一种航空发动机风扇转速测量装置的制作方法

1.本发明涉及一种航空发动机风扇转速测量装置，属于转速测量装置技术领域。


背景技术：

2.航空发动机工作过程中，为准确把握发动机工作状态，需要对发动机各种参数进行测量，例如气压、温度、转速、振动等，其中发动机转子的转速是反映发动机工作状态的重要参数之一，不同的转速对应发动机不同工作状态。为了准确把握发动机工作状态，需要对航空发动机转子的转速进行测量并实时监控；电磁脉冲式测量是转速测量的常用方法之一，其核心是通过电磁脉冲式转速传感器正对齿轮盘，传感器内部有感应线圈形成磁场，齿轮盘转动时，盘齿切割磁场，产生磁感现象，引起传感器中线圈产生交变电压，输出脉冲信号，脉冲信号的频率与齿轮盘的转速成正比，通过计算脉冲信号的频率和齿轮盘的齿数，就可以得到转速。
3.现有技术：中国专利公开号为cn104793007a公开的一种用于航空发动机转子转速测量的装置，该装置虽然能安装在航空发动机燃油控制系统的增压泵上来对发动机转子转速测量，但是，对发动机风扇测量转速时，很难保证安装后在使用时测量装置旋转的同轴稳定性，存在现有转速测量装置很难准确的对发动机风扇转速进行测量。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种航空发动机风扇转速测量装置。
5.本发明通过以下技术方案得以实现。
6.本发明提供的一种航空发动机风扇转速测量装置，包括：
7.壳体，壳体小端部上有与风扇整流帽罩相连的安装接口a；
8.壳体大端周向间隔有用于与发动机风扇静子连接的六个安装接口b；通过安装接口a与风扇整流帽罩相连，以及安装接口b与发动机风扇静子相连，使得整个测量装置被固定；
9.壳体的大端上有通孔分别来固定嵌入电磁脉冲式的转速传感器，转速传感器上有输出接口，用来连接信号处理系统；
10.壳体大端轴向可旋转稳定同轴安装有传动轴，传动轴外端形成用于与风扇转子相连的输入接口c，信号盘紧套在传动轴上；
11.信号盘有多个周向均布沿轴向的齿，齿的位置正对转速传感器的感应端。
12.壳体上的安装接口a与风扇整流帽罩相连，壳体的安装接口b与发动机风扇静子相连，使得整个测量装置进行稳定固定，输入接口c与风扇转子相连，发动机工作时风扇转子旋转，传动轴带动信号盘相对壳体稳定同轴旋转，信号盘上的齿切割转速传感器的磁场产生准确的交变电压数据，通过转速传感器的输出接口输出交变电压的脉冲信号数据，由脉冲信号频率和信号盘的齿数进而分析得到准确的风扇转子转速，解决了现有转速测量装置很难准确的对发动机风扇转速进行测量的问题。
13.所述转速传感器外套有密封圈a与壳体进行密封接触，密封圈a用作密封防止转速传感器与壳体配合面漏油、漏气。
14.所述转速传感器套有调整垫圈，由于调整与壳体端面的接触距离，来实现转速传感器与信号盘间隔距离的调整；所述转速传感器末端盖有盖板，经螺桩a和螺母a将盖板、转速传感器、调整垫圈旋紧压在壳体端面上。
15.所述信号盘靠近壳体的端部套有球轴承a，球轴承a安装在轴承座内，轴承座经三个间隔分布的定位销a倾斜贯穿定位固定在壳体上，倾斜定位销a能保证轴承座的位置不会发生轴向和径向上的位移；
16.所述信号盘靠近传动轴的端部套有球轴承b，球轴承b外圈与支座配合获得支撑，支座靠定位销b与壳体定位，支座经螺桩b和螺母b与壳体固定连接；
17.使得球轴承a在轴承座内稳定旋转，传动轴能带动信号盘绕球轴承b旋转时始终与壳体轴线同轴稳定。
18.所述支座和信号盘之间安装有挡圈和垫圈，挡圈用于挡住球轴承b，垫圈用于用来调整球轴承b与挡圈之间的间隙。
19.所述壳体采用密度较低的zm合金制成。
20.所述壳体小端螺纹旋合有丝套来形成与风扇整流帽罩相连的安装接口a，丝套内螺纹形成的安装接口a来承受壳体硬度低所要承受的磨损。
21.所述壳体大端周向间隔设置有六个通孔，来构成用于与发动机风扇静子连接的六个安装接口b。
22.所述转速传感器为三个，三个转速传感器确保测量结果的正确性，同时，三个转速传感器互为备份，确保其中有一个转速传感器损坏或电路损坏时其余的转速传感器仍然有转速信号输出。
23.所述信号盘经花键和密封圈b紧套在传动轴上。
24.本发明的有益效果在于：安装接口a与风扇整流帽罩相连，通过壳体上的安装接口b与风扇静子相连，安装接口a、安装接口b起到固定转速测量装置的作用；通过传动轴上的输入接口c与风扇转子相连，发动机工作时，风扇转子旋转，通过输入接口c的花键传扭带动传动轴旋转，传动轴又通过与信号盘的花键连接，带动信号盘旋转，在信号盘旋转时，由于轴承座被倾斜定位固定的定位销a贯穿定位固定在壳体上，使得球轴承a在轴承座内稳定旋转，传动轴能带动信号盘绕球轴承b旋转时始终与壳体轴线同轴稳定旋转，旋转的信号盘上的齿切割电磁脉冲式的转速传感器的磁场，产生稳定的准确的交变电压，通过转速传感器的输出接口输出交变电压的脉冲信号数据，由脉冲信号频率和信号盘的齿数进而分析得到风扇转子转速。
附图说明
25.图1是本发明的右视结构示意图；
26.图2是图1沿a
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a线的剖视图；
27.图3是图2的左视图；
28.图4是信号盘的主视剖面结构示意图
29.图中：1
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丝套；2
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壳体；3
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转速传感器；4
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盖板；5
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调整垫圈；6
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密封圈a；7
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支座；8
