[發明專利]利用振動測量來監測渦輪軸發動機的火花塞的方法

在審

• 申請號: 201980036647.0
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN112204238A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 弗朗索瓦·莫里斯·馬賽爾·德邁松
• 申請（專利權）人: 賽峰飛機發動機公司
• 主分類號: F02C7/266
• 分類號: F02C7/266
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 寇毛;李雪

本發明涉及一種用于監測飛行器渦輪軸發動機(M)的方法，該飛行器渦輪軸發動機包括能夠輸出振動信號的振動傳感器(5)和火花塞(2)。該方法包括基于由振動傳感器輸出的振動信號，確定渦輪軸發動機的振動水平的步驟以及確定火花塞磨損的指標的步驟。

技術領域

本發明的領域是監測飛行器渦輪軸發動機零件的狀況的領域。本發明更特別地涉及監測用于飛行器渦輪軸發動機的燃燒室的火花塞的磨損。

背景技術

火花塞是在諸如飛行器渦輪軸發動機的火花點火發動機中使用的電氣裝置，其使氣體混合物在燃燒室內點火。火花塞更特別地用于每分鐘產生數百個火花，以下稱為擊穿。

每個火花在兩個電極之間產生。因此，每次擊穿都會使顆粒從電極脫落，從而導致電極逐漸磨損。此外，火花塞在發動機運行期間位于火焰中，這會導致電極腐蝕和電極上的碳化沉積。此外，在氣體混合物中循環的細小顆粒也會引起電極腐蝕。因此，火花塞隨著時間的流逝而失效，直到它們不再產生足夠的能量來點燃燃燒室中的氣體混合物為止。

火花塞磨損不是氣體混合物不著火的唯一原因。例如，不著火可以是火花塞的勵磁電路故障的結果，該勵磁電路在接收到點火命令時向火花塞輸出擊穿脈沖。因此，必須進行探查工作以查明不著火的原因。

為了防止已經變得無效的火花塞延遲航班起飛且為了識別這種不著火的原因，通常基于固定操作時間以預防的方式更換火花塞。

但是，這種預防性維護并不令人滿意。更具體地，如果采用的固定操作時間太長，則不能排除由于火花塞過度磨損而導致點火失敗的風險。另一方面，如果采用的固定操作時間太短，則存在在火花塞仍然完全能夠確保點火時過早更換火花塞的風險。

為了避開該困難，可以監測火花塞的狀況，以便估計磨損程度并由此推斷出在建議更換之前的剩余使用壽命。這種狀況監測可以包括對火花塞的擊穿數量進行計數，以估計磨損指標，并考慮火花塞的操作環境(例如，火花塞環境中的平均溫度)以對該指標賦予劣化權重。

為了檢測火花塞的擊穿和對火花塞的擊穿進行計數，文獻FR 2 968 143 B1提出了使用專用傳感器，該傳感器對在火花塞擊穿期間由火花塞發出的光信號是敏感的。這樣的專用傳感器不可避免地導致額外的成本和較重的機載重量。

發明內容

本發明的目的是提出一種用于通過檢測火花塞的擊穿來監測火花塞的狀況的技術，該技術不需要使用專門用于執行該檢測功能的傳感器。

為此，本發明提出了一種用于監測飛行器渦輪軸發動機的方法，該飛行器渦輪軸發動機包括能夠輸出振動信號的振動傳感器和火花塞。該方法包括基于振動傳感器輸出的振動信號，確定渦輪軸發動機的振動水平以及確定火花塞的磨損指標。

該方法的一些優選但非限制性的方面如下：

-確定火花塞的磨損指標包括以下步驟：

·對由振動傳感器輸出的振動信號進行濾波；

·對濾波后的振動信號中的擊穿峰進行檢測；和

·對檢測到的擊穿峰進行表征；

-對檢測到的擊穿峰進行表征可以包括以下各項中的一項或全部：對峰進行計數、確定每個峰的振幅、確定峰的頻率以及計算峰的非周期性指標；

-該方法包括將點火命令傳輸至勵磁電路，該勵磁電路被配置為在接收到點火命令時向火花塞輸出擊穿脈沖，并且對振動信號進行濾波僅在傳輸點火命令時實施，和/或對擊穿峰進行檢測和表征僅在傳輸點火命令時實施；

-該方法包括基于對檢測到的峰進行的表征，來對火花塞中的故障與勵磁電路中的故障進行區分，勵磁電路被配置為在接收到點火命令時向火花塞輸出擊穿脈沖；