[实用新型]涡轮发动机及其轴失效检测系统

说明书

本实用新型的一个目的在于提供一种轴失效检测系统，能够有效检测涡轮发动机中的轴失效事件。本实用新型的另一个目的在于提供一种涡轮发动机。为实现前述一个目的的轴失效检测系统，用于检测涡轮发动机中的轴失效事件，涡轮发动机包括静子单元以及转子单元。轴失效检测系统包括至少一个检测单元以及接收单元，检测单元用于检测并发送碰撞信号，接收单元用于接收检测单元发送的碰撞信号，其中，至少一个检测单元设置于静子单元中，静子单元与转子单元之间的轴向距离最小的位置。

技术领域

本实用新型涉及一种涡轮发动机及其轴失效检测系统。

背景技术

涡轮驱动的发动机在实际运行中，可能由于超扭、共振、疲劳、腐蚀、材料缺陷和制造误差或者其他间接事件导致轴失效的发生，虽然轴失效的发生概率很小，但是轴失效一旦发生，就有可能导致危害性的后果。对于双转子发动机而言，常见的是低压轴失效，低压轴失效后，涡轮转子与前端负荷(压气机)解耦，同时在燃烧室排出的高能气体的驱动下，转速瞬间上升，或进入超转状态，当转速上升到一定程度，轮盘应力达到临界发生破裂，破裂的高能碎片具备穿透发动机的风险，因此限制轴失效后的涡轮超转是涡轮发动机设计中必须遵循的一个约束条件。

在现有的双转子发动机中，是通过安装转速传感器来直接监测转子转速或者换算得到转子转速，从而检测轴失效事件。然而转速传感器一般安装在发动机前端，监测不到轴失效导致的后端涡轮转速的上升。同时由于涡轮端轴周围的工作温度较高，空间狭小，也不宜安装额外的转速传感器。

故亟需提供一种能够有效检测轴失效事件的检测系统。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种轴失效检测系统，能够有效检测涡轮发动机中的轴失效事件。

本实用新型的另一个目的在于提供一种涡轮发动机，其包括前述的轴失效检测系统。

为实现前述一个目的的轴失效检测系统，用于检测涡轮发动机中的轴失效事件，涡轮发动机包括静子单元以及转子单元；

所述轴失效检测系统包括至少一个检测单元以及接收单元，所述检测单元用于检测并发送碰撞信号，所述接收单元用于接收所述检测单元发送的所述碰撞信号，其中，至少一个所述检测单元设置于所述静子单元中，所述静子单元与所述转子单元之间的轴向距离最小的位置。

在一个或多个实施方式中，所述静子单元为后承力机匣，所述转子单元为低压涡轮；

其中，至少一个所述检测单元设置于所述后承力机匣中，与所述低压涡轮轴向距离最小的位置。

在一个或多个实施方式中，所述检测单元设置于所述后承力机匣内环前缘的环状面上。

在一个或多个实施方式中，所述静子单元为静子叶片，所述转子单元为转子叶片；

其中，至少一个所述检测单元设置于所述静子叶片上。

在一个或多个实施方式中，所述静子单元为发动机轴承位置的静子件，所述转子单元为所述轴承位置的转子件；

其中，至少一个所述检测单元设置于所述轴承位置的所述静子件上。

在一个或多个实施方式中，所述轴失效检测系统还包括设置在涡轮发动机中的布线管路，所述检测单元与接收单元通过布设在所述布线管路内的连接线连接。

在一个或多个实施方式中，所述检测单元为压力传感器。

为实现前述另一目的的涡轮发动机，包括静子单元以及转子单元，其特征在于，还包括如前所述的轴失效检测系统。

在一个或多个实施方式中，所述涡轮发动机中还包括控制系统，所述控制系统根据所述接收单元接收的信号切断所述涡轮发动机中供给燃烧室的燃油。

本实用新型的进步效果包括以下之一或组合：