[发明专利]一种涡轴发动机稳态转速调试方法

说明书

本发明涉及航空发动机领域，公开了一种涡轴发动机稳态转速调试方法。所述涡轴发动机稳态转速调试方法包括S1.安全启动、S2.慢车转速检测、S3.稳态磨合；创造性的对燃气涡轮和动力涡轮转速在不同阶段、不同转速下进行增加或降低进行测试，保燃气发生器和动力涡轮在所有转速下均能安全可靠运行，相比常规发动机按步骤提高转速，本发明还能有限降低试验中发动机转子刮磨、振动、漏油及碰磨等风险。本发明弥补了本领域的空白，具有重要指导意义。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，更具体地，涉及一种涡轴发动机稳态转速调试方法。

背景技术

涡轴发动机整机在燃气发生器基础上增加了动力涡轮，其中，燃气发生器包含燃气涡轮，而动力涡轮处于燃气涡轮之后。稳态转速调试是整机新机研制阶段重要的一步，也是开展性能调试的前提。新发动机在台架试验时首先需要进行磨合运转，以检查发动机振动和各系统工作情况，考核发动机结构强度和转子动力学特性，最终目的是为保证在燃气发生器及动力涡轮100％全转速条件下能够安全可靠运行，从而降低试验风险。

涡轴发动机台架试验时，一般采用水力测功器与动力涡轮输出轴相连接。通过调节水力测功器的负载，可以达到控制动力涡轮转速的目的。此外，发动机控制器可以设置为燃气涡轮转速控制模式，即油门杆位置对应燃气涡轮转速，在油门杆位置不变的情况下，控制器调节燃气涡轮转速保持恒定。

目前，涡轴发动机整机稳态转速调试方法的相关技术尚未有文献公开披露，而新机研制阶段，若缺乏科学的转速调节方法对试验进行指导，直接提高动力涡轮转速，则极有可能发生刮磨。

发明内容

本发明要解决的技术问题为发动机新机研制阶段中整机台架试验时可能发生的振动、漏油及碰磨等，结合涡轴发动机性能及结构特征提供了一种涡轴发动机稳态转速调试方法。

本发明涡轴发动机稳态转速调试方法主要应用于涡轴发动机稳态转速调试。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种涡轴发动机稳态转速调试方法，包括以下步骤：

S1.安全启动：采用燃气涡轮转速控制模式，将涡轴发动机启动至地面慢车状态，然后将动力涡轮转速稳定在低于其地面慢车状态的额定转速，并避开临界转速；

S2.慢车转速检测：保持动力涡轮转速不变，燃气涡轮的转速先调整到最大转速的75～85％，然后再调整到地面慢车状态，检测涡轴发动机是否存在异常；

S3.稳态磨合：

S31.涡轴发动机在步骤S2中燃气涡轮最大转速的75～85％状态时，首先将动力涡轮转速调整到地面慢车状态额定转速，运行2～3min；

S32.然后保持动力涡轮转速不变，燃气涡轮按照进二退一的方式调节转速，即转速增加两次再减小一下，在每个转速台阶下至少停留30s，其中燃气涡轮转速不超过最大转速的90％，转速调节过程完成后，将燃气涡轮转速重新降至最大转速的75～85％；

S33.接着保持燃气涡轮转速不变，动力涡轮转速按照进二退一的方式，每个状态点至少停留30s，直至达到最大转速；

S34.最后，燃气涡轮转速按照进二退一的方式，每个状态点至少停留30s，直至达到最大转速；

其中，燃气涡轮转速通过油门杆上推或下拉控制，动力涡轮转速通过水力测功器的负载控制。

本发明基于“进退结合”的策略，保证在燃气发生器及动力涡轮在所有转速下均能安全可靠运行，从而降低试验风险。

优选地，步骤S1中还包括对涡轴发动机新机首次启动的调试，包括以下步骤：

S11.采用燃气涡轮转速控制模式，将涡轴发动机新机启动至地面慢车状态；