[发明专利]一种机械式转子超转保护传感器装置

说明书

本发明公开了一种机械式转子超转保护传感器装置，涉及转子超转保护领域，包括外座、内座、活塞杆和配重块，外座包括至少两个用于卡接内座和配重块的弯嘴结构和至少两个用于卡接内座的卡接结构，还包括套设于活塞杆上的圆筒结构，内座包括用于放置配重块的凹槽和圆环结构，活塞杆包括活塞头部、主体和尾部，当转子转速达到设计保护转速时，在离心力的作用下，机械式转速传感器中的配重块开始将活塞杆顶出，机械式结构紧凑、简单，安装使用方便，本发明成本较低、受环境影响小、应用可靠性和有效性高，拓宽了传感器使用范围，不需经传动系统间接计量，可直接对涡轮转子特定转速进行超转保护，敏感度和响应性高。

技术领域

本发明涉及转子超转保护领域，尤其涉及一种机械式转子超转保护传感器装置。

背景技术

涡轮转子是发动机关键工作部件，负荷大、转速高、温度高、工作环境恶劣，尽管在设计生产过程中给予极大的关注，但仍存在涡轮转子在特殊情况下失去负载后引起的超转现象。为防止涡轮转子超转对发动机造成巨大损伤，必须实现对涡轮转子在特定转速下的超转保护。

目前对涡轮转子的超转保护是通过磁电式传感器来实现的。该传感器是通过磁性材料的电磁感应原理、磁阻效应或霍尔效应来工作。当转子某一部位经过传感器时，会引起传感器磁性材料的磁场变化，从而使得磁性材料的电阻发生变化或磁场电动势产生变化。由此将转子的转速信号转化为磁电材料的电阻信号或电压信号，从而实现对转子转速进行感应。发动机数控系统会根据磁电式传感器感应的信号判断转子是否发生超转，当发生超转时，会通过减少燃油供给等措施控制转速，实现对转子的超转保护。由于磁电式传感器布置需要，实际应用过程中普遍装配在外机匣上，通过监控转子减速器齿轮等传动零件的转速来间接实现对转子转速的监控，且应用电子元器件和磁性材料对环境的电磁包容性及腐蚀性有较高要求，应用范围有一定限制。

而本发明的机械式超转保护传感器装置通过与涡轮轴连接，可直接实现对转子特定转速的保护，具有较高的可靠性，且为纯机械式结构，不受环境的影响，应用范围更广。

发明内容

针对磁电式传感器存在高转速转子使用过程中可靠性不高的问题，本发明提供了一种机械式转子超转保护传感器装置，通过一系列精密配合的机械结构将涡轮转子在特定转速下的旋转运动转化为活塞杆的伸出运动，以此来实现对涡轮转子特定转速的超转保护。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种机械式转子超转保护传感器装置，包括外座、内座、活塞杆和配重块，外座包括至少两个用于卡接内座和配重块的弯嘴结构和至少两个用于卡接内座的卡接结构，还包括套设于活塞杆上的圆筒结构，内座包括用于放置配重块的凹槽和圆环结构，活塞杆包括活塞头部、主体和尾部，活塞杆主体相对于活塞头部由近至远依次上套设有衬套和挡圈，衬套一端设置于外座的圆筒结构内，衬套另一端和挡圈共同套接有弹簧，活塞杆尾部套设连接销，衬套设置有用于挡住弹簧端部的环形凸起，环形凸起位于外座与弹簧之间，挡圈远离衬套的一端开设有圆形凹槽，圆形凹槽与活塞杆同轴设置，圆形凹槽与连接销相适配，配重块包括矩形块和三角形块；该传感器装置初始状态弹簧被压缩，活塞头部与外座相配合将配重块和内座压紧。

进一步地：所述弯嘴结构内侧开设有圆弧凹槽，所述三角形块位于圆弧凹槽内部位呈圆弧状。

进一步地：所述弯嘴结构内侧呈圆弧凹槽，所述三角形块位于圆弧凹槽内部的一端呈圆弧状。

进一步地：所述外座与衬套滑动连接，所述活塞杆与衬套和挡圈滑动连接。

进一步地：所述弹簧一端与挡圈之间设置垫片，所述衬套位于弹簧内的部位外径小于弹簧内径，所述挡圈位于弹簧内的部位外径小于弹簧内径。

进一步地：外座与内座通过铆钉固定。

进一步地：衬套和挡圈内径相同。

进一步地：该传感器装置通过外座螺纹与涡轮轴啮合连接，随涡轮轴及叶片盘同步转动，信号开关传感器装配在导向器内腔。