專利名稱：民航飛機(jī)apu冷卻風(fēng)扇測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，具體涉及民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀。
背景技術(shù)：
APU Auxiliary Power Unit,輔助動力裝置。在大、中型飛機(jī)上和大型直升機(jī)上，為了減少對地面(機(jī)場)供電設(shè)備的依賴，都裝有獨立的小型動力裝置，稱為輔助動力裝置或 APU。APU冷卻風(fēng)扇，用于加速空氣流動，進(jìn)而為APU降溫，減少APU因高溫弓丨起的損壞和老化。關(guān)于冷卻風(fēng)扇要測定其冷卻效果?，F(xiàn)有冷卻風(fēng)扇測試臺采用直流交流電機(jī)和齒輪箱，具有以下缺點:(I)高載荷功率大；(2)體積大、不方便攜帶；(3)對風(fēng)扇保護(hù)性能差；(4)成本高；(5)可持續(xù)運行時間短，最長不超過10分鐘；(6)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較差；(7)無滑油循環(huán)利用回收能力，浪費較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，以克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點和不足。民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試臺，用于APU冷卻風(fēng)扇組件的檢測、維修以及維修過程中的產(chǎn)品調(diào)試和最終的驗收試驗。本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，包括用于驅(qū)動待測試的風(fēng)扇的驅(qū)動器，其特征在于，包括:所述驅(qū)動器與所述風(fēng)扇之間設(shè)置聯(lián)軸器，并且所述驅(qū)動器通過鐘罩與所述風(fēng)扇連接;控制系統(tǒng)，與所述驅(qū)動器連接，并控制其運轉(zhuǎn)；動力潤滑系統(tǒng)，與所述驅(qū)動器連接，為其提供滑油；供油增壓系統(tǒng)，與所述驅(qū)動器連接，為其提供壓力；冷卻系統(tǒng)，與所述驅(qū)動器連接，為其提供冷量；以及振動測試系統(tǒng)，從所述聯(lián)軸器和所述風(fēng)扇之間的振動測試點采集待測試信息。進(jìn)一步，所述驅(qū)動器包括:電主軸，支撐所述電主軸的第一電主軸支座、第二電主軸支座，所述電主軸的兩側(cè)分別設(shè)置前蓋板、后蓋板，以及控制溫度、電流、扭矩的第一過載保護(hù)裝置，所述前蓋板設(shè)置于所述鐘罩和所述風(fēng)扇之間，所述第一過載保護(hù)裝置，在溫度、電流、扭矩超過額定值時候停止工作；其中，所述電主軸的軸心設(shè)置管腔，所述管腔的兩側(cè)為管腔口。進(jìn)一步，所述風(fēng)扇具有風(fēng)扇齒輪，遠(yuǎn)離聯(lián)軸器的一側(cè)設(shè)有空氣入口，靠近聯(lián)軸器的一側(cè)設(shè)有空氣出口；所述空氣入口設(shè)有安全網(wǎng)罩和進(jìn)氣導(dǎo)流管；所述空氣出口設(shè)有出風(fēng)引導(dǎo)裝置。進(jìn)一步，所述聯(lián)軸器軸心設(shè)置為空心漏斗狀結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)軸器與所述電主軸同軸，漏斗狀結(jié)構(gòu)的環(huán)壁部設(shè)有與所述風(fēng)扇齒輪相配合的聯(lián)軸器內(nèi)齒輪，漏斗狀的底部設(shè)有過載扭斷的聯(lián)軸器凹槽，漏斗狀結(jié)構(gòu)的頸部設(shè)有M28螺紋。進(jìn)一步，所述鐘罩設(shè)置為側(cè)臥的燈罩式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)為腔體，所述鐘罩的前端通過卡環(huán)與所述風(fēng)扇連接，其后端通過螺栓與所述電主軸連接；所述鐘罩的下部設(shè)有滑油回集槽，滑油回集槽下部設(shè)有油氣出口 ；所述鐘罩的下部還設(shè)有緩沖空氣入口。