测试限位架，防止发动机测试参数超限致台架损坏。
20、(2)安装架可调，传感器安装位置可调，通用性好：发动机通过安装架固定在动架上，安装架在动架上的安装位置可以调整，能够适配多种尺寸的发动机；各传感器支架均设计了可调安装孔，可根据发动机具体测试需求调整传感器位置，使发动机参数测量更加准确。
21、(3)测量准确度高：本专利技术试车台采用摆臂式结构，试车台各结构间的运动摩擦更小，测量准确度更高。
22、(4)测试功能全面：本专利技术试车台不仅可以对锂电池供电的发动机进行试车，还可以对氢燃料电池供电的发动机进行试车，可采集试车环境参数、发动机螺旋桨转速、螺旋桨后方气流流速、发动机电流及电压、发动机振动、燃料电池温度等多个参数。
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1.一种摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，该试车台采用开放式结构，包括支撑单元和测量单元，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述摆臂(9)的数量是4个，对称布置在定架(11)两侧；摆臂(9)包括定架转动臂(23)、动架转动臂(24)、连接臂(25)、轴承(27)以及轴承端盖(26)，用于将试车过程中动架(8)的水平位移转化为摆臂(9)的角位移。
3.根据权利要求1所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述试车台还设有防护装置，用于保护测试过程的安全。
4.根据权利要求3所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述防护装置包括防护网罩(1)，防护网罩(1)为镀锌件压弯焊接制成的倒U型护罩，其动轮为高强度可自锁圆轮，移动固定便捷，用于保护测试过程的安全；防护网罩(1)设置在试车台的前部，可以防止测试过程中螺旋桨意外飞出。
5.根据权利要求3所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述防护装置包括测试限位架(13)，所述测
6.根据权利要求1～5任一项所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述支撑单元还包括减震橡胶垫(12)，整个试车台放置于地面上的减震橡胶垫(12)上，可有效消除试车时台架的振动。
7.根据权利要求6所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述定架(11)是高强度铝型材及铝板制作的结构支架，易于进行调整。
8.根据权利要求6所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述动架(8)平台上布置有多个螺纹孔，能够满足不同型号尺寸的发动机安装需求。
9.根据权利要求6所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述振动传感器A(3)、振动传感器B(4)和振动传感器C(10)均通过磁吸方式固定。
10.根据权利要求6所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述转速传感器(22)通过转速传感器支架(21)固定，转速传感器支架(21)为L型，其对螺旋桨后方气流的扰动小，既保证测量距离又避免了其结构对测量环境的影响，提高了测量准确度。
11.根据权利要求6所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述推力传感器支架(20)及推力测试碰撞件(18)为金属结构支架，能使推力传感器(19)受力方向与动架(8)运动方向相同，从而保证推力测量精准。
12.根据权利要求6所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述风速传感器(5)通过风速传感器支架(6)固定在定架(11)，风速传感器支架(6)是由铝型材及法兰盘式金属件制成的支架，通过铝型材安装孔可以灵活调整风速传感器(5)的测量位置。
...【技术特征摘要】
1.一种摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，该试车台采用开放式结构，包括支撑单元和测量单元，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述摆臂(9)的数量是4个，对称布置在定架(11)两侧；摆臂(9)包括定架转动臂(23)、动架转动臂(24)、连接臂(25)、轴承(27)以及轴承端盖(26)，用于将试车过程中动架(8)的水平位移转化为摆臂(9)的角位移。
3.根据权利要求1所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述试车台还设有防护装置，用于保护测试过程的安全。
4.根据权利要求3所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述防护装置包括防护网罩(1)，防护网罩(1)为镀锌件压弯焊接制成的倒u型护罩，其动轮为高强度可自锁圆轮，移动固定便捷，用于保护测试过程的安全；防护网罩(1)设置在试车台的前部，可以防止测试过程中螺旋桨意外飞出。
5.根据权利要求3所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述防护装置包括测试限位架(13)，所述测试限位架(13)为l型结构，安装在定架(11)的后部，能够在发动机测试故障时限制动架(8)的位移，从而防止试车台测试参数超限导致摆臂(9)的运动超程。
6.根据权利要求1～5任一项所述的摆臂式多尺寸通用航空电推进发动机试车台，其特征在于：所述支撑单元还包括减震橡胶垫(12)，整个试车台放置于地面上的减震橡胶...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫晓军，刘航，刘志伟，漆明净，周可罕，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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