活塞式航空發(fā)動機測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動機測試領(lǐng)域，具體涉及活塞式航空發(fā)動機測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動機是一種技術(shù)難度大、工作條件復雜、維護要求苛刻、研制使用費用較高的熱動力裝置。它具有非常復雜的結(jié)構(gòu)，對于飛機運行的可靠性、安全性及性能起到至關(guān)重要的作用。航空發(fā)動機在壽命期內(nèi)，為了保證飛行安全，按規(guī)定必須要定期對飛機發(fā)動機進行試車，檢測發(fā)動機各項性能的好壞。它的維護質(zhì)量和技術(shù)指標是否符合要求直接影響到飛行訓練任務(wù)的完成和飛行安全，如果發(fā)動機出現(xiàn)故障，危害性極大，嚴重時甚至導致重大飛行事故。因此，加強對發(fā)動機和各部附件性能參數(shù)的檢測是機務(wù)維修人員的工作重點之
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[0003]航空發(fā)動機試車綜合檢查設(shè)備的性能好壞直接影響航空發(fā)動機運行的安全性和可靠性。發(fā)動機試車屬于責任重、耗能高的試驗項目，而發(fā)動機工作過程振動大、噪聲高以及產(chǎn)生的干擾信號，都對試車檢查測試系統(tǒng)提出了更高的要求。為提高航空發(fā)動機的檢查測試水平，國內(nèi)外的航空發(fā)動機制造商和相關(guān)單位研究并制造出很多航空發(fā)動機檢查測試設(shè)備。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中所采用的發(fā)動機試車性能檢測方面存在以下缺點:
[0005]效率低:地面試車檢測工序復雜，一次發(fā)動機性能參數(shù)的檢測通常需要多次開車，參與測試人員多、勞動強度大、檢測時間長、燃油等消耗嚴重、效率低，同樣錯判漏測造成的反復操作也損耗較多的發(fā)動機使用壽命。
[0006]自動化、信息化程度低:設(shè)備沒有專門的計算機記錄和保存測試的數(shù)據(jù)，參數(shù)記錄不及時，事后補充不精確，沒有數(shù)據(jù)追溯功能，且缺乏對檢測過程的自動化管理及分析，動態(tài)測試手段落后。
[0007]亟需一種具有快速連接、高速數(shù)據(jù)采集并且占地小、移動方便的針對活塞式發(fā)動機試車臺、切實提高活塞式發(fā)動機性能參數(shù)檢測效率，確保檢測的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供活塞式航空發(fā)動機測試系統(tǒng)，解決上述一個或者多個問題。
[0009]本發(fā)明提供活塞式航空發(fā)動機測試系統(tǒng)，包括發(fā)動機安裝架，安裝于發(fā)動機安裝架上的測試發(fā)動機，測試發(fā)動機連接有螺旋槳，發(fā)動機安裝架上設(shè)有支撐桿，支撐桿上設(shè)有升降裝置，可調(diào)節(jié)測試發(fā)動機的離地高度，安裝架與試車臺主體相連，試車臺主體包括測試系統(tǒng)、試車間以及用于放置試車間的貨車，試車間頂部設(shè)有燃油箱，試車間上還設(shè)有觀察窗和艙門。采用貨車作為地盤，移動性好，方便運輸和移動，支撐桿上設(shè)有升降裝置，可調(diào)節(jié)測試發(fā)動機的離地高度，可以方便滿足各類活塞式航空發(fā)動機的測試需求。
[0010]測試平臺包括測試臺和測試系統(tǒng)，測試系統(tǒng)包括燃油系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、電源系統(tǒng)以及工業(yè)計算機；
[0011 ]燃油系統(tǒng)用于提供測試發(fā)動機測試過程中所需的燃油；
[0012]控制系統(tǒng)與燃油系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及工業(yè)計算機相連接，用于控制整個測試過程；
[0013]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括多個傳感器，傳感器設(shè)于測試發(fā)動機以及螺旋槳上，用于采集測試發(fā)動機以及螺旋槳在運行中的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)線傳輸給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；
[0014]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)保存模塊、數(shù)據(jù)放大模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)保存模塊用于保存數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸進來的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)放大模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至工業(yè)計算機；
[0015]電源系統(tǒng)用于提供整個測試系統(tǒng)工作所需的電能；
[0016]工業(yè)計算機用于處理數(shù)據(jù)，將處理后的數(shù)據(jù)保存并顯示在工業(yè)計算機上。通過上述各各系統(tǒng)相互配合，可以很好的滿足活塞式航空發(fā)動機的測試需求，大大提高了測試的準確性，以及測試的全面性。