進(jìn)一步，所述動力潤滑系統(tǒng)包括:油霧潤滑器、噴嘴、霧化滑油管、霧化滑油入口、油管支座、油慮和油氣分離器和風(fēng)扇滑油泵，構(gòu)成潤滑循環(huán)，其中，所述霧化滑油管的前端設(shè)有噴嘴，所述霧化滑油管貫穿電主軸、聯(lián)軸器、鐘罩，直抵風(fēng)扇；所述霧化滑油管的后端設(shè)有霧化滑油入口，所述霧化滑油管的下方設(shè)置有支撐的油管支座；所述油霧潤滑器內(nèi)的滑油通過霧化滑油管貫穿電主軸、聯(lián)軸器、鐘罩，經(jīng)過油慮和油氣分離器回收后到達(dá)油慮和油氣分離器，經(jīng)過風(fēng)扇滑油泵再循環(huán)。進(jìn)一步,所述供油增壓系統(tǒng)包括:電主軸、前蓋板、后蓋板、聯(lián)軸器、鐘罩、油慮和油氣分離器、截止閥門、調(diào)節(jié)閥、壓力表、管路內(nèi)置的氣濾，以及控制壓力的第二過載保護(hù)裝置；緩沖空氣進(jìn)入鐘罩，經(jīng)過電主軸、聯(lián)軸器，再經(jīng)過油氣出口，回到油慮和油氣分離器。進(jìn)一步，所述振動測試系統(tǒng)包括:振動測試點、位于卡環(huán)上的加速度傳感器、振動采集儀、采集計算機(jī)，采集計算機(jī)內(nèi)具有采集軟件和數(shù)據(jù)處理軟件；其中，所述振動測試點包括:垂直方向振動測試點、水平方向振動測試點；所述加速度傳感器包括:垂直方向加速度傳感器、水平方向加速度傳感器。進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)包括:控制柜，所述控制柜上方設(shè)置顯示器，所述控制柜內(nèi)設(shè)有振動采集儀、采集計算機(jī)和3U預(yù)留。進(jìn)一步，所述測試儀還包括測試臺，測試臺包括:臺面、臺架和調(diào)整高度的臺架腳，所述臺面下方設(shè)置第一工具抽屜、第二工具抽屜；所述測試臺一側(cè)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)采用冷卻機(jī)。進(jìn)一步，所述臺面下方還設(shè)置變頻器、油霧潤滑器、油慮和油氣分離器、風(fēng)扇滑油泵，所述臺面上方設(shè)置電主軸、聯(lián)軸器、鐘罩和風(fēng)扇。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用機(jī)電一體化和信息處理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，測試數(shù)據(jù)可自動采集到計算機(jī)。
帶有過載保護(hù)裝置。風(fēng)扇意外卡死時聯(lián)軸器扭斷，驅(qū)動電主軸分離，保護(hù)測試風(fēng)扇。同時，電主軸也帶有過載保護(hù)功能，原理示意見圖1。整套系統(tǒng)布局緊湊、體積小、重量輕、操作簡單、安全可靠。使用方便，維護(hù)簡單，操作安全。易于維護(hù)和保養(yǎng)，使用經(jīng)濟(jì)。


圖1本發(fā)明的原理圖。圖2A為本發(fā)明的總體布局的正視圖。圖2B為本發(fā)明的總體布局的立體圖。圖3A為驅(qū)動器的剖視圖。圖3B為驅(qū)動器的立體圖。圖4為風(fēng)扇與電主軸的裝配簡圖。圖5為前蓋板和后蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為動力潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為供油增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8A為聯(lián)軸器的剖視圖。圖8B為聯(lián)軸器的立體圖。圖9A為鐘罩的剖視圖。圖9B為鐘罩的立體圖。圖10為振動測試點的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記:驅(qū)動器100、電主軸110、管腔111、管腔口 112。第一電主軸支座121、第二電主軸支座122、前蓋板131、后蓋板132。動力潤滑系統(tǒng)200、油霧潤滑器210、噴嘴212、霧化滑油管211、霧化滑油入口 213、油管支座221 ;油慮和油氣分離器230、風(fēng)扇滑油泵240 ；供油增壓系統(tǒng)300、油慮和油氣分離器230。聯(lián)軸器400、聯(lián)軸器內(nèi)齒輪410、聯(lián)軸器凹槽420、M28螺紋430。