[发明专利]适用于大功率高转速涡轮台的水力测功负载装置及其方法

说明书

本发明公开一种适用于大功率高转速涡轮台的水力测功负载装置及其方法，包括涡轮试验段、齿式联轴器、测扭器、增速箱、碟片联轴器和水力测功机等组成；其中，测扭器用于测量涡轮试验件的扭矩；增速箱用于提升涡轮试验件的输出转速，使水力测功机达到最合适的功率吸收转速范围；水力测功机用于涡轮试验件的功率吸收和初步测量；高、低速联轴器用于各转动部件之间的功率、转速传递以及同轴度补偿、振动隔离，避免各振动传递和耦合。本发明采用国产大功率低转速的测功机，通过增速箱来匹配高转速，达到高速大功率转速控制的目的。同时，通过在高速端设置扭矩和转速测量设备，来精确计量涡轮试验件所做的功。

技术领域

本发明涉及航空发动机测试技术领域，特别是涉及一种适用于大功率高转速涡轮台的水力测功负载装置及其方法。

背景技术

航空发动机是飞机的“心脏”，其性能是航空装备产业发展的核心基础，目前航空发动机主要为燃气涡轮发动机。根据工作原理的不同，燃气涡轮发动机又可细分为涡轴、涡桨、涡扇、涡喷发动机。高速水力测功负载装置是涡轴发动机、涡桨发动机整机性能测试、耐久测试、下线测试的载荷模拟关键设备，以及涡扇、涡喷发动机的涡轮部件研发环节性能测试、耐久测试的载荷模拟关键设备。

由于航空发动机具有高转速、大功率的特点，其动力输出测试技术进入门槛高、测试设备开发难度大，长期以来我国航空领域的高速水力测功负载装置主要由少数国外厂商提供，我国自 20 世纪 80 年代便开始从英国引进高速水力测功负载装置，但由于价格昂贵、本土化售后服务不足，加之受近年来贸易保护主义及单边主义引起的国际贸易摩擦不断升级的影响，交货周期不稳定，导致下游航空领域客户存在设备供货问题，影响其试验任务的正常开展。

国产水力测功负载装置目前性能与国外产品相比还存在差距，目前只能生产小功率低转速的水力测功机，而大功率高转速的型号还受制于人，所以利用现有的技术和产品来满足大功率高转速实验的需要成为了解决方法之一。

申请号：CN2011200178453，公开号：CN201993192U，公开了一种内燃机车的水力测功试验装置，包括柴油机、控制台、万向轴一、液力变扭箱、水力测功器、测力装置、万向轴二、补水装置，所述柴油机与液力变扭箱之间用万向轴一连接，所述液力变扭箱与水力测功器之间用万向轴二连接，所属水力测功器通过力臂与测力装置连接，所述补水装置与水力测功器密封连接，所述控制台分别与柴油机、液力变扭箱、水力测功器、测力装置以及补水装置电连接。

申请号：CN2019107514812，公开号：CN110529507A，公开了水力测功器与船舶柴油机的连接及其调整方法，解决船舶柴油机、中间轴和水力测功器的轴系对中调整安装困难的问题，达到提高精度、操作简单、安全可靠的良好效果。

申请号CN2019220001240,公告号：CN211121713U,公开了一种新型的高功率密度水力测功器，包括底座、主轴、联轴器，主轴端部设有联轴器，主轴设于外壳内，外壳安装有滴油润滑嘴，顶部设有通气管，在外壳内设有定子、转子，定子固定在外壳内，定子内部设有多个叶片，叶片和端面成90度，叶片上设有多个进水孔与多个通气孔，通气孔与安装于外壳上的通气管相通，进水孔与安装于外壳侧面的进水挠性管相通，转子设有多个叶片，叶片和端面成90度。

申请号CN201922000841.3,公告号：CN 211121714 U,公开了一种新型的高速水力测功器，包括机座、外壳，外壳上通过螺钉连接有砝码静校装置、测力装置、测速装置，外壳内通过固定螺栓固定有左外壳、右外壳，左外壳、右外壳、外壳内形成腔体，腔体通过进排水弯管与挠性进排水管连接，右外壳、左外壳内部分别通过左右高速轴承固定有主轴，左右外壳内分别设置高速浮动碳环密封和衬套组成密封副，在左右外壳内油水密封环内侧设有封水密封副。