[發(fā)明專利]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111350602.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN114152204B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬飛;徐茂程;趙罡;肖文磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/14
• 分類號(hào): G01B11/14
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健;張娜

本申請(qǐng)實(shí)施例屬于檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測(cè)裝置，用以解決無法確認(rèn)機(jī)匣內(nèi)壁沿周向的其他位置與葉片之間的距離是否符合要求，以使檢測(cè)裝置的檢測(cè)可靠性低的技術(shù)問題。其包括：驅(qū)動(dòng)單元、安裝單元以及圖像獲取裝置，驅(qū)動(dòng)單元用于與轉(zhuǎn)子傳動(dòng)連接，安裝單元設(shè)置在渦輪轉(zhuǎn)子一端，其包括第一安裝架、第一轉(zhuǎn)接軸及同步驅(qū)動(dòng)裝置，第一轉(zhuǎn)接軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的與第一安裝架連接；第一安裝架用于與機(jī)匣連接，同步驅(qū)動(dòng)裝置與第一轉(zhuǎn)接軸傳動(dòng)連接，同步驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)接軸與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)，圖像獲取裝置設(shè)置在第一轉(zhuǎn)接軸上，圖像獲取裝置轉(zhuǎn)動(dòng)一周即可獲取葉片周向的葉尖間隙，進(jìn)而提高了檢測(cè)裝置的檢測(cè)可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)實(shí)施例屬于檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)為飛行器的動(dòng)力裝置，一般以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)式機(jī)械能，以為飛行器飛行提供動(dòng)力。航空發(fā)動(dòng)機(jī)包括機(jī)匣以及設(shè)置在機(jī)匣內(nèi)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子及渦輪轉(zhuǎn)子，其中渦輪轉(zhuǎn)子的葉盤的外周上設(shè)置有多個(gè)葉片，工作時(shí)，工質(zhì)驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子的葉片旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而輸出動(dòng)力。

相關(guān)技術(shù)中，為了保證渦輪葉片的葉尖與機(jī)匣內(nèi)壁的間隙在允許范圍內(nèi)，一般需要通過檢測(cè)裝置對(duì)此間隙進(jìn)行檢測(cè)；具體地，檢測(cè)裝置包括位移傳感器及安裝架，位移傳感器設(shè)置在安裝架上，在機(jī)匣對(duì)應(yīng)葉片的位置設(shè)有開孔，通過安裝架將位移傳感器設(shè)置在開孔處，位移傳感器用于檢測(cè)每個(gè)葉尖至其的距離。

然而，相關(guān)技術(shù)中，僅可以檢測(cè)開孔對(duì)應(yīng)的機(jī)匣內(nèi)壁與各葉片之間的距離，而機(jī)匣內(nèi)壁的沿周向的其他位置與葉片之間的距離不能被檢測(cè)，導(dǎo)致不能全面檢測(cè)機(jī)匣內(nèi)壁與各葉片之間的距離，使得檢測(cè)裝置的檢測(cè)可靠性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的主要目的是提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測(cè)裝置，用以解決無法確認(rèn)機(jī)匣內(nèi)壁沿周向的其他位置與葉片之間的距離是否符合要求，以影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的問題。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測(cè)裝置，包括：驅(qū)動(dòng)單元、安裝單元以及圖像獲取裝置；所述驅(qū)動(dòng)單元用于與所述轉(zhuǎn)子傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子在機(jī)匣內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述安裝單元用于設(shè)置在所述渦輪轉(zhuǎn)子一端，所述安裝單元包括第一安裝架、第一轉(zhuǎn)接軸及同步驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一安裝架用于與機(jī)匣固定連接，所述第一轉(zhuǎn)接軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的與所述第一安裝架連接，且所述第一轉(zhuǎn)接軸的軸線與所述轉(zhuǎn)子的軸線共線設(shè)置；所述同步驅(qū)動(dòng)裝置與所述第一轉(zhuǎn)接軸連接，所述同步驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述第一轉(zhuǎn)接軸與所述轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述圖像獲取裝置設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)接軸上，所述圖像獲取裝置用于獲取渦輪葉片的葉尖與所述機(jī)匣內(nèi)壁的圖像，以根據(jù)所述圖像獲取所述葉尖與所述機(jī)匣內(nèi)壁之間的距離。

進(jìn)一步，所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙檢測(cè)裝置還包括光源，所述光源設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)接軸上，所述光源用于向所述機(jī)匣內(nèi)壁和所述葉片之間發(fā)射光線。

進(jìn)一步，所述光源包括線結(jié)構(gòu)光投射器，所述線結(jié)構(gòu)光投射器產(chǎn)生的光線位于同一平面內(nèi)，且所述轉(zhuǎn)子的軸線位于該平面內(nèi)。

進(jìn)一步，所述安裝單元還包括固定座，所述固定座與所述第一轉(zhuǎn)接軸可拆卸的連接，所述線結(jié)構(gòu)光投射器和所述圖像獲取裝置均設(shè)置在所述固定座上。

進(jìn)一步，所述同步驅(qū)動(dòng)裝置包括第一伺服電機(jī)，所述第一伺服電機(jī)設(shè)置在所述第一安裝架上，所述第一伺服電機(jī)的主軸與所述第一轉(zhuǎn)接軸傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步，所述第一安裝架包括第一固定環(huán)、以及位于所述第一固定環(huán)中的第一輪轂，所述第一輪轂與所述第一固定環(huán)固定連接；所述第一固定環(huán)用于連接所述機(jī)匣；

所述第一輪轂設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)孔，所述第一轉(zhuǎn)接軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的穿設(shè)在所述轉(zhuǎn)動(dòng)孔內(nèi)。

進(jìn)一步，第一固定環(huán)的周向環(huán)設(shè)有均勻分布的多個(gè)吊環(huán)。

進(jìn)一步，所述第一轉(zhuǎn)接軸還可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在所述轉(zhuǎn)子的軸孔中，所述第一轉(zhuǎn)接軸上設(shè)置有與所述軸孔配合的支撐軸承。