一种用于航空发动机试车台的多功能台架的制作方法

1.本发明涉及航空发动机测试装备技术领域，具体为一种用于航空发动机试车台的多功能台架。


背景技术：

2.航空发动机作为飞机的核心部件，其性能直接决定飞机的整体性能，为了测试航空发动机性能，通常采用航空发动机试车台作为航空发动机在设计研发和生产制作过程中的重要设施平台，以适应各型号航空发动机研制过程中的试验验证工作。
3.随着国内航空发动机研制技术的迅速发展，发动机试验任务大幅增加，使得现有试车台资源日益紧张，且目前存在的典型问题包括：1.科研试验中，不同型号的航空发动机结构尺寸不尽相同，试车台台架无法满足多型号发动机试验需求，导致不同发动机上台时需要更换不同的台架工艺设备，从而造成了发动机上台时间的增加；2.试验准备与结束阶段的发动机上、下台时间较长，从而导致发动机占台时间远多于发动机试验时长，严重制约了试车台的使用效率。
4.因此，亟需研究一种多功能台架，以解决上述发动机占台时间较长，以及试车台台架仅适用于单一型号尺寸发动机的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于设计一种用于航空发动机试车台的多功能台架，多功能台架具备“装试一体”、车台通用、“一架多机”、发动机预装及快装快卸等功能，可以满足不同试车台、多型号发动机试验需求，能有效地提高发动机上台安装效率、减少发动机占台时间、减轻人力劳动强度、对提高试车台使用效率具有重要意义。
6.实现发明目的的技术方案如下：一种用于航空发动机试车台的多功能台架，包括：架体结构，所述架体结构包括由上到下依次连接的定架、动架、上挂架、支撑式预装底架，所述定架设置在试车台上，所述支撑式预装底架内安装有被试发动机；所述定架上设有排气扩压器挂架，所述排气扩压器挂架可拆卸安装有排气扩压器；所述上挂架上固定有流量管挂架，所述流量管挂架上安装有流量管；所述支撑式预装底架上设有主支点、辅助支点，所述主支点和所述辅助支点用于安装固定被试发动机。
7.进一步的，所述动架包括第一方形框架，所述第一方形框架下部四周分别设有第一支撑腿，每个所述第一支撑腿的下端设有第一支撑板，所述第一支撑板上设有与所述上挂架连接的第一连接组件；所述第一连接组件包括第一挂孔、第一锁紧装置；所述第一挂孔为在所述第一支撑板上由上到下方向开设的第一通孔或第一盲孔，且所述第一支撑板的侧面开设有与所述
第一通孔或第一盲孔垂直且连通的第二通孔或第二盲孔，所述第一锁紧装置设置在所述第二通孔或所述第二盲孔内。
8.更进一步的，所述第一方形框架上设有推力传感器安装板，所述推力传感器安装板上可拆卸安装有推力传感器。
9.进一步的，所述上挂架包括第二方形框架，所述第二方形框架的侧面设有流量管挂架安装座，所述第二方形框架下部四周分别设有第二支撑腿、第一定位销；每个所述第二支撑腿的下端设有与第二支撑板，所述第二支撑板上设有所述支撑式预装底架连接的第二连接组件；第二连接组件包括第二挂孔、第二锁紧装置，所述第二挂孔为在所述第二支撑板上由上到下方向开设的第三通孔或第三盲孔，且所述第二支撑板的侧面开设有与所述第三通孔或第三盲孔垂直且连通的第四通孔或第四盲孔，所述第二锁紧装置设置在所述第四通孔或所述第四盲孔内。
10.进一步的，所述支撑式预装底架包括第三方形框架，所述第三方形框架上部四周均设有第三支撑腿，每个所述第三支撑腿的上端均设有第三支撑板；所述第三支撑板下方设有第二定位销，且其中一个所述第三支撑板上设有辅助支点安装座，所述辅助支点安装座上安装有所述辅助支点；所述支撑式预装底架包括2个主支点安装座，每个所述主支点安装座上均安装有所述主支点，2个所述主支点和一个所述辅助支点与被试发动机接触，对被试发动机进行三点式固定。
11.进一步的，所述定架上固定有防尘网支架，所述防尘网支架上安装有防尘网。
12.进一步的，所述主支点包括底座，所述底座的第三通孔内设有承力销，且所述承力销的一端设有手轮；所述底座内侧通过双耳座连接与所述承力销平行的侧拉杆。
13.进一步的，所述定架与所述动架之间设有防脱锁紧装置。
14.进一步的，所述流量管挂架包括架体，所述架体两侧设有相互平行的直线导轨，所述直线导轨上设有2组经锁扣固定的弧形挂架，且所述弧形挂架下端设有流量管卡套。
