[發(fā)明專利]適用于大功率高轉(zhuǎn)速渦輪臺的水力測功負載裝置及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111199746.6
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113916424A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 由儒全;李海旺;施錦程;陶智
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01L3/24
• 分類號: G01L3/24;G01M15/02
• 代理公司: 北京君有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11630
• 代理人: 焦麗雅

本發(fā)明公開一種適用于大功率高轉(zhuǎn)速渦輪臺的水力測功負載裝置及其方法，包括渦輪試驗段、齒式聯(lián)軸器、測扭器、增速箱、碟片聯(lián)軸器和水力測功機等組成；其中，測扭器用于測量渦輪試驗件的扭矩；增速箱用于提升渦輪試驗件的輸出轉(zhuǎn)速，使水力測功機達到最合適的功率吸收轉(zhuǎn)速范圍；水力測功機用于渦輪試驗件的功率吸收和初步測量；高、低速聯(lián)軸器用于各轉(zhuǎn)動部件之間的功率、轉(zhuǎn)速傳遞以及同軸度補償、振動隔離，避免各振動傳遞和耦合。本發(fā)明采用國產(chǎn)大功率低轉(zhuǎn)速的測功機，通過增速箱來匹配高轉(zhuǎn)速，達到高速大功率轉(zhuǎn)速控制的目的。同時，通過在高速端設(shè)置扭矩和轉(zhuǎn)速測量設(shè)備，來精確計量渦輪試驗件所做的功。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于大功率高轉(zhuǎn)速渦輪臺的水力測功負載裝置及其方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動機是飛機的“心臟”，其性能是航空裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心基礎(chǔ)，目前航空發(fā)動機主要為燃氣渦輪發(fā)動機。根據(jù)工作原理的不同，燃氣渦輪發(fā)動機又可細分為渦軸、渦槳、渦扇、渦噴發(fā)動機。高速水力測功負載裝置是渦軸發(fā)動機、渦槳發(fā)動機整機性能測試、耐久測試、下線測試的載荷模擬關(guān)鍵設(shè)備，以及渦扇、渦噴發(fā)動機的渦輪部件研發(fā)環(huán)節(jié)性能測試、耐久測試的載荷模擬關(guān)鍵設(shè)備。

由于航空發(fā)動機具有高轉(zhuǎn)速、大功率的特點，其動力輸出測試技術(shù)進入門檻高、測試設(shè)備開發(fā)難度大，長期以來我國航空領(lǐng)域的高速水力測功負載裝置主要由少數(shù)國外廠商提供，我國自 20 世紀 80 年代便開始從英國引進高速水力測功負載裝置，但由于價格昂貴、本土化售后服務(wù)不足，加之受近年來貿(mào)易保護主義及單邊主義引起的國際貿(mào)易摩擦不斷升級的影響，交貨周期不穩(wěn)定，導(dǎo)致下游航空領(lǐng)域客戶存在設(shè)備供貨問題，影響其試驗任務(wù)的正常開展。

國產(chǎn)水力測功負載裝置目前性能與國外產(chǎn)品相比還存在差距，目前只能生產(chǎn)小功率低轉(zhuǎn)速的水力測功機，而大功率高轉(zhuǎn)速的型號還受制于人，所以利用現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品來滿足大功率高轉(zhuǎn)速實驗的需要成為了解決方法之一。

申請?zhí)枺篊N2011200178453，公開號：CN201993192U，公開了一種內(nèi)燃機車的水力測功試驗裝置，包括柴油機、控制臺、萬向軸一、液力變扭箱、水力測功器、測力裝置、萬向軸二、補水裝置，所述柴油機與液力變扭箱之間用萬向軸一連接，所述液力變扭箱與水力測功器之間用萬向軸二連接，所屬水力測功器通過力臂與測力裝置連接，所述補水裝置與水力測功器密封連接，所述控制臺分別與柴油機、液力變扭箱、水力測功器、測力裝置以及補水裝置電連接。

申請?zhí)枺篊N2019107514812，公開號：CN110529507A，公開了水力測功器與船舶柴油機的連接及其調(diào)整方法，解決船舶柴油機、中間軸和水力測功器的軸系對中調(diào)整安裝困難的問題，達到提高精度、操作簡單、安全可靠的良好效果。

申請?zhí)朇N2019220001240,公告號：CN211121713U,公開了一種新型的高功率密度水力測功器，包括底座、主軸、聯(lián)軸器，主軸端部設(shè)有聯(lián)軸器，主軸設(shè)于外殼內(nèi)，外殼安裝有滴油潤滑嘴，頂部設(shè)有通氣管，在外殼內(nèi)設(shè)有定子、轉(zhuǎn)子，定子固定在外殼內(nèi)，定子內(nèi)部設(shè)有多個葉片，葉片和端面成90度，葉片上設(shè)有多個進水孔與多個通氣孔，通氣孔與安裝于外殼上的通氣管相通，進水孔與安裝于外殼側(cè)面的進水撓性管相通，轉(zhuǎn)子設(shè)有多個葉片，葉片和端面成90度。

申請?zhí)朇N201922000841.3,公告號：CN 211121714 U,公開了一種新型的高速水力測功器，包括機座、外殼，外殼上通過螺釘連接有砝碼靜校裝置、測力裝置、測速裝置，外殼內(nèi)通過固定螺栓固定有左外殼、右外殼，左外殼、右外殼、外殼內(nèi)形成腔體，腔體通過進排水彎管與撓性進排水管連接，右外殼、左外殼內(nèi)部分別通過左右高速軸承固定有主軸，左右外殼內(nèi)分別設(shè)置高速浮動碳環(huán)密封和襯套組成密封副，在左右外殼內(nèi)油水密封環(huán)內(nèi)側(cè)設(shè)有封水密封副。