鐘罩500、滑油回集槽510、油氣出口 511、緩沖空氣入口 521、卡環(huán)530、螺栓540。風(fēng)扇600、風(fēng)扇齒輪610、空氣入口 621、空氣出口 622、安全網(wǎng)罩640。振動測試系統(tǒng)700、振動測試點710:垂直方向振動測試點711、水平方向振動測試點712;加速度傳感器720:垂直方向加速度傳感器721、水平方向加速度傳感器722。振動采集儀730、采集計算機(jī)740?？刂葡到y(tǒng)800、控制柜810、顯示器820、振動采集儀730、采集計算機(jī)740、變頻器840、3U 預(yù)留 850。冷卻系統(tǒng)900、冷卻機(jī)910。測試臺1、臺面10、臺架20、臺架腳30、第一工具抽屜11、第二工具抽屜12。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)步說明。應(yīng)理解，以下實施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。實施例1圖1本發(fā)明的原理圖，如圖1所示，民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，包括:驅(qū)動器100、動力潤滑系統(tǒng)200、供油增壓系統(tǒng)300、聯(lián)軸器400、鐘罩500、風(fēng)扇600、振動測試系統(tǒng)700、控制系統(tǒng)800和冷卻系統(tǒng)900。本發(fā)明的布局按功能分區(qū)，考慮不同設(shè)備的工作特性和干擾要求，在不產(chǎn)生相互干擾的情況下盡可能布局緊湊合理。圖2A為本發(fā)明的總體布局的正視圖。圖2B為本發(fā)明的總體布局的立體圖。如圖2A和圖2B所示，測試儀還包括測試臺1，測試臺I包括:臺面10、臺架20和臺架腳30，臺面10下方設(shè)置第一工具抽屜11、第二工具抽屜12。測試臺I 一側(cè)設(shè)置冷卻系統(tǒng)900，冷卻系統(tǒng)900采用冷卻機(jī)910。

測試臺I電氣布線力求安全、美觀；控制面板布局美觀，顯示清晰，操作方便?？刂乒?10設(shè)有采集計算機(jī)740和3U預(yù)留850，采集計算機(jī)740作為工控機(jī)，3U預(yù)留850預(yù)留轉(zhuǎn)速控制接口，也可作為標(biāo)準(zhǔn)面板后續(xù)擴(kuò)展備用。臺面10下方設(shè)置第一工具抽屜11、第二工具抽屜12，放置安裝工具和操作手冊。如圖2A和圖2B所示，電主軸110固定臺面預(yù)留雙軌道，臺面長1800mm，電主軸出口端到臺面左端距離IOOOmm左右。測試臺I采用生鐵臺面，臺面10采用2mm厚304不銹鋼板材。臺面10由鋼架支撐，自帶配套風(fēng)扇600的標(biāo)準(zhǔn)接口。臺架腳30高度可調(diào)，可在水平尺協(xié)助下調(diào)腳高，調(diào)整臺面10水平。測試臺I還帶有安全警告標(biāo)識、聯(lián)軸器400過載保護(hù)、和電主軸110緊急停機(jī)的第一過載保護(hù)裝置。風(fēng)扇600意外抱死時可自動脫離驅(qū)動，斷電停機(jī)，保護(hù)風(fēng)扇減少損失。驅(qū)動器100用于驅(qū)動待測試的風(fēng)扇600。驅(qū)動器100與風(fēng)扇600之間設(shè)置聯(lián)軸器400，并且驅(qū)動器100通過鐘罩500與風(fēng)扇600連接?？刂葡到y(tǒng)800與驅(qū)動器100連接，并控制其運轉(zhuǎn)。動力潤滑系統(tǒng)200與驅(qū)動器100連接，為其提供滑油。供油增壓系統(tǒng)300與驅(qū)動器100連接，為其提供壓力。冷卻系統(tǒng)900與驅(qū)動器100連接，為其提供冷量。振動測試系統(tǒng)700，從聯(lián)軸器400和風(fēng)扇600之間的振動測試點710采集待測試信
肩、O圖3A為驅(qū)動器的剖視圖，圖3B為驅(qū)動器的立體圖，如圖3A和圖3B所示，驅(qū)動器100包括:電主軸110，支撐電主軸110的第一電主軸支座121、第二電主軸支座122，電主軸110的兩側(cè)分別設(shè)置前蓋板131、后蓋板132，以及控制溫度、電流、扭矩的第一過載保護(hù)裝置。圖5為前蓋板和后蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖5所示,前蓋板131設(shè)置于鐘罩500和風(fēng)扇600之間。第一過載保護(hù)裝置，在溫度、電流、扭矩超過額定值時候停止工作。運行時電主軸110的內(nèi)部溫度彡110°c，如果超過電主軸110的內(nèi)部溫度> 110°C，則停止工作。電主軸110的軸心設(shè)置管腔111，管腔111的兩側(cè)為管腔口 112。
