[發(fā)明專利]航空發(fā)動機燃燒室出口溫度場旋轉(zhuǎn)測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811266753.1
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109555600B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐陽;龍霆;楊珂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)貴陽發(fā)動機設(shè)計研究所
• 主分類號: F02C7/00
• 分類號: F02C7/00;F01D21/00;F01D21/12
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發(fā)明公開了航空發(fā)動機燃燒室出口溫度場旋轉(zhuǎn)測量裝置，包括通過傳動機構(gòu)連接的電機和旋轉(zhuǎn)盤，角度傳感器和測溫感頭均安裝在旋轉(zhuǎn)盤上且均與測控計算機連接，測控計算機依次連接電機控制器和電機；電機通過傳動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)盤上的測溫感頭旋轉(zhuǎn)到設(shè)定角度位置，同時角度傳感器將實際的角度位置信號反饋給測控計算機；通過安裝在測控計算機上的軟件進行比較，如需調(diào)整，則發(fā)出指令由電機控制器控制電機動作，以達到正確的角度位置，并進行數(shù)據(jù)的采集。本測溫裝置彌補傳統(tǒng)溫度場固定耙測量方法的不足，實現(xiàn)HB7485燃燒性能試驗中對出口溫度場采測密度的要求，起到縮短試驗周期、節(jié)省試驗經(jīng)費的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空發(fā)動機主燃燒室試驗測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于航空發(fā)動機燃燒室出口溫度場的旋轉(zhuǎn)測量裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的全環(huán)燃燒室出口溫度測量方法，是采用在出口測量段外壁面沿周向分布多個感頭安裝座，安裝固定耙式溫度感頭的方式進行測量。根據(jù)HB7485《燃燒室性能試驗》要求，中型航空發(fā)動機燃燒室出口溫度場測點密度需達到1-2點/cm2，受感部堵塞面積不大于通道面積的5％。若采用固定耙式溫度感頭對出口溫度進行測量，測量段結(jié)構(gòu)可能限制感頭安裝座的空間分布，難以在周向上布置測點所需要的足夠多的安裝座數(shù)量。而即便可以滿足感頭安裝座的周向布置數(shù)量，但對于同一試驗狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集，由于堵塞比要求，每次安裝的感頭數(shù)量是有限的，需要多次重復(fù)試驗，對感頭進行反復(fù)拆裝換位，再調(diào)節(jié)試驗狀態(tài)對溫度參數(shù)進行采集，這將導(dǎo)致試驗周期長、費用高，試驗狀態(tài)穩(wěn)定性差。

要在高溫高壓環(huán)境下(1600℃，1600KPa)，采用旋轉(zhuǎn)方式進行燃燒室出口溫度場數(shù)據(jù)采集，需要對測量裝置的傳動可靠性、結(jié)構(gòu)強度、冷卻及密封形式、測試及控制等做出可靠有效的設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明提供了航空發(fā)動機燃燒室出口溫度場旋轉(zhuǎn)測量裝置，實現(xiàn)燃燒室出口溫度場的溫度測點高密度采集。

發(fā)明技術(shù)解決方案

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案：

航空發(fā)動機燃燒室出口溫度場旋轉(zhuǎn)測量裝置，包括通過傳動機構(gòu)連接的電機和旋轉(zhuǎn)盤，角度傳感器和測溫感頭均安裝在旋轉(zhuǎn)盤上且均與測控計算機連接，測控計算機依次連接電機控制器和電機；電機通過傳動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)盤上的測溫感頭旋轉(zhuǎn)到設(shè)定角度位置，同時角度傳感器將實際的角度位置信號反饋給測控計算機；通過安裝在測控計算機上的軟件進行比較，如需調(diào)整，則發(fā)出指令由電機控制器控制電機動作，以達到正確的角度位置，并進行數(shù)據(jù)的采集。

優(yōu)選的，還包括夾層水套結(jié)構(gòu)的殼體，殼體包括可拆卸連接的前水套、后水套，環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)盤安裝于前水套內(nèi)，旋轉(zhuǎn)盤左、右兩端分別可拆卸連接有前蓋板和空心從動軸；電機和傳動機構(gòu)安裝于后水套內(nèi)，傳動機構(gòu)包括與電機連接的減速器，電機的輸出軸端部和空心從動軸上設(shè)置有一對正交斜齒錐齒輪將電機的扭矩傳到轉(zhuǎn)盤；位于電機和傳動機構(gòu)外側(cè)的后水套先向殼體內(nèi)側(cè)延伸后延水平方向延伸，其左端環(huán)繞在空心從動軸外側(cè)，其左端外表面與可拆卸連接于旋轉(zhuǎn)盤右端面的密封罩的右端內(nèi)表面之間有間隙，其右端可拆卸連接有后蓋板10；角度傳感器可拆卸連接于的空心從動軸上。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)盤還包括設(shè)置于旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)并與旋轉(zhuǎn)盤同軸的內(nèi)殼體，旋轉(zhuǎn)盤中心軸處設(shè)置有管狀的進水道，進水道的側(cè)壁與內(nèi)殼體可拆卸連接，內(nèi)殼體和旋轉(zhuǎn)盤右端由內(nèi)殼體后蓋擋?。桓邏哼M水管內(nèi)孔、高壓進水管管壁與內(nèi)殼體連接處與前蓋板之間的空間、內(nèi)殼體與旋轉(zhuǎn)盤之間的空間共同構(gòu)成夾層水套結(jié)構(gòu)；內(nèi)殼體周向位于夾層水套結(jié)構(gòu)處開設(shè)有若干通孔。

優(yōu)選的，前、后水套端部固定連接有法蘭安裝邊，法蘭安裝邊與前、后水套連接端面開設(shè)有U型冷卻槽。

優(yōu)選的，在旋轉(zhuǎn)盤與前蓋板連接面及進水道側(cè)壁與內(nèi)殼體連接面上均通過環(huán)形臺階和槽可拆卸連接，槽內(nèi)嵌入橡膠棒和銅管。

優(yōu)選的，電機輸出軸的密封面采用石墨填料密封。