15.进一步的，所述动架、所述上挂架、所述支撑式预装底架上均设有吊耳。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的多功能台架具备装配车间、地面台悬挂式和高空台支撑式的接口，以及具有行车和转运车整体转运接口，能够适用不同试车台的试验需求；另外，还可实现“一架多机”、发动机预装和快装快卸等功能，可满足多型号发动机试验需求，并经过发动机预装减少上台安装工作时长。
17.通过该多功能台架的应用，提高了发动机上台安装效率，减少发动机占台时间，进而提高试车台使用效率，同时自动化程度也得到提高，一定程度上减轻人力劳动强度，突破了台架准备工艺流程提升瓶颈。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
19.图1为具体实施方式中多功能台架的正视图；图2为具体实施方式中多功能台架的侧视图；图3为具体实施方式中动架的立体图；图4为具体实施方式中上挂架的立体图；图5为具体实施方式中流量管挂架的立体图；图6为具体实施方式中支撑式预装底架的立体图；图7为具体实施方式中支撑式预装底架内安装被试发动机的立体图；图8为具体实施方式中主支点的示意图；其中，1.定架；2.动架；3.上挂架；4.排气扩压器挂架；5.防尘网；6.防尘网支架；7.流量管挂架；8.流量管；9.主支点；10.支撑式预装底架；11.防脱锁紧装置；12.第三定位销；13.弹簧片；14.辅助支点；15.被试发动机；201.第一方形框架；202.第一支撑腿；203.第一支撑板；204.第一连接组件；2-1.第一挂孔；2-2.第一锁紧装置；2-3.第一缓冲垫；2-4.第一动架吊耳；2-5.推力传感器安装板；301.第二方形框架；302.第二支撑腿；303.第二支撑板；304.第二连接组件；3-1.第二锁紧装置；3-2.第一定位销；3-4.第二挂孔；3-3.第二缓冲垫；3-5.流量管挂架安装座；3-6.第二动架吊耳；1001.第三方形框架；1002.第三支撑腿；1003.第三支撑板;10-1.水平支撑；10-2.第三动架吊耳；10-3.第二定位销；10-4.底部支撑；10-5.转运底板；10-6.辅助支点安装座；10-7.主支点安装座；9-1.底座；9-2.承力销；9-3.双耳座；9-4.侧拉杆；9-5.手轮；9-6.第四定位销；9-7.螺杆；9-8.螺套；7-1.直线导轨；7-2.锁扣；7-3.弧形挂架；7-4.流量管卡套。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
21.本具体实施方式提供了一种用于航空发动机试车台的多功能台架，如图1和图2所示，多功能台架包括架体结构，其中，所述架体结构包括由上到下依次连接的定架1、动架2、上挂架3、支撑式预装底架10，在本具体实施方式中，定架1、动架2、上挂架3、支撑式预装底架10四者之间是采用下层架子挂在上层架子上进行连接的，当然除了本具体实施方式的挂接方式外，也可以采用螺栓连接、卡接等常用的连接方式实现四层架子之间的一一连接。多功能台架中，支撑式预装底架10内安装有被试发动机15，将安装好的被试发动机15的多功能台架可拆卸连接在试车台上进行测试。
22.其中，第一层为定架1，所述定架1设置在试车台上，具体的，定架1可以通过螺栓连接或挂接的方式与试车台上原有的台架进行连接，也可以固定在试车台上，也可以通过第三定位销12设置在试车台上，使用时，可以通过吊车将装配好被试发动机15的多功能台架移动到试车台上进行固定，然后进行试验作业，当被试发动机15暂时不需要试验时，可以将其从试车台上移开实现对试车台台架的释放，避免其一直占用试车台。
23.如图1所示，所述定架1上设有排气扩压器挂架4，所述排气扩压器挂架4可拆卸安装有排气扩压器。具体的，排气扩压器挂架4可以采用螺栓固定在所述定架1的侧面。具体
的，所述定架1上固定有防尘网支架6，所述防尘网支架6上安装有防尘网5。
24.其中，第二层为动架2，如图1所示，动架2设置在所述定架1下方，所述动架2用来实现将定架1与上挂架3进行连接，所述定架1下端面经四块弹簧片13与所述动架2连接。在本具体实施方式中，所述动架2与上方的定架1以及下方的上挂架3都是采用吊挂的方式实现连接的。
25.在动架2的一种结构中，参见图3所示，所述动架2包括第一方形框架201，所述第一方形框架201下部四周分别设有第一支撑腿202，每个所述第一支撑腿202的下端设有第一支撑板203，所述第一支撑板203上设有与所述上挂架3连接的第一连接组件204。在本具体实施方式中，第一支撑腿202可以与第一支撑板203一体成型支撑，也可以焊接形成
“⊥”
型结构。
