航空发动机转子故障试验器简介

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1、航空发动机转子故障试验器简介1.航空发动机转子故障试验器由沈阳航空发动机设计研究所设计制造的航空发动机转子故障试验器，该试验器在结构设计上，首先考虑在外形上与发动机核心机的机匣一致，尺寸缩小三倍；内部结构作了必要简化，将核心机简化为0—2—0支承结构形式，并设计了可调刚度支承结构以调整系统的动特性；多级压气机简化为单级的盘片结构；叶片简化为斜置平面形状；封严蓖齿为可拆卸的；轴为实心按刚性设计，最大工作转速为7000rpm。压气机盘与轴、涡轮盘与轴、接手与轴的连接采用圆锥形配合面和180双键连接，便于装卸、减少配合面的磨损、延长使用寿命、保证对中性、

2、减少转子系统本身的不平衡量；采用电机驱动，取消了火焰筒，即得到一个单转子系统模型。为了模拟双转子发动机振动，在涡轮支座的水平和垂直方向预设了两个激振接触点，可以用激振的激励力和频率代替低压转子系统对高压转子系统的激励。该试验器的真实图片如图1所示，剖面图如2所示。该转子试验器主要由演示模型、安装台架、电机、基础平台及润滑系统组成。试验器可以演示和模拟发动机中可能出现的几种典型故障：（1）涡轮叶片与机匣封严间隙处的碰摩（可能实现点碰摩、局部碰摩、轻度或重度碰摩）；（2）封严蓖齿间的碰摩；（3）轴承损坏；（4）前后支承不同心；（5）支承刚度的变化对振动

3、特性的影响。12465371-碰摩环2-球轴承3-涡轮盘4-碰摩环点变形顶螺栓5-压气机轮盘6-滚珠轴承7-轴图2转子试验器剖面图图1航空发动机转子实验器转子实验器由电动机带动，考虑到电机轴难于与实验器的转轴对中，因此在设计上两根轴的连接采用软连接。转速是通过检测位于电机与实验器联接处的电涡流位移传感器的脉冲来获取，转子故障信号是利用位于前后轴承处的水平和垂直方向的电涡流位移传感器来拾取。模拟信号经过前置放大器放大后，输入到成都华太测控技术有限公司的USB-14054数据采集器，通过计算机编程控制数据采集器，实现模拟信号的A/D转换，并将采集到的数

4、字信号进行保存和处理等。转子实验器的振动测试系统如图3所示。图3航空发动机转子实验器振动测试系统原理图转子实验器试验台基座脉冲宽度调制控制器转速控制电缆电动机联轴器（软连接）位移传感器（测位移）位移传感器（测转速）传感器USB数据线USB-14054数据采集器PC机电机基座前置放大器2.航空发动机转子实验器碰摩故障实验航空发动机碰摩实验如图4所示，碰摩擦故障的模拟过程为，首先将发动机旋转到一定转速，然后，用板手“5”拧碰摩环点变形顶螺栓“1”，使碰摩环产生变形，从而与旋转的涡轮叶片产生碰摩，当碰摩严重时，将产生碰摩火花“2”，轴的振动位移通过X向电

5、涡轮位移动传感器“4”和Y向电涡轮位移动传感器“3”拾取。12345341—碰摩螺钉；2—碰摩火花；3—Y向电涡流位移传感器；4—X向电涡流位移传感器；5—拧螺钉产生碰摩图4航空发动机转子故障碰摩实验