[发明专利]基于弹性基础的内外双转子故障模拟实验台

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机实验装置，尤其涉及一种基于弹性基础的内外双转子故障模拟实验台。

背景技术

航空发动机为飞行器的动力装置，其健康状况和可靠性影响着飞行的安全。随着航空运输业的快速发展，飞行器的复杂程度和制造成本不断提高，航空发动机工作可靠性对企业运营成本的影响日益突出。因此，为了使发动机安全高效地运行，节省维修成本，就必须了解发动机的运行状况，掌握其变化规律和趋势，对关键部件实时状态监测与故障诊断。

目前航空发动机故障诊断研究大多偏重于故障机理分析和诊断方法的探索。由于航空发动机造价不菲，试车成本昂贵，理论的验证往往要借助于故障模拟实验台。目前国内模拟航空发动机转子故障的双转子实验台极少。现有的双转子实验台也只是保留了航空发动机双转子这一典型结构，而对用于模拟压气机和涡轮级叶片的轮盘在转子上的定位比较随意，更没有考虑对实际航空发动机机匣所受的气动力、弹性力进行模拟。这些简化了的实验台与发动机的实际情况偏差极大，限制了其故障特性的实验研究。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种基于弹性基础的内外双转子故障模拟实验台。

本发明的目的是这样实现的：

基于弹性基础的内外双转子故障模拟实验台的结构是：在外转轴内设置有内转轴，两者中心轴线重合，通过中介支承结构机械耦合；

在弹性基础的上面设置有底座；

在底座上的中间，从左至右，分别设置有内转子驱动电机机座、内转子左支承结构、外转子左支承结构和内转子右支承结构，分别通过紧固螺栓和底座连接；

在内转子驱动电机机座上设置有内转子驱动电机，内转子驱动电机通过主联轴器和内转轴连接，套在内转轴上的内转子左轮盘、内转子左支承结构、内转子右轮盘和内转子右支承结构沿中心轴线依次连接；套在外转轴上的外转子左支承结构、外转子左轮盘和外转子右轮盘沿中心轴线依次连接；

在底座上的前面，从左至右，依次设置有前外转子驱动电机机座、前一支承结构和前二支承结构，在前外转子驱动电机机座上设置有前外转子驱动电机，前外转子驱动电机、前联轴器、前一支承结构、前皮带轮和前二支承结构沿前轴线依次连接；

在底座上的后面，从左至右，依次设置有后外转子驱动电机机座、后一支承结构和后二支承结构，在后外转子驱动电机机座上设置有后外转子驱动电机，后外转子驱动电机、后联轴器、后一支承结构、后一皮带轮、后二皮带轮和后二支承结构沿后轴线依次连接；

外转轴由设置在前轴线和后轴线上的前皮带轮、后一皮带轮、后二皮带轮分别通过前皮带、后一皮带和后二皮带驱动；

前激振器安装于底座的前端，垂直于中心轴线，右激振器安装于底座的右端，平行于中心轴线；

将碰摩装置安装在待测轮盘位置，使碰摩内环包围在待测轮盘的外周，在碰摩装置的碰摩外环上呈90°安装两个压电式速度传感器；

在内转轴和外转轴附近各安装一个电涡流位移传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及积极效果：

1、采用可调刚度的弹性支承，可实验支承刚度对双转子动力特性的影响；

2、可以模拟航空发动机双转子质量不平衡、转子碰摩和支座松动等机械故障；

3、采用碰摩装置来模拟动静碰摩；

4、弹性可调的弹性基础，用来模拟机匣外所受的弹性力；

5、采用激振器，布置在与轴向垂直和平行的方向，用以模拟机匣振动。

附图说明

图1是本实验台的结构示意图（主视）；

图2是本实验台的结构示意图（俯视）；

图3是本实验台的结构示意图（侧视）；

图4.1是碰摩装置的结构示意图（主视）。

图4.2是碰摩装置的结构示意图（侧视）。

图中：

00—弹性基础；           01—底座；      02—内转子驱动电机机座； 

03—内转子驱动电机；     04—主联轴器；     05—内转轴；

06—内转子左轮盘；       07—内转子左支承结构； 

08—外转子左支承结构；   09—外转轴；       10—外转子左轮盘；     

11—外转子右轮盘；       12—中介支承结构；  

13—内转子右轮盘；       14—内转子右支承结构；                   

15-1—前外转子驱动电机， 15-2—后外转子驱动电机；