26.如图3所示，在第一连接组件204的一种结构中，所述第一连接组件204包括第一挂孔2-1、第一锁紧装置2-2。所述第一挂孔2-1为在所述第一支撑板203上由上到下方向开设的第一通孔或第一盲孔，且所述第一支撑板203的侧面开设有与所述第一通孔或第一盲孔垂直且连通的第二通孔或第二盲孔，所述第一锁紧装置2-2设置在所述第二通孔或所述第二盲孔内。
27.具体的，上述第一锁紧装置2-2可以选用液压油缸锁紧装置，也可以选用手轮锁紧装置，本具体实施方式择优选用液压油缸锁紧装置。上述第一连接组件204的连接方式为：上挂架3上的第一定位销3-2从上方挂入第一挂孔2-1内，然后通过液压油缸锁紧装置对第一定位销3-2进行自导向定位与自动锁紧连接。
28.在动架2的一个改进实施例中，如图3所示，所述第一方形框架201上设有推力传感器安装板2-5，所述推力传感器安装板2-5上可拆卸安装有推力传感器。
29.在动架2的第二个改进实施例中，所述动架2上设有吊耳，如图3所示，吊耳包括所述第一方形框架201上部设有多个第一动架吊耳2-4，例如，在第一方形框架201的每一个边上均设有1个或2个第一动架吊耳2-4，第一动架吊耳2-4可以焊接在第一方形框架201上，通过第一动架吊耳2-4的设置，使得动架2具有了行车吊装接口，可以通过吊装的方式将动架2吊起将其与上方的定架1进行连接。
30.在动架2的第三个改进实施例中，如图3所示，为了避免安装、移动、工作以及拆卸时动架2与上挂架3之间发生碰撞造成磨损或损伤，如图3所示，在所述动架2的靠近第一挂孔2-1位置处设置第一缓冲垫2-3。
31.在一个改进实施例中，参见图1所示，所述定架1与所述动架2之间设有防脱锁紧装置11。具体的，防脱锁紧装置11有4处，分别位于所述定架1的下端面4个顶角位置。
32.其中，第三层为上挂架3，如图1所示，上挂架3设置在所述动架2下方，上挂架3上固定有流量管挂架7，所述流量管挂架7上安装有流量管8。具体的，流量管挂架7可以采用螺栓固定在上挂架3上。
33.在流量管挂架7的一种结构中，参见图5所示，所述流量管挂架7包括架体，所述架体两侧设有相互平行的直线导轨7-1，所述直线导轨7-1上设有2组经锁扣7-2固定的弧形挂架7-3，且所述弧形挂架7-3下端设有流量管卡套7-4，通过流量管卡套7-4将流量管固定在弧形挂架7-3上，弧形挂架7-3可在直线导轨7-1上前后移动，锁扣7-2通过螺栓锁紧弧形挂架7-3在直线导轨7-1上的位置。
34.在上挂架3的一个实施例中，参见图4所示，所述上挂架3包括第二方形框架301，所述第二方形框架301的侧面设有流量管挂架安装座3-5，所述第二方形框架301下部四周分别设有第二支撑腿302、第一定位销3-2。
35.参见图4所示，每个所述第二支撑腿302的下端设有与第二支撑板303，所述第二支撑板303上设有所述支撑式预装底架10连接的第二连接组件304。
36.在第二连接组件304的一种结构中，参见图4所示，第二连接组件304包括第二挂孔3-4、第二锁紧装置3-1，所述第二挂孔3-4为在所述第二支撑板303上由上到下方向开设的第三通孔或第三盲孔，且所述第二支撑板303的侧面开设有与所述第三通孔或第三盲孔垂直且连通的第四通孔或第四盲孔，所述第二锁紧装置3-1设置在所述第四通孔或所述第四盲孔内。
37.具体的，上述第二锁紧装置3-1可以选用液压油缸锁紧装置，也可以选用手轮锁紧装置，本具体实施方式择优选用手轮锁紧装置。上述第二连接组件304的连接方式为：支撑式预装底架10上的第二定位销10-3从上方挂入第二挂孔3-4内，然后通过手轮锁紧装置对第二定位销10-3进行自导向定位和手动锁紧连接。
38.在上挂架3的第二个改进实施例中，上挂架3上设有吊耳，如图4所示，吊耳包括所述第二方形框架301上部设有多个第二动架吊耳3-6，例如，在第二方形框架301的每一个边上均设有1个或2个第二动架吊耳3-6，第二动架吊耳3-6可以焊接在第二方形框架301上，通过第二动架吊耳3-6的设置，使得上挂架3具有了行车吊装接口，可以通过吊装的方式将上挂架3吊起后将其与上方的动架2进行连接。
39.在上挂架3的第三个改进实施例中，如图4所示，为了避免安装、移动、工作以及拆卸时上挂架3与支撑式预装底架10之间发生碰撞造成磨损或损伤，如图4所示，在所述上挂架3上靠近第二挂孔3-4位置处设置第二缓冲垫3-3。