[0017]在一些實施方式中，燃油供應(yīng)系統(tǒng)用于對測試發(fā)動機的提供燃油，燃油系統(tǒng)包括輔助供油系統(tǒng)和主供油系統(tǒng)，輔助供油系統(tǒng)采用電動增壓栗預注油，主供油系統(tǒng)采用重力供油的方式，輔助供油系統(tǒng)在測試發(fā)動機啟動前對測試發(fā)動機進行供油，用于排出管路中的氣體、保持油路暢通;主供油系統(tǒng)在測試發(fā)動機啟動及運行過程中，燃油箱通過重力供油的方式對測試發(fā)動機持續(xù)供給燃油，保證測試發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)。主供油系統(tǒng)燃油箱容積為300L，在燃油箱內(nèi)裝有浮子式油量感應(yīng)器，通過傳感器在試車控制界面中顯示剩余燃油量，方便試車人員掌握燃油箱內(nèi)的余油狀況，采用輔助供油系統(tǒng)和主供油系統(tǒng)可以大大的提高供油的效率。控制系統(tǒng)上設(shè)有油門控制手柄和混合比控制手柄，油門控制手柄用于控制測試發(fā)動機的燃油量，進而控制測試發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，混合比控制手柄用于控制測試發(fā)動機的貧富油。發(fā)動機試車臺的操縱和控制，采用與飛機上類似的控制方式。在測試時只控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和混合比，不控制飛行姿態(tài)和螺旋槳的變距。測試中使用額定負荷的定距螺旋槳，這樣能夠達到發(fā)動機磨合的目的，有利于檢查發(fā)動機的性能，油門控制手柄和混合比控制手柄這兩個控制手柄安裝在控制室的主控制臺上，測試人員能夠方便的一邊觀察發(fā)動機情況一邊調(diào)整發(fā)動機轉(zhuǎn)速，這樣可以提高測試過程的安全性。
[0018]在一些實施方式中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括大氣溫度采集系統(tǒng)、滑油進口與出口溫度采集系統(tǒng)、發(fā)動機汽缸頭溫度采集系統(tǒng)、大氣壓力采集系統(tǒng)、進氣壓力采集系統(tǒng)、燃油壓力采集系統(tǒng)、滑油壓力采集系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng)、燃油流量采集系統(tǒng)，各采集系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)計算機。大氣溫度采集系統(tǒng)包括鉑電阻溫度傳感器、第一電源以及第一調(diào)理模塊，通過鉑電阻的阻值變化反映外界溫度的變化，第一電源與第一調(diào)理模塊電連接，用于提供大氣溫度采集系統(tǒng)正常工作所需電能，鉑電阻溫度傳感器采集大氣的溫度數(shù)據(jù)，將大氣的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過第一調(diào)理模塊放大和濾波后，輸出4-20mA的電流信號，電流信號通過RS485總線傳輸至工業(yè)計算機。
[0019]在一些實施方式中，滑油進口與出口溫度采集系統(tǒng)與發(fā)動機汽缸頭溫度采集系統(tǒng)包括熱電偶溫度傳感器、第二電源以及第二調(diào)理模塊，第二電源與第二調(diào)理模塊電連接，用于提供滑油進口與出口溫度采集系統(tǒng)與發(fā)動機汽缸頭溫度采集系統(tǒng)正常工作所需電能，熱電偶溫度傳感器采集滑油進口與出口和發(fā)動機汽缸頭的溫度數(shù)據(jù)，將滑油進口與出口和發(fā)動機汽缸頭的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過第二調(diào)理模塊放大和濾波后，輸出6-18mA的電流信號，電流信號通過RS485總線傳輸至工業(yè)計算機。熱電偶是兩種不同成份的導體兩端接合成回路時，當接合點溫度不同時，就會在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電勢，熱電偶產(chǎn)生的電動勢與測量端的溫度值有一定的關(guān)系式，電動勢隨測量端的溫度升高而增大，從而反應(yīng)測試端的溫度。大氣壓力采集系統(tǒng)、進氣壓力采集系統(tǒng)、燃油壓力采集系統(tǒng)、滑油壓力采集系統(tǒng)包括壓力傳感器、第三電源以及第三調(diào)理模塊，第三電源與第三調(diào)理模塊電連接，用于提供大氣壓力采集系統(tǒng)、進氣壓力采集系統(tǒng)、燃油壓力采集系統(tǒng)以及滑油壓力采集系統(tǒng)正常工作所需電能，壓力傳感器采集大氣壓力、進氣壓力、燃油壓力以及滑油壓力的壓力數(shù)據(jù)，將大氣壓力、進氣壓力、燃油壓力以及滑油壓力的壓力數(shù)據(jù)經(jīng)過第三調(diào)理模塊放大和濾波后，輸出5_15mA的電流信號，電流信號通過RS485總線傳輸至工業(yè)計算機。
[0020]在一些實施方式中，轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)速傳感器、第四電源以及第四調(diào)理模塊，第四電源與第四調(diào)理模塊電連接，用于提供轉(zhuǎn)速采集系統(tǒng)正常工作所需電能，轉(zhuǎn)速傳感器采集發(fā)動機的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，將發(fā)動機的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)經(jīng)過第四調(diào)理模塊放大和濾波后，輸出7-18mA的電流信號，電流信號通過RS485總線傳輸至工業(yè)計算機。轉(zhuǎn)速是航空發(fā)動機中非常重要的一個參數(shù)，在航空發(fā)動機中轉(zhuǎn)速測量的方法主要有機械離心式、液壓離心式、磁電脈沖式等幾種轉(zhuǎn)速測量方法。其中磁電脈沖式因為測量精度高，輸出穩(wěn)定，在航空發(fā)動機中獲得了廣泛的應(yīng)用，所以采用磁電式脈沖式速度傳感器檢測螺旋槳轉(zhuǎn)速。燃油流量采集系統(tǒng)包括流量傳感器、第五電源以及第五調(diào)理模塊，第五電源與第五調(diào)理模塊電連接，用于提供燃油流量采集系統(tǒng)正常工作所需電能，流量傳感器采集燃油供應(yīng)系統(tǒng)的燃油流量數(shù)據(jù)，將燃油供應(yīng)系統(tǒng)的燃油流量數(shù)據(jù)經(jīng)過第五調(diào)理模塊放大和濾波后，輸出5-15mA的電流信號，電流信號通過RS485