驅(qū)動器100采用進(jìn)口成套的高轉(zhuǎn)速電主軸拖動系統(tǒng)，對APU風(fēng)扇提供驅(qū)動力，電主軸110最高轉(zhuǎn)速60000rpm，轉(zhuǎn)速在3000rpnT60000rpm之間連續(xù)可調(diào)(配套的變頻器調(diào)速)，并穩(wěn)定在中間某一值，誤差范圍土 0.5%左右，(滿足28580 土 200rpm、51965 土 500rpm和56122±500rpm 的精度)。加速度傳感器720及顯示儀表精度土 0.5%。驅(qū)動功率5kw，帶有專用的冷卻系統(tǒng)，能長時間(不少于24小時)無間斷連續(xù)工作。圖4為風(fēng)扇與電主軸的裝配簡圖，如圖1和圖4所示，風(fēng)扇600具有風(fēng)扇齒輪610，遠(yuǎn)離聯(lián)軸器400的一側(cè)設(shè)有空氣入口 621，靠近聯(lián)軸器400的一側(cè)設(shè)有空氣出口 622?？諝馊肟?621設(shè)有安全網(wǎng)罩640和進(jìn)氣導(dǎo)流管；空氣出口 622設(shè)有出風(fēng)引導(dǎo)裝置，把出風(fēng)引向室夕卜，降低室內(nèi)空氣噪音。安全網(wǎng)罩640與空氣入口 621不接觸，間隙約50mm?？諝獬隹?622根據(jù)廠房實際情況安裝排氣管道。圖6為動力潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示,動力潤滑系統(tǒng)200包括:油霧潤滑器210、噴嘴212、霧化滑油管211、霧化滑油入口 213、油管支座221、油慮和油氣分離器230和風(fēng)扇滑油泵240，構(gòu)成潤滑循環(huán)。霧化滑油管211的前端設(shè)有噴嘴212，霧化滑油管211貫穿電主軸110、聯(lián)軸器400、鐘罩500，直抵風(fēng)扇600 ;霧化滑油管211的后端設(shè)有霧化滑油入口 213，霧化滑油管211的下方設(shè)置有支撐的油管支座221。油霧潤滑器210內(nèi)的滑油通過霧化滑油管211貫穿電主軸110、聯(lián)軸器400、鐘罩500，經(jīng)過油慮和油氣分離器230回收后到達(dá)油慮和油氣分離器230，經(jīng)過風(fēng)扇滑油泵240再循環(huán)。圖7為供油增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，供油增壓系統(tǒng)300包括:電主軸110、前蓋板131、后蓋板132、聯(lián)軸器400、鐘罩500、油慮和油氣分離器230、鐘罩500的下部設(shè)有滑油回集槽510，滑油回集槽510下部設(shè)有油氣出口 511。緩沖空氣使用場地現(xiàn)有壓縮空氣源或空壓機(jī)氣源，額定工作壓力:75±5psi(0.52MPa)。管路系統(tǒng)能夠承受200psi (1.4MPa)壓力，不漏氣。供油增壓系統(tǒng)300還設(shè)有獨立的截止閥門，調(diào)壓閥，壓力表。管路有氣慮，并帶第二過載保護(hù)裝置，壓力過載時候，停止工作?；凸┯筒捎瞄]環(huán)回路，密閉性好，在正常工作條件下不漏油。管路布局簡潔合理，干凈無油污。有單獨的啟動/停止開關(guān)，自帶油慮和油氣分離器230。緩沖空氣進(jìn)入鐘罩500，經(jīng)過電主軸110、聯(lián)軸器400，再經(jīng)過油氣出口 511，回到油慮和油氣分離器230。供油增壓系統(tǒng)300采用進(jìn)口成套閉環(huán)的滑油冷卻系統(tǒng)，在工作介質(zhì)MIL-L-7808或MIL-L-23699下能穩(wěn)定運行，管路額定工作壓力200psi (145psi=lMPa)，油氣出口 511開直徑0.5mm孔噴霧(根據(jù)實際可換噴嘴頭以調(diào)整出油口開直徑)，孔到電主軸110的軸端距離10mm。管路系統(tǒng)能夠承受500psi (3.45MPa)壓力。