[发明专利]一种航空发动机导管局部振动监控方法

摘要

一种航空发动机导管局部振动监控方法，其特征在于：在试验器上进行的发动机导管振动疲劳考核试验是评定导管结构、材料强度的理想测量方法，测量条件是理想的固持边界条件，而导管在发动机安装条件下是整个管路系统状态，单个管路结构之间存在耦合和干涉，管路与邻近安装位置如机匣存在振动干涉，管路内部存在油压和气压脉动干涉等因素；采取在航空发动机整机状态下进行导管振动测试和监控。本发明的优点：设计上更为简单，有效。节省了传感器的安装空间、安装环节和消耗成本。比传统方法更精确、直观地反映微小部件的局部振动状态，保证发动机在工作同时进行在线实时监控，提高了发动机导管防振监控系统的智能化和自动化。

主权项

1.一种航空发动机导管局部振动监控方法，其特征在于：在试验器上进行的发动机导管振动疲劳考核试验是评定导管结构、材料强度的理想测量方法，测量条件是理想的固持边界条件，而导管在发动机安装条件下是整个管路系统状态，单个管路结构之间存在耦合和干涉，管路与邻近安装位置如机匣存在振动干涉，管路内部存在油压和气压脉动干涉等因素；采取在航空发动机整机状态下进行导管振动测试和监控，采用具体技术措施如下：步骤一、应变传感器的制作：根据电阻应变原理，结合发动机导管结构分析，制作微小型电阻应变传感器，为了提高传感器的精度和抗干扰性，应变计和传输导线采用焊接方式，并在焊接区域进行绝缘处理，保证应变计和安装面的绝缘电阻值大于5Ω；步骤二、应变传感器的安装:结合发动机管路的结构，对整个管系的强度薄弱区进行安装传感器，安装时考虑到焊缝位置有约5mm的热影响区，在离焊缝3mm‑5mm处安装传感器，传感器主应力测试方向与导管轴线方向一致；步骤三、应变调理和放大：结合桥路测试原理，利用1/4桥接方式，将导管测试位置的应变转换成电信号，实现物理量向可测试电参量的转变；应用3线桥接方式减小测试导线的电阻损失，以提高桥路的测试精度；步骤四、振动信号采集和分析：根据发动机的设计工作和实际工作转速，确定发动机核心旋转部件产生的主振动频率和导管振动的频率范围，以此设定采集器的采样、分析频率和频率分辨谱线数；通过调理模块转换发动机转速信号为交流频率信号并进行采集，建立转速信号和发动机导管振动信号关联分析，设定转速间隔参量和缓冲区参量，以实现发动机全转速范围内的导管在线测试和实时分析；步骤五、振动状态监控和报警防护：根据发动机导管设计强度指标建立各通道的测量信号的振动安全阈值，通过对发动机全转速范围内的导管振动信号的频率分析，提取最大振幅处的振动频率和幅值，系统自动将提取数据和设定危险阈值进行逻辑对比，对于超标的测试通道系统进行报警提示，并记录报警时刻的导管振动参数，从而实现发动机全状态下导管振动监控和防护。