[发明专利]航空发动机主轴轴承试验器

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机主轴轴承试验器。属于轴承运行测试领域。

背景技术

现代航空发动机轴承的工作条件越来越苛刻，其工况主要为高速、高温、重载，轴承的寿命和可靠性已成为制约航空发动机寿命和可靠性的关键。近年来，发动机主轴轴承在研制生产和使用过程中多次发生故障，严重影响了发动机研制进度和正常生产交付，轴承研制阶段的试验考核不充分等问题越来越受到关注。

我国航空轴承行业生产企业大都没有能够模拟轴承使用工况的试验器，仅有的几台试验器都是上世纪六十年代水平，功能单一，不仅不能在试验器上故障再现，而且也不能完全模拟发动机工况，导致目前航空发动机轴承产品的性能评价和定寿主要依赖于主机单位发动机台架试车和飞机试飞来实现，不仅造成了资源及经费的极大浪费，也给飞机飞行安全带来了很大隐患。

基于上述原因，现有缺少一种能够模拟航空轴承运行工况的试验器。

发明内容

本发明是为了解决现有缺少一种能够模拟航空轴承运行工况的试验器的问题。现提供航空发动机主轴轴承试验器。

航空发动机主轴轴承试验器，它包括电主轴驱动系统、润滑控温监测系统、伺服稳压加载系统和计算机控制及采集系统，

电主轴驱动系统通过联轴器与试验主轴连接，用于驱动试验主轴上的轴承高速旋转，

润滑控温监测系统用于为轴承提供润滑油，

伺服稳压加载系统用于为轴承提供径向和轴向载荷，

计算机控制及采集系统包括谱线预先设置模块、试验器状态检测模块和监测模块，

谱线预先设置模块用于设定速度谱线、温度谱线和载荷谱线，按照该设定的谱线分别控制电主轴驱动系统的转速、控制润滑控温监测系统的油温与油压和控制伺服稳压加载系统的压力，

试验器状态检测模块用于采集轴承的温度信号、振动信号、转速信号和压力信号，

监测模块用于接收轴承的温度信号、振动信号、转速信号和压力信号，对该信号进行分析，从而模拟轴承的各种运行工况。

本发明的有益效果为：

本申请的试验器能够对轴承的极限转速、极限温度、极限抗贫油能力等考核中，准确模拟和复现轴承运转工况，对轴承进行极限工况适应性试验，再对试验数据进行分析是提高轴承寿命与可靠性最可靠、最有效的办法。

本申请能够模拟航空轴承的运行环境，从而监测轴承的性能，其中，轴承的运行环境包括转速、载荷、温度、装配及润滑，本申请按照预置试验谱线准确完成试验并自动监控和采集记录，可以承担航空发动机主轴承及附件轴承的模拟工况试验。与现有试验器相比，运行的可靠性提高了5倍以上，本申请结构简单；

本申请的伺服稳压加载系统可以采用电动缸伺服加载系统实现，电动缸易控制、响应快、载荷精度可达1％，在外加弹簧缓冲减振的同时，可以保证大载荷范围内载荷稳定，实现宽范围加载的需求；

本申请试验器监控采用数采、屏显和表显同步进行采集，可以手动设定和自动运行，具有一定的冗余可靠度，保证设备长期安全运行；

本申请用润滑控温监测系统模拟发动机的轴承润滑，真实度高，保证发动机在结构紧凑、供油少的条件下，能够使轴承润滑条件达到最优化。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的航空发动机主轴轴承试验器的原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的航空发动机主轴轴承试验器，它包括电主轴驱动系统、润滑控温监测系统、伺服稳压加载系统和计算机控制及采集系统，

电主轴驱动系统通过联轴器与试验主轴连接，用于驱动试验主轴上的轴承高速旋转，

润滑控温监测系统用于为轴承提供润滑油，

伺服稳压加载系统用于为轴承提供径向和轴向载荷，

计算机控制及采集系统包括谱线预先设置模块、试验器状态检测模块和监测模块，

谱线预先设置模块用于设定速度谱线、温度谱线和载荷谱线，按照该设定的谱线分别控制电主轴驱动系统的转速、控制润滑控温监测系统的油温与油压和控制伺服稳压加载系统的压力，

试验器状态检测模块用于采集轴承的温度信号、振动信号、转速信号和压力信号，

监测模块用于接收轴承的温度信号、振动信号、转速信号和压力信号，对该信号进行分析，从而模拟轴承的各种运行工况。

本实施方式中，根据轴承结构的不同，搭建试验器的结构也不同，搭建试验器的方式为：小型中高速轴承试验器、大发主轴轴承悬臂式试验器、大发主轴轴间轴承试验器和大发主轴轴承对称式试验器。