[发明专利]一种航空发动机振动控制实验平台

说明书

一种航空发动机振动控制实验平台，包括实验台基座、航空发动机本体、驱动系统、测控系统和安全防护装置；所述驱动系统的第一驱动电机经第一联轴器将动力传递给航空发动机本体的低压转子系统，第二驱动电机经第二联轴器和航空发动机本体的附件传动系统将动力传递给航空发动机本体的高压转子系统，所述电机输出轴、低压转子系统和高压转子系统上设有电容式位移传感器，航空发动机5个支撑轴承所对应的2级机匣、3级机匣、6级机匣、燃烧室机匣以及高压涡轮机匣上设有三向振动加速度传感器，该实验平台可以用来测试分析航空发动机的多因素耦合振机问题；广泛适用于航空发动机双转子系统振动特性和振动控制策略研究。

技术领域

本发明涉及发动机实验装置，特别涉及一种航空发动机实验平台。

背景技术

航空发动机作为飞行器的动力装置，是衡量一个国家动力研发、制造水平的关键,是大国实力的重要标志，其相关技术研究具有极高的政治、经济和军事价值。近年来对发动机性能要求不断提高，发动机零部件的载荷大幅度增加，导致振动问题非常突出，振动控制成为航空发动机重要研究项目之一。

航空发动机振动控制技术的研究需要相应实验平台的支撑，现有实验平台一般面向航空发动机局部构建，适用于单一因素的逐一研究。在经过了多年的积累后，急需可全面反映振动噪声各种诱因的实验平台用于振动噪声控制的相关研究，尤其是在国家大力推进军民融合新形势下，更多单位涉足航空领域，急需此类实验平台的支撑。现有用于航空发动机振动控制研究的实验平台将航空发动机简化为不同形式的转子系统，用于各种单一或这些少数因素下航空发动机动态响应特性研究，对推进高性能航空发动机技术的发展起过重要作用，积累了大量优秀成果，但已不能满足更进一步的，与航空发动机实际运行更吻合和的，多因素耦合振动响应特性研究需求。本发明披露的一种航空发动机振动控制实验平台为真实航空发动机的改造利用，可用于多因素耦合振动响应特性与控制研究。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供了一种航空发动机振动控制实验平台，该实验平台能反映航空发动机在机动飞行条件下高低压双转子系统的振动真实情况；并且整体结构与航空发动机的真实结构一致，只是对发动机的部分结构进行改造，改造成本较低，改造难度不高，易于普及推广。

一种航空发动机振动控制实验平台，该实验平台包括实验台基座，以及固定在实验台基座上的航空发动机本体、驱动系统、测控系统和安全防护装置；所述驱动系统的第一驱动电机经第一联轴器将动力传递给航空发动机本体的低压转子系统，所述驱动系统的第二驱动电机经第二联轴器和航空发动机本体的附件传动系统将动力传递给航空发动机本体的高压转子系统，所述第一驱动电机和/或第二驱动电机的电机输出轴，以及航空发动机的低压转子系统和高压转子系统上设有电容式位移传感器，航空发动机5个支撑轴承所对应的2级机匣、3级机匣、6级机匣、燃烧室机匣以及高压涡轮机匣上设有三向振动加速度传感器。

所述航空发动机本体为拆除了加力燃烧室和尾喷管部分的航空发动机。

为实现结构优化，进一步的措施：该实验平台的航空发动机本体的支撑方式是通过机匣上的四个悬挂点悬挂安装在实验台基座上。

为了方便观察航空发动机的内部结构和各部件的安装关系，对所述的航空发动机本体的1级机匣、4级机匣、燃烧室机匣、燃烧室内套、燃烧室外套、隔热屏、加力燃烧室扩压器外壁进行1/8剖切形成观测窗。

所述驱动系统的第一驱动电机通过拆掉压气机前端的整流罩，然后通过第一联轴器连接低压转子系统来驱动低压转子；所述驱动系统的第二驱动电机通过更换航空发动机中附件传动系统中的启动电机驱动高压转子系统。

所述测控系统包括电机控制柜、电容式位移传感器、三向振动加速度传感器、数据采集系统、PC机和连接线。

所述的驱动系统中的第一驱动电机和/或第二驱动电机的启停和转身由测控系统的电机控制柜变频控制。