[發明專利]一種軍用航空發動機傳動潤滑系統磨損監控新方法

有效

• 申請號: 202110832726.1
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113418126B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 趙雪紅;張生良;楊立;尉詢楷;楊洪;何秀然;李灝;王浩;呂永召
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍93208部隊
• 主分類號: F16N29/04
• 分類號: F16N29/04;G01N15/00;G01N15/10;G01N21/25
• 代理公司: 北京翔石知識產權代理事務所(普通合伙) 11816
• 代理人: 李勇

本發明為一種軍用航空發動機傳動潤滑系統磨損監控新方法，通過對典型現役航空發動機傳動潤滑系統磨損失效全過程監控研究，確定了其損失效的敏感參數與檢測設備的配置參數，建立了基于磨粒鐵譜量化值的磨損狀態初判，結合磨粒圖像專項識別與光譜分析的綜合故障診斷方法，可實現對軍用航空發動機傳動潤滑系統故障快速檢測與故障診斷，為軍用航空發動機使用安全保駕護航。

技術領域

本發明涉及一種軍用航空發動機傳動潤滑系統磨損監控新方法，通過對航空發動機傳動潤滑系統磨損失效全過程監控研究，確定了磨損失效的敏感參數與檢測設備的配置參數，建立了軍用航空發動機傳動潤滑系統磨粒鐵譜量化值基線與梯度值綜合的報警方法與綜合診斷流程，可實現對軍用航空發動機傳動潤滑系統故障快速檢測與故障診斷。

背景技術

我國軍用航空發動機傳動潤滑系統故障較多，主軸承故障尤為突出，主軸承失效會導致航空發動機空中停車和等級事故，嚴重威脅飛行安全。因此，加強航空發動機傳動潤滑系統磨損故障監控對保障飛行安全具有重要意義。

滑油就像發動機傳動潤滑系統的“血液”，可以通過潤滑系統中磨損顆粒的檢測與分析來實現航空發動機磨損故障監控。我軍現役航空發動機滑油磨粒分析方法主要有兩類：一是在回油路上安裝磁塞和金屬屑傳感器，當捕獲的磨粒數量達到一定數量發出報警，但受捕獲磨粒隨機性等因素影響，它起到的作用有限；二是離線實驗室分析，主要有光譜分析和鐵譜分析等。但光譜分析僅對小于10微米的磨粒檢測有效，鐵譜分析雖然檢測磨粒尺寸范圍叫寬但鐵譜分析系統為實驗室精密設備，轉場攜帶不方便；操作熟練程度與專業水平等因素對檢測結果影響大，這些都大大增加了航空發動機傳動潤滑系統磨損狀態判別的難度。

考慮到軍用航空發動機載荷大、轉速高，其傳動潤滑系統磨損失效過程快，磨損顆粒增長迅速，為最大限度提高磨損監控的效率、提高故障診斷的準確率，本發明在監測軍用航空發動機傳動潤滑系統故障過程的基礎上，實現了軍用航空發動機傳動潤滑系統磨損狀態的快速量化，建立了依據發動機滑油中磁性磨粒鐵譜量化值進行初判告警，結合磨粒圖像專項識別、光譜分析等油液分析手段進行綜合故障診斷的方法，大大減少部隊的工作量，提高告警與故障診斷的準確性。

發明內容

本發明提供了一種軍用航空發動機傳動潤滑系統磨損監控新方法，通過對滑油中磨粒的鐵譜快速量化與綜合診斷，可實現對軍用航空發動機傳動潤滑系統故障快速檢測與故障診斷，預報發動機磨損故障，為航空發動機使用安全保駕護航。為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

(1)航空發動機傳動潤滑系統磨損失效敏感參數

對軍用航空發動機傳動潤滑系統磨損失效全過程信息進行監控，采用分析式鐵譜分析技術確定其磨損敏感參數為10至20微米的鐵磁性磨粒總量。

(2)鐵譜量化值檢測設備的配置參數研究

建立滑油粘度、電磁場電流、滑油流速與沉積時間等影響磁性磨粒鐵譜量化值的關聯參數矩陣，通過關聯矩陣簡化降維與測試實驗，形成適用于某型軍用航空發動機傳動潤滑系統磨粒鐵譜量化值檢測設備的配置參數：發動機滑油粘度為3厘斯，電磁場電流為800mA，滑油流速為6ml/min，沉積時間為2分鐘。

(3)磨粒量化值基線與梯度值綜合報警

建立航空發動機傳動潤滑系統中磨粒鐵譜量化值基線與梯度值綜合的報警方法，研究得出了某型軍用航空發動機鐵譜告警梯度值為50，鐵譜異常梯度值為120。

(4)初判與綜合故障診斷流程

建立了依靠磁性磨粒鐵譜量化值進行初判，結合磨粒圖像專項識別、光譜分析等油液分析手段進行綜合故障診斷的監控流程，提高告警與故障診斷的準確性。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：