圖8A為聯(lián)軸器的剖視圖，圖SB為聯(lián)軸器的立體圖，如圖8A和圖SB所示，聯(lián)軸器400軸心設(shè)置為空心漏斗狀結(jié)構(gòu)，聯(lián)軸器400與電主軸110同軸，漏斗狀結(jié)構(gòu)的環(huán)壁部設(shè)有與風(fēng)扇齒輪610相配合的聯(lián)軸器內(nèi)齒輪410，漏斗狀的底部設(shè)有過載扭斷的聯(lián)軸器凹槽420，漏斗狀結(jié)構(gòu)的頸部設(shè)有M28螺紋430。圖9A為鐘罩的剖視圖，圖9B為鐘罩的立體圖，如圖9A和圖9B所示，鐘罩500設(shè)置為側(cè)臥的燈罩式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)為腔體。鐘罩500的前端通過卡環(huán)530與風(fēng)扇600連接，其后端通過螺栓540與電主軸110連接。鐘罩500的下部設(shè)有滑油回集槽510，滑油回集槽510下部設(shè)有油氣出口 511。鐘罩500的下部還設(shè)有緩沖空氣入口 521。圖10為振動測試點的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖10所示,振動測試系統(tǒng)700包括:振動測試點710、位于卡環(huán)上的加速度傳感器720、振動采集儀730、采集計算機(jī)740，采集計算機(jī)740內(nèi)具有采集軟件和數(shù)據(jù)處理軟件。振動測試系統(tǒng)700采用進(jìn)口高精度的加速度傳感器720，能夠測試最高轉(zhuǎn)速下風(fēng)扇的水平和豎直兩個方向的振動量。振動測量范圍(T25mm/sec，精度0.2mm/sec。參考O IOOmiI(2.54mm)。測試臺I的振動控制在電主軸56122±500rpm轉(zhuǎn)速下振動量約lmm/sec,在電主軸支架上檢測，水平，垂直兩個振動測試點710。振動測試點710包括:垂直方向振動測試點711、水平方向振動測試點712。圖11加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖11所示，加速度傳感器720包括:垂直方向加速度傳感器721、水平方向加速度傳感器722。如圖2A和圖2B所示，控制系統(tǒng)800包括:控制柜810，控制柜810上方設(shè)置顯示器820，控制柜810內(nèi)設(shè)有振動采集儀730、采集計算機(jī)740和3U預(yù)留850。
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如圖2A和圖2B所示，臺面10下方還設(shè)置變頻器840、油霧潤滑器210、油慮和油氣分離器230、風(fēng)扇滑油泵240，臺面10上方設(shè)置電主軸110、聯(lián)軸器400、鐘罩500和風(fēng)扇600。民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀的運行環(huán)境:室內(nèi)應(yīng)干凈整潔，地面不得有粉塵、碎屑等可吸入顆粒，風(fēng)扇進(jìn)氣口附近不得有紙張、筆、扳手等物品。進(jìn)氣口附近嚴(yán)禁含有螺母、螺釘、紙張等雜物。開機(jī)前應(yīng)仔細(xì)檢查安裝說明書、安裝工具等物品是否放回工具箱內(nèi)，并核查各個連接部件是否安裝到位。穩(wěn)定可靠的380V三相交變電源，負(fù)載能力IOkW以上，并有可靠接地。測試臺I的工作環(huán)境溫度10°C 40°C、濕度:彡70%，大氣壓力:當(dāng)?shù)卮髿鈮?。穩(wěn)定的壓縮空氣氣源，壓力0.52MPa以上，氣源應(yīng)能保證連續(xù)不間斷供氣，壓縮空氣應(yīng)干凈，不得含有粉塵。本發(fā)明的原理本發(fā)明的原理及設(shè)計圖紙符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，使用的原材料滿足可預(yù)見的極限強(qiáng)度和剛度要求。與部件直接接觸的材料對部件不會造成損傷。操縱方便，有防止誤操作功能。電子控制和自動控制軟件滿足相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，安全防護(hù)滿足相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。測試臺I采用高速電機(jī)直驅(qū)方式，電機(jī)和風(fēng)扇600采用高同心度的半剛性聯(lián)軸器400連接，聯(lián)軸器400與齒輪接觸部分帶有緩沖聯(lián)軸器內(nèi)齒輪410，具有一定變形吸能能力，隔離驅(qū)動電機(jī)的振動，減少其它振動源對風(fēng)扇的干擾。電主軸110采用進(jìn)口成套設(shè)備，系統(tǒng)自帶過載保護(hù)，在溫度、電流或扭矩激增時能停止工作，保護(hù)電主軸和設(shè)備。
