[發明專利]一種機械式轉子超轉保護傳感器裝置

有效

• 申請號: 202110772558.1
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113565582B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 李經警;況開鑫;周澤堂;董武;劉陽;潘少杰
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00;G01P1/00
• 代理公司: 湖南正則奇美專利代理事務所(普通合伙) 43105
• 代理人: 肖琦

本發明公開了一種機械式轉子超轉保護傳感器裝置，涉及轉子超轉保護領域，包括外座、內座、活塞桿和配重塊，外座包括至少兩個用于卡接內座和配重塊的彎嘴結構和至少兩個用于卡接內座的卡接結構，還包括套設于活塞桿上的圓筒結構，內座包括用于放置配重塊的凹槽和圓環結構，活塞桿包括活塞頭部、主體和尾部，當轉子轉速達到設計保護轉速時，在離心力的作用下，機械式轉速傳感器中的配重塊開始將活塞桿頂出，機械式結構緊湊、簡單，安裝使用方便，本發明成本較低、受環境影響小、應用可靠性和有效性高，拓寬了傳感器使用范圍，不需經傳動系統間接計量，可直接對渦輪轉子特定轉速進行超轉保護，敏感度和響應性高。

技術領域

本發明涉及轉子超轉保護領域，尤其涉及一種機械式轉子超轉保護傳感器裝置。

背景技術

渦輪轉子是發動機關鍵工作部件，負荷大、轉速高、溫度高、工作環境惡劣，盡管在設計生產過程中給予極大的關注，但仍存在渦輪轉子在特殊情況下失去負載后引起的超轉現象。為防止渦輪轉子超轉對發動機造成巨大損傷，必須實現對渦輪轉子在特定轉速下的超轉保護。

目前對渦輪轉子的超轉保護是通過磁電式傳感器來實現的。該傳感器是通過磁性材料的電磁感應原理、磁阻效應或霍爾效應來工作。當轉子某一部位經過傳感器時，會引起傳感器磁性材料的磁場變化，從而使得磁性材料的電阻發生變化或磁場電動勢產生變化。由此將轉子的轉速信號轉化為磁電材料的電阻信號或電壓信號，從而實現對轉子轉速進行感應。發動機數控系統會根據磁電式傳感器感應的信號判斷轉子是否發生超轉，當發生超轉時，會通過減少燃油供給等措施控制轉速，實現對轉子的超轉保護。由于磁電式傳感器布置需要，實際應用過程中普遍裝配在外機匣上，通過監控轉子減速器齒輪等傳動零件的轉速來間接實現對轉子轉速的監控，且應用電子元器件和磁性材料對環境的電磁包容性及腐蝕性有較高要求，應用范圍有一定限制。

而本發明的機械式超轉保護傳感器裝置通過與渦輪軸連接，可直接實現對轉子特定轉速的保護，具有較高的可靠性，且為純機械式結構，不受環境的影響，應用范圍更廣。

發明內容

針對磁電式傳感器存在高轉速轉子使用過程中可靠性不高的問題，本發明提供了一種機械式轉子超轉保護傳感器裝置，通過一系列精密配合的機械結構將渦輪轉子在特定轉速下的旋轉運動轉化為活塞桿的伸出運動，以此來實現對渦輪轉子特定轉速的超轉保護。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種機械式轉子超轉保護傳感器裝置，包括外座、內座、活塞桿和配重塊，外座包括至少兩個用于卡接內座和配重塊的彎嘴結構和至少兩個用于卡接內座的卡接結構，還包括套設于活塞桿上的圓筒結構，內座包括用于放置配重塊的凹槽和圓環結構，活塞桿包括活塞頭部、主體和尾部，活塞桿主體相對于活塞頭部由近至遠依次上套設有襯套和擋圈，襯套一端設置于外座的圓筒結構內，襯套另一端和擋圈共同套接有彈簧，活塞桿尾部套設連接銷，襯套設置有用于擋住彈簧端部的環形凸起，環形凸起位于外座與彈簧之間，擋圈遠離襯套的一端開設有圓形凹槽，圓形凹槽與活塞桿同軸設置，圓形凹槽與連接銷相適配，配重塊包括矩形塊和三角形塊；該傳感器裝置初始狀態彈簧被壓縮，活塞頭部與外座相配合將配重塊和內座壓緊。

進一步地：所述彎嘴結構內側開設有圓弧凹槽，所述三角形塊位于圓弧凹槽內部位呈圓弧狀。

進一步地：所述彎嘴結構內側呈圓弧凹槽，所述三角形塊位于圓弧凹槽內部的一端呈圓弧狀。

進一步地：所述外座與襯套滑動連接，所述活塞桿與襯套和擋圈滑動連接。

進一步地：所述彈簧一端與擋圈之間設置墊片，所述襯套位于彈簧內的部位外徑小于彈簧內徑，所述擋圈位于彈簧內的部位外徑小于彈簧內徑。

進一步地：外座與內座通過鉚釘固定。

進一步地：襯套和擋圈內徑相同。

進一步地：該傳感器裝置通過外座螺紋與渦輪軸嚙合連接，隨渦輪軸及葉片盤同步轉動，信號開關傳感器裝配在導向器內腔。