[发明专利]一种发动机主轴转动阻尼测试装置

说明书

本发明涉及航空涡轮喷气发动机智能制造与检测技术领域，具体涉及一种发动机主轴转动阻尼测试装置。本发明通过装置测试发动机转动阻尼以评价发动机内部转子系统的阻尼特性，确保发动机试车安全，并为发动机的工况参数装订提供指导依据。本发明技术方案为：采用STM32系列作为主控芯片，主要包括电机驱动模块、电流采集模块、转速检测模块、显示模块等功能模块，通过对发动机的主轴转动阻尼测试，为发动机的后续飞航测试研发提供了保证。

技术领域

本发明涉及航空涡轮喷气发动机智能制造与检测技术领域，具体涉及一种发动机主轴转动阻尼测试装置。

背景技术

微型涡喷发动机的转子系统的安全检测在发动机安全检测方面是不可或缺的一部分，因为作为微型涡喷发动机的核心部件，转子系统的运行状态直接影响发动机的运行状态和使用时长。

现实中由于制造、装配误差等因素的影响，转子具有不平衡，主轴的转动阻尼就是由此产生，因此它是检测发动机转子系统转动状态是否良好的重要指标，同时也是影响发动机起转-正常运转-停车这一整个试车过程的性能指标。

现阶段我国对于阻尼测试还依赖于人工经验评判，由于发动机主轴转子系统的阻尼的优劣完全由零部件的制作和工艺决定，而我国零部件工艺差距较大，装配工人技艺参差不齐，再加上起步较晚和国外技术封锁，因此我国微型涡喷发动机性能指标偏低，因此测量转动阻尼以保证转子系统正常运转很有必要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种发动机主轴转动阻尼测试装置。其通过利用智能检测传感器、智能阻尼算法、大数据等技术通过对发动机的转速和电流值检测，计算出发动机的静态和动态阻尼值，保证冷车状态下（发动机装配下线后，做热车点火测试前）主轴的转动阻尼合适，从而确保涡喷发动机转子系统工作状态良好，避免试车时发生意外。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种发动机主轴转动阻尼测试装置，其特征在于：包括微控制器，所述微控制器内设置UCOSII实时操作系统作为主控平台，控制传感器组件、电机驱动模块和显示模块；

所述传感器组件包括电流传感器和转速传感器；

电流传感器为霍尔式双极性电流传感器，用于采集启动发动机的电流值，利用阻尼测试算法，计算发动机转轴的静、动态阻尼值，根据得到的静、动态阻尼值通过阻尼计算公式计算出发动机的阻尼参数值，并通过显示模块显示于LCD显示屏上；

转速传感器为线性霍尔传感器，通过信号调理电路对采集的转速信号进行处理得到电机的实际转速值，并通过显示模块显示于LCD显示屏上；

所述的电机驱动模块采用H桥型直流电机驱动芯片作为启动电机的驱动电路，通过主控平台对电机驱动模块控制电机的起停与调速，令起动电机起转，带动发动机主轴运转，运转过程中采用相应的传感器组件实时监测发动机的运行参数。

进一步，微控制器的型号为STM32F407。

进一步，显示器为微控制器上自带的显示器。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、本发明在现有的发动机冷车检测的技术上，运用智能检测传感器、算法、大数据等技术对采集到的发动机的工况信息进行综合处理和智能识别，计算发动机转动阻尼以评价发动机内部转子系统的阻尼特性，确保发动机试车安全，并为发动机的工况参数装订提供指导依据；

2、本发明可直观显示发动机的转动阻尼特性：通过对起动电机发动机的单位时间内的电流和发动机主轴转速转速的采集，计算出发动机的阻尼值，通过LCD直观的对发动机的阻尼参数进行显示。

3、本发明装置操作简单，降低发动机冷车测试阶段的成本；可以通过直接挂载在发动机上，直接在发动机点火启动前阶段对发动机转子系统阻尼进行测试，通过LCD的显示，方便现场技术人员对发动机内部摩擦力作出评判；