電主軸采用配套的變頻器840調(diào)速，轉(zhuǎn)速可由PC控制或手動控制。帶有配套的冷卻系統(tǒng)，能長時間連續(xù)無間斷工作。聯(lián)軸器400中間有凹槽，截面積經(jīng)過計算和試驗，能在額定扭矩下工作，過載扭斷，能在風(fēng)扇600抱死時扭斷，分離電主軸110與風(fēng)扇600，與電主軸110的第一過載保護(hù)裝置一起對風(fēng)扇形成雙重保護(hù)。風(fēng)扇600與電主軸110采用“卡環(huán)530”+ “鐘罩500”方式固定。卡環(huán)530 (規(guī)格同風(fēng)扇實際安裝卡箍)拆卸方便，便于安裝和拆卸待測風(fēng)扇，模擬風(fēng)扇600的真實工況，提高測試數(shù)據(jù)的真實性。驅(qū)動器100的結(jié)構(gòu)，如圖3A和圖3B所示，鐘罩500連接風(fēng)扇600與電主軸110，將其間的空間完全封閉，將霧化滑油與外界隔離，有效控制油污。電主軸110尾端裝配后蓋板132，將電主軸尾端封閉。整個系統(tǒng)完全密閉，隔絕霧化油氣泄漏，保證了臺面10和室內(nèi)的干凈整潔。風(fēng)扇600與電主軸110的配合方式如圖4。前蓋板131和后蓋板132的結(jié)構(gòu)，如圖5所示，測試臺I使用完畢停機(jī)后，用防塵的前蓋板131將風(fēng)扇接口堵住，防止灰塵進(jìn)入鐘罩500，同時也防止?jié)櫥托孤┪廴九_面10。動力潤滑系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)如圖6所示，霧化高壓潤滑油由電主軸110的尾部接口接入，經(jīng)由電主軸軸心管腔口 112進(jìn)入管腔111，噴向待測試的風(fēng)扇600?；徒?jīng)風(fēng)扇600排出后，回流至鐘罩500的腔體內(nèi)，經(jīng)過鐘罩500底部的油氣出口 511流出，再經(jīng)過油慮和油氣分離器230、油慮，進(jìn)入風(fēng)扇滑油泵240再次循環(huán)。供油增壓系統(tǒng)300的結(jié)構(gòu)如圖7所示，緩沖空氣由鐘，500底部的緩沖空氣入口521進(jìn)入，經(jīng)由與風(fēng)扇600的氣嘴連接的導(dǎo)氣管，進(jìn)入風(fēng)扇600內(nèi)部。聯(lián)軸器400的結(jié)構(gòu)如圖8A和圖8B所示，電主軸110與風(fēng)扇600之間采用半剛性聯(lián)軸器連接，以消減傳動過程的振動和隔離電主軸的振動。聯(lián)軸器400為空心，內(nèi)有與風(fēng)扇齒輪610匹配的聯(lián)軸器內(nèi)齒輪410，直接套于風(fēng)扇齒輪610上，以便保證同心度，有效降低外部振動的干擾。聯(lián)軸器400的中部截面較小，設(shè)計為過載扭斷的聯(lián)軸器凹槽420，在抱死狀態(tài)下保護(hù)風(fēng)扇600。鐘罩500的結(jié)構(gòu)如圖9A和圖9B所示。鐘罩500為封閉殼體，尾部通過螺栓540與電主軸110連接，螺栓540帶密封墊圈。鐘罩500的前端通過卡環(huán)530與風(fēng)扇600鏈接。其將電主軸110與風(fēng)扇600連成整體，在風(fēng)扇600的尾部形成密閉空間，將滑油與外界徹底隔離，杜絕運行時滑油泄露。振動測試系統(tǒng)700的結(jié)構(gòu)如圖10所示，振動測試系統(tǒng)700采集采用成套的振動采集儀，振動測試點710，可以按照風(fēng)扇手冊的要求分部，也可以設(shè)定垂直方向振動測試點711、水平方向振動測試點712。采集系統(tǒng)包含兩個高精度加速度傳感器720、振動采集儀730、采集軟件、采集計算機(jī)740和數(shù)據(jù)處理軟件等，能實時采集并聯(lián)機(jī)顯示當(dāng)前測試結(jié)果，也可以保存數(shù)據(jù)，待后續(xù)進(jìn)一步分析。加速度傳感器720的結(jié)構(gòu)如圖11所示。加速度傳感器720的安裝方式。兩個加速度傳感器720固定于卡環(huán)上，分別為垂直方向加速度傳感器721、水平方向加速度傳感器722，測試時與卡環(huán)530 —起套在風(fēng)扇600上，通過扣件緊固，拆卸方便。配件清單，主要設(shè)備清單見表I。