40.其中，第四层为支撑式预装底架10，参见图1、图6、图7所示，所述支撑式预装底架10上设有主支点9、辅助支点14，所述主支点9和所述辅助支点14用于安装固定被试发动机15。
41.具体的，主支点9有2个，其分别通过螺栓固定在支撑式预装底架10的主支点安装座10-7上，辅助支点14有一个，其通过螺栓固定在支撑式预装底架10的主支点安装座10-7上辅助支点安装座10-6上，2个主支点9和1个辅助支点14用来以三点定位的方式固定被试发动机15。
42.在支撑式预装底架10的一个实施例中，参见图6、图7所示，所述支撑式预装底架10包括第三方形框架1001，所述第三方形框架1001上部四周均设有第三支撑腿1002，每个所述第三支撑腿1002的上端均设有第三支撑板1003。
43.具体的，参见图6所示，所述第三支撑板1003下方设有第二定位销10-3，且其中一个所述第三支撑板1003上设有辅助支点安装座10-6，所述辅助支点安装座10-6上安装有所述辅助支点14。
44.如图6所示，所述支撑式预装底架10包括2个主支点安装座10-7，每个所述主支点安装座10-7上均安装有所述主支点9，2个所述主支点9和一个所述辅助支点14与被试发动机15接触，对被试发动机15进行三点式固定。
45.在支撑式预装底架10的一个改进实施例中，所述支撑式预装底架10上设有吊耳，
如图6和图7所示，吊耳包括每个所述第三支撑腿1002的上部均设有第三动架吊耳10-2，第三动架吊耳10-2可以焊接在第三支撑腿1002上，通过第三动架吊耳10-2的设置，使得支撑式预装底架10具有了行车吊装接口，可以通过吊装的方式将支撑式预装底架10吊起将其与上方的上挂架3进行连接。
46.在支撑式预装底架10的一个改进实施例中，如图6和图7所示，为了便于被试发动机15安装在支撑式预装底架10内，并被主支点9和辅助支点14进行固定，第三方形框架1001的一个边为可拆卸边，其也可称之为底部支撑10-4，也可以在2个相邻第三支撑腿1002之间设置与第三方形框架1001的底部支撑10-4平行的水平支撑10-1。
47.在支撑式预装底架10的一个改进实施例中，如图6和图7所示，在每个第三支撑腿1002的下端均设有转运底板10-5，其能够将支撑式预装底架10提供装配接口，将其装配到转运车进行转移。
48.在支撑式预装底架10的另一个实施例中，参见图8所示，所述主支点9包括底座9-1，所述底座9-1上设有第三通孔，第三通孔内设有承力销9-2，且所述承力销9-2的一端设有手轮9-5。
49.所述底座9-1内侧通过双耳座9-3连接与所述承力销9-2平行的侧拉杆9-4。
50.在支撑式预装底架10的一个改进实施例中，参见图8所示，所述主支点9上还设有第四定位销9-6、螺杆9-7、螺套9-8。
51.本实施例的多功能台架的使用方法包括：1.将被试发动机15在装配车间可直接安装至支撑式预装底架10上；2.通过转运平台将被试发动机15与支撑式预装底架10运至试车台待试间预装区；3.将被试发动机15安装到支撑式预装底架10内，再将支撑式预装底架10吊起并安装在上挂架3上，并通过第二锁紧装置3-1（即手轮锁紧装置），完成支撑式预装底架10与上挂架3的锁紧连接；4.利用流量管挂架7上直线导轨7-1与锁扣7-2，前后推动流量管到合适位置，可快速完成与发动机的对接和安装锁紧；5.在完成部分测试管线预装工作后，利用该多功能台架便完成了发动机的预装工作；6.利用转运平台将支撑式预装底架10、上挂架3、流量管挂架7、发动机及流量管运至试车台台架下方，经过升降台送至合适高度后，上挂架自导向第一定位销3-2插入动架的第一挂孔2-1上，通过第一锁紧装置2-2（即液压油缸锁紧装置），完成上挂架3与动架2的自动锁紧连接；再将动架2安装到定架1上，并将定架1安装在试车台即可。
52.本发明的多功能台架可以满足地面台试验需求外，还适合高空台支撑式台架安装，满足高空台试验需求，且其主支点9的承力销9-2伸出长度可调节，可满足多种尺寸发动机安装需求，其具有以下优点：1.该多功能台架可直径用于装配车间发动机的安装，实现“装试一体”的功能。
53.2.该多功能台架可实现发动机预装的功能。
54.3.该多功能台架具备地面台悬挂式和高空台支撑式的接口，实现车台通用的功能。
55.4.该多功能台架主支点承力销间距可调，实现“一架多机”的功能。
56.5.该多功能台架具备自导向定位与自动锁紧装置等，实现快装快卸的功能。
57.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。