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信号盘；9
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轴承座；101
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球轴承a；102
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球轴承b；11
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密封圈b；12
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传动轴；13
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挡圈；14
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垫圈；15
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定位销b；16
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定位销a；17
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螺桩b；18
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螺母b；19
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螺桩a；20
‑
螺母a。
具体实施方式
30.下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
31.参见图1至图4所示。
32.本发明的一种航空发动机风扇转速测量装置，包括：
33.用于安装转速传感器3的壳体2，为了降低壳体2的重量来保证发动机整体测试的重量，所述壳体2采用密度较低的zm6合金来制成；
34.壳体2左部的小端螺纹旋合有丝套1来形成与风扇整流帽罩相连的安装接口a，丝套1内螺纹形成的安装接口a来承受壳体2硬度低所要承受的磨损；
35.壳体2右端的大端周向间隔设置有六个通孔，来构成用于与发动机风扇静子连接的六个安装接口b；通过安装接口a与风扇整流帽罩相连，以及安装接口b与发动机风扇静子相连，使得整个测量装置被固定；
36.壳体2的大端上有通孔分别来固定嵌入电磁脉冲式的三个转速传感器3，三个转速传感器3确保测量结果的正确性，同时，三个转速传感器3互为备份，确保其中有一个转速传感器损坏或电路损坏时其余的转速传感器3仍然有转速信号输出；转速传感器3上有输出接口，用来连接信号处理系统；
37.壳体2大端轴向可旋转稳定同轴安装有传动轴12，传动轴12右侧外端形成用于与风扇转子相连的输入接口c，信号盘8经花键和密封圈b11紧套在传动轴12上；
38.信号盘8有多个周向均布沿轴向的齿，齿的位置正对转速传感器3的感应端。
39.壳体2上的安装接口a与风扇整流帽罩相连，壳体2的安装接口b与发动机风扇静子相连，使得整个测量装置进行稳定固定，输入接口c与风扇转子相连，发动机工作时风扇转子旋转，传动轴12带动信号盘8相对壳体2稳定同轴旋转，信号盘8上的齿切割转速传感器3的磁场产生准确的交变电压数据，通过转速传感器3的输出接口输出交变电压的脉冲信号数据，由脉冲信号频率和信号盘8的齿数进而分析得到准确的风扇转子转速，解决了现有转速测量装置很难准确的对发动机风扇转速进行测量的问题。
40.所述转速传感器3外套有密封圈a6与壳体2进行密封接触，密封圈a6用作密封防止转速传感器3与壳体2配合面漏油、漏气；所述转速传感器3套有调整垫圈5，由于调整与壳体2端面的接触距离，来实现转速传感器3与信号盘8间隔距离的调整；所述转速传感器3末端盖有盖板4，经螺桩a19和螺母a20将盖板4、转速传感器3、调整垫圈5旋紧压在壳体2端面上。
41.所述信号盘8靠近壳体2的端部套有球轴承a101，球轴承a101安装在轴承座9内，轴承座9经三个间隔分布的定位销a16倾斜贯穿定位固定在壳体2上，倾斜定位销a16能保证轴承座9的位置不会发生轴向和径向上的位移；
42.所述信号盘8靠近传动轴1的端部套有球轴承b102，球轴承b102外圈与支座7配合获得支撑，支座7靠定位销b15与壳体2定位，支座7经螺桩b17和螺母b18与壳体2固定连接；
43.使得球轴承a101在轴承座9内稳定旋转，传动轴12能带动信号盘8绕球轴承b102旋转时始终与壳体2轴线同轴稳定。
44.所述支座7和信号盘8之间安装有挡圈13和垫圈14，挡圈13用于挡住球轴承b102，
垫圈14用于用来调整球轴承b102与挡圈13之间的间隙。
45.本发明的风扇转速测量装置独立为一个模块，该模块通过壳体2上的安装接口a与风扇整流帽罩相连，通过壳体2上的安装接口b与风扇静子相连，安装接口a、安装接口b起到固定转速测量装置的作用；通过传动轴12上的输入接口c与风扇转子相连，输入风扇转子转速；通过传感器3输出接口与信号处理系统相连，输出交变电压的脉动信号数据。
46.发动机工作时，风扇转子旋转，通过输入接口c的花键传扭带动传动轴12旋转，传动轴12又通过与信号盘8的花键连接，带动信号盘8旋转，在信号盘8旋转时，由于轴承座9被倾斜定位固定的定位销a16贯穿定位固定在壳体2上，使得球轴承a101在轴承座9内稳定旋转，传动轴12能带动信号盘8绕球轴承b102旋转时始终与壳体2轴线同轴稳定旋转，旋转的信号盘8上的齿切割电磁脉冲式的转速传感器3的磁场，产生稳定的准确的交变电压，通过转速传感器3的输出接口输出交变电压的脉冲信号数据，由脉冲信号频率和信号盘8的齿数进而分析得到风扇转子转速。
47.本发明不仅局限于风扇转子转速测量，也可用到别的转速测量场景中。如果不需要接口a，可取消丝套1，并对转速传感器壳体2进行适应性更改。