[实用新型]双向轴向力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴向力测量领域，特别地，涉及一种双向轴向力测量装置。

背景技术

在航空涡轴发动机研制过程中，为保证发动机在工作包线内的所有功率状态下，球轴承不会发生因轻载打滑或反复过零而损坏，发动机压力平衡系统应提供足够的单向轴向力载荷。实际上，由于动力涡轮部分结构复杂，使其转子受力时常有变向现象，这就要求能准确地测量出发动机工作时动力涡轮转子所受的向前和向后的双向轴向力，以便采取修改措施。

测量发动机转子轴向力的传统测量方法之一是：测量发动机6～8个腔室(包括平衡腔)的工作压力，按照一个经验公式进行计算得到转子的轴向力；这种测量方法较简单，但测量准确性较差；测量方法之二是采用单个测力环测量，但只能测量向前或向后的单向轴向力，并不能实现双向的轴向力测量。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种能够测量发动机转子所受到向前或向后的轴向力的双向轴向力测量装置。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种双向轴向力测量装置，包括被压缩的第一弹性元件，设置在球轴承外圈的第一侧端；被压缩的第二弹性元件，设置在球轴承外圈的第二侧端；第一弹性元件上设有测力器。

进一步地，第一弹性元件的两侧面设有多个相互错且沿圆周均布的凸台；测力器包括连接成桥式电路的多个应变片，应变片用于测量第一弹性元件的轴向变形量。

进一步地，应变片设置在第一弹性元件的同一侧面的元件节段上。

进一步地，桥式电路的第一臂上的应变片设置在第一弹性元件的第一侧面的第一位置，与桥式电路的第一臂相连的第二臂上的应变片设置在第一弹性元件的第一侧面的第二位置，第一位置靠近第一弹性元件的第一侧面的凸台的根部，第二位置靠近对应于第一弹性元件的第二侧面的凸台的根部；桥式电路的第三臂上的应变片的位置与第一位置轴对称；桥式电路的第四臂上的应变片的位置与第二位置轴对称。

进一步地，桥式电路的每一臂上设有一个或多个应变片。

进一步地，第一弹性元件的结构与第二弹性元件的结构相同。

进一步地，第一弹性元件的每一侧面沿圆周均布至少3个凸台。

进一步地，所有凸台的高度都相等。

进一步地，轴向力测量装置还包括与桥式电路的输出端连接的测量分析仪。

本实用新型具有以下有益效果：

根据本实用新型的双向轴向力测量装置，通过在球轴承外圈的两端分别设置处于压缩状态的第一弹性元件和第二弹性元件；当轴向力向前时，第一弹性元件继续被压缩，测力器测出第一弹性元件被继续压缩的压缩量即可得到受到向前的轴向力；当轴向力向后时，第一弹性元件被放松，测力器测出第一弹性元件的伸长量即可得到受到向后的轴向力，本实用新型的双向轴向力测量装置结构简单、易于精确校准、安装和拆卸方便。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的轴向力测量装置的装配示意图；

图2是图1所示的I处的放大示意图；

图3是本实用新型的第一弹性元件和应变片的安装示意图；

图4是图3所示的A-A的剖视示意图；以及

图5是本实用新型优选实施例的桥式电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。