[发明专利]一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器

权利要求书

1.一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，由军用涡扇发动机和发动机附件机匣、大功率高低压转子驱动系统、载荷环境模拟系统、测控系统、发动机健康诊断系统、安装支架和地基组成，其特征在于采用专门改造的军用涡扇发动机模拟发动机整机服役环境，用增压空气模拟发动机整机轴向气动力载荷环境；采用大功率电机和齿轮增速箱、传动柔轴驱动发动机高低压转子，低压转子采用大功率电机和齿轮增速箱，通过传动柔轴带转，动力传输路径为大功率电机→齿轮增速箱→传动柔轴→尾柄→转接件→低压转子前轴颈，高压转子采用大功率电机驱动，功率输入利用发动机起动机起动功率传递链路，借助传动柔轴驱动发动机附件机匣，经由中央传动，再驱动高压转子运转，功率输入路径为大功率电机→齿轮增速箱→传动柔轴→发动机附件机匣→中央传动→高压转子；对发动机压气机和涡轮转子叶片从叶片根部切割，将叶片榫头安装回压气机、涡轮上，并对叶根表面进行抛光处理；

断开燃油附件的功率输出，将主泵、加力泵和柱塞泵传动轴上花键段切断，使其与发动机附件机匣断开动力联接，并将其保持安装在发动机附件机匣上；

将下部回油泵改为抽吸能力强的外部回油泵并增加后支点外部回油泵，与原后支点回油泵一并回油，将前支点回油泵移至外部回油；

通过水循环冷却模拟燃油冷却，将发动机原有的两个并联的燃-滑油散热器的燃油进出口，连接外部蒸馏水冷却系统，并对水流量进行集成控制；

采用高精度温控仪表测量滑油供回油温度，在滑油箱通过外部布置加热电阻丝和保温层或者在滑油箱内部采用“热得快”的滑油加热方式对滑油加温；

自动控制各供油路的供油量大小及通断；

在原支点增压管路处外接高压空气模拟外涵道引气增压，建立增压腔到滑油腔的定向压差；

将高压涡轮后、低压涡轮前的盘腔分隔为两个腔体，并对分隔后的两个腔体，以及低压涡轮后盘腔腔体分别进行增压控制。

2.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于发动机结构完整性不变。

3.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于加大了回油能力。

4.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于模拟燃油对滑油的散热。

5.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于实现了发动机供、回油温度的闭环控制。

6.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于能够模拟发动机附件机匣轴承齿轮、发动机各支点主轴承供油的富油、乏油和断油的工作状态。

7.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于保证石墨密封环外内压差在0.3±0.1kg/cm²，实现润滑系统的增压封严。

8.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于，实现发动机工作状态下高低压转子球轴承轴向力的模拟。

9.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于测控系统采用PLC控制架构实现两个主电机、供油压力/流量、滑油加热器、增压空气压力按照试验载荷谱实现自动闭环控制。

10.根据权利要求1所述的一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器，其特征在于配装有发动机健康诊断系统，在发动机支点轴承座，风扇机匣、中介机匣、机载测点、涡轮支承处外涵道内的安装边、混合器外机匣安装边，以及发动机附件机匣处安装有高频振动传感器，在发动机滑油中腔、后腔、以及附件机匣的回油管路安装有滑油金属屑传感器，实现对主轴承、传动齿轮和轴承、高低压转子的状态监测和健康诊断。