表I主要設(shè)備清單
權(quán)利要求
1.航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，包括用于驅(qū)動待測試的風(fēng)扇(600)的驅(qū)動器(100)，其特征在于，包括: 所述驅(qū)動器(100 )與所述風(fēng)扇(600 )之間設(shè)置聯(lián)軸器(400 )，并且所述驅(qū)動器(100 )通過鐘罩(500)與所述風(fēng)扇(600)連接； 控制系統(tǒng)(800)，與所述驅(qū)動器(100)連接，并控制其運轉(zhuǎn)； 動力潤滑系統(tǒng)(200)，與所述驅(qū)動器(100)連接，為其提供滑油； 供油增壓系統(tǒng)(300)，與所述驅(qū)動器(100)連接，為其提供壓力； 冷卻系統(tǒng)(900)，與所述驅(qū)動器(100)連接，為其提供冷量；以及振動測試系統(tǒng)(700)，從所 述聯(lián)軸器(400)和所述風(fēng)扇(600)之間的振動測試點(710)采集待測試信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述驅(qū)動器(100)包括:電主軸(110)，支撐所述電主軸(110)的第一電主軸支座(121 )、第二電主軸支座(122)，所述電主軸(110)的兩側(cè)分別設(shè)置前蓋板(131)、后蓋板(132)，以及控制溫度、電流、扭矩的第一過載保護(hù)裝置，所述前蓋板(131)設(shè)置于所述鐘罩(500)和所述風(fēng)扇(600)之間，所述第一過載保護(hù)裝置，在溫度、電流、扭矩超過額定值時候停止工作； 其中，所述電主軸(110)的軸心設(shè)置管腔(111)，所述管腔(111)的兩側(cè)為管腔口(112)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述風(fēng)扇(600)具有風(fēng)扇齒輪(610)，遠(yuǎn)離聯(lián)軸器(400)的一側(cè)設(shè)有空氣入(621)，靠近聯(lián)軸器(400)的一側(cè)設(shè)有空氣出口(622)； 所述空氣入口(621)設(shè)有安全網(wǎng)罩(640)和進(jìn)氣導(dǎo)流管； 所述空氣出(622)設(shè)有出風(fēng)引導(dǎo)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述聯(lián)軸器(400)軸心設(shè)置為空心漏斗狀結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)軸器(400)與所述電主軸(110)同軸，漏斗狀結(jié)構(gòu)的環(huán)壁部設(shè)有與所述風(fēng)扇齒輪(610)相配合的聯(lián)軸器內(nèi)齒輪(410)，漏斗狀的底部設(shè)有過載扭斷的聯(lián)軸器凹槽(420)，漏斗狀結(jié)構(gòu)的頸部設(shè)有M28螺紋(430)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述鐘罩(500)設(shè)置為側(cè)臥的燈罩式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)為腔體， 所述鐘罩(500 )的前端通過卡環(huán)(530 )與所述風(fēng)扇(600 )連接，其后端通過螺栓(540 )與所述電主軸(I 10)連接； 所述鐘罩(500)的下部設(shè)有滑油回集槽(510)，滑油回集槽(510)下部設(shè)有油氣出口(511)； 所述鐘罩(500)的下部還設(shè)有緩沖空氣入口(521)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述動力潤滑系統(tǒng)(200)包括:油霧潤滑器(210)、噴嘴(212)、霧化滑油管(211)、霧化滑油入口(213)、油管支座(221)、油慮和油氣分離器(230)和風(fēng)扇滑油泵(240)，構(gòu)成潤滑循環(huán)， 