[实用新型]一种空气涡轮起动机试验装置

说明书

本实用新型涉及一种空气涡轮起动机试验装置。该空气涡轮起动机试验装置包括：进气管路，包括电动调压阀、压力传感器、电控加热器和温度传感器，电动调压阀和压力传感器连接，构成进气管路的压力闭环控制电路，电控加热器和温度传感器连接，构成进气管路的温度闭环控制电路；旁通支路，包括节流嘴和第一截止阀；试验管路，包括依序连接的空气涡轮起动机、扭矩传感器、惯性飞轮、电机和转速传感器；换向阀，与进气管路、旁通支路和试验管路连接，进气管路通过换向阀选择性地连通旁通支路或试验管路。本实用新型提出了一种空气涡轮起动机试验装置，能准确测量空气涡轮起动机最大扭矩和扭矩输出特性。

技术领域

本实用新型涉及航空发动机设计与制造技术领域，尤其涉及一种空气涡轮起动机试验装置。

背景技术

为了保证航空发动机顺利、成功起动，需要对其空气涡轮起动机开展各种工况下的性能试验，考核不同进口条件下空气涡轮起动机的扭矩输出特性、尤其是最大输出扭矩和最大功率两个指标，以及脱开试验验证，其中最大输出扭矩在零转速状态(低转速区)，最大功率在高转速区；由于空气涡轮起动机的输出扭矩随着转速的上升急速下降，若系统运行在低转速区时进口条件未达到或尚未稳定，那么就无法准确测出该进口条件下的最大输出扭矩，同理，若在高转速区转速无法稳定导致进口压力有波动，那么测出的最大功率的测量就存在较大的误差。

现今，空气涡轮起动机试验一般采用在试验开始运行后对供气管路调压、调温达到要求的进气温度、压力，空气涡轮起动机的加载也仅仅采用大惯性飞轮模拟惯性负载的方案，该方案在刚开始供气时进口温度、压力尚在调节中，无法达到给定的供气温度、压力条件，而空气涡轮起动机因为有供气就会起动旋转，当进口温度压力达到给定值时涡轮已运行到某一转速，该转速以下的涡轮输出扭矩特性就无法获取，同理，由于加载的只有惯性飞轮，系统运行转速无法控制在某一给定值，转速的变化导致起动机流量和进口压力的变化，从而无法得到准确的最大输出功率。需要设计一种即可准确测量空气涡轮起动机最大扭矩又可得到最大功率的试验装置。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型提出了一种空气涡轮起动机试验装置，能准确测量空气涡轮起动机最大扭矩和扭矩输出特性。

具体地，本实用新型提出了一种空气涡轮起动机试验装置，包括：

进气管路，包括电动调压阀、压力传感器、电控加热器和温度传感器，所述电动调压阀和压力传感器连接，构成所述进气管路的压力闭环控制电路，所述电控加热器和温度传感器连接，构成所述进气管路的温度闭环控制电路；

旁通支路，包括节流嘴和第一截止阀；

试验管路，包括依序连接的空气涡轮起动机、扭矩传感器、惯性飞轮、电机和转速传感器；

换向阀，与所述进气管路、旁通支路和试验管路连接，所述进气管路通过所述换向阀选择性地连通所述旁通支路或试验管路。

根据本实用新型的一个实施例，所述进气管路的进气端与气源站连接，所述进气管路的出气端与所述换向阀连接，所述压力传感器设置在所述进气管路的出气端。

根据本实用新型的一个实施例，所述进气管路还包括第二截止阀、第三截止阀和流量计，所述气源站的压缩空气依次经过所述第二截止阀、第三截止阀、流量计、电动调压阀、电控加热器、温度传感器和压力传感器后到达所述换向阀。

根据本实用新型的一个实施例，所述节流嘴的流量特性与所述空气涡轮起动机的流量特性一致。

根据本实用新型的一个实施例，所述电机为高速电机，与惯性飞轮结合加载。

根据本实用新型的一个实施例，所述电机施加扭矩控制以模拟所述空气涡轮起动机的载荷特性。

根据本实用新型的一个实施例，所述电机的功率覆盖所述空气涡轮起动机的功率。