其中，所述霧化滑油管(211)的前端設(shè)有噴嘴(212)，所述霧化滑油管(211)貫穿電主軸(110)、聯(lián)軸器(400)、鐘罩(500)，直抵風(fēng)扇(600);所述霧化滑油管(211)的后端設(shè)有霧化滑油入口(213)，所述霧化滑油管(211)的下方設(shè)置有支撐的油管支座(221);所述油霧潤滑器(210)內(nèi)的滑油通過霧化滑油管(211)貫穿電主軸(110)、聯(lián)軸器(400)、鐘罩(500)，經(jīng)過油慮和油氣分離器(230)回收后到達(dá)油慮和油氣分離器(230)，經(jīng)過風(fēng)扇滑油泵(240)再循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述供油增壓系統(tǒng)(300)包括:電主軸(110)、前蓋板(131)、后蓋板(132)、聯(lián)軸器(400)、鐘罩(500)、油慮和油氣分離器(230)、截止閥門、調(diào)節(jié)閥、壓力表、管路內(nèi)置的氣濾，以及控制壓力的第二過載保護(hù)裝置； 緩沖空氣進(jìn)入鐘罩(500)，經(jīng)過電主軸(110)、聯(lián)軸器(400)，再經(jīng)過油氣出(511)，回到油慮和油氣分離器(230)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述振動測試系統(tǒng)(700)包括:振動測試點(710)、位于卡環(huán)上的加速度傳感器(720)、振動采集儀(730)、采集計算機(jī)(740)，采集計算機(jī)(740)內(nèi)具有采集軟件和數(shù)據(jù)處理軟件； 其中，所述振動測試點(710)包括:垂直方向振動測試點(711)、水平方向振動測試點(712)； 所述加速度傳感器(720)包括:垂直方向加速度傳感器(721)、水平方向加速度傳感器(722)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述控制系統(tǒng)(800)包括:控制柜(810)，所述控制柜(810)上方設(shè)置顯示器(820)，所述控制柜(810)內(nèi)設(shè)有振動采集儀(730)、采集計算 機(jī)(740)和3U預(yù)留(850)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，其特征在于:所述測試儀還包括測試臺(1)，測試臺(I)包括:臺面(10)、臺架(20)和調(diào)整高度的臺架腳(30)，所述臺面(10)下方設(shè)置第一工具抽屜(11)、第二工具抽屜(12)； 所述測試臺(I) 一側(cè)設(shè)置冷卻系統(tǒng)(900 )，所述冷卻系統(tǒng)(900 )采用冷卻機(jī)(910 )。
全文摘要
民航飛機(jī)APU冷卻風(fēng)扇測試儀，包括驅(qū)動器(100)與所述風(fēng)扇(600)之間設(shè)置聯(lián)軸器(400)，并且驅(qū)動器(100)通過鐘罩(500)與所述風(fēng)扇(600)連接；控制系統(tǒng)(800)，與驅(qū)動器(100)連接，并控制其運轉(zhuǎn)；動力潤滑系統(tǒng)(200)，與驅(qū)動器(100)連接，為其提供滑油；供油增壓系統(tǒng)(300)，與驅(qū)動器(100)連接，為其提供壓力；冷卻系統(tǒng)(900)，與驅(qū)動器(100)連接，為其提供冷量；以及振動測試系統(tǒng)(700)，從聯(lián)軸器(400)和風(fēng)扇(600)之間的振動測試點(710)采集待測試信息。本發(fā)明帶有過載保護(hù)裝置。風(fēng)扇意外卡死時聯(lián)軸器扭斷，采用機(jī)電一體化測試數(shù)據(jù)可自動采集到計算機(jī)。具有操作簡單、可長時間連續(xù)運行、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性高、安全可靠的優(yōu)點。
文檔編號F04D27/00GK103089680SQ20131003718
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者郭洪生, 張正茂, 林琴棋, 張小進(jìn), 于連富 申請人:上海航新航宇機(jī)械技術(shù)有限公司