[发明专利]轴监测系统

权利要求书

1. 一种用于监测旋转轴的轴向位置的监测系统，所述系统包括：

音轮，所述音轮与所述轴同轴安装以随所述轴旋转，所述音轮包括周向齿排；和

传感器，所述传感器被配置为通过生成交替测量信号来检测所述齿排的通过；

其中所述齿围绕所述排配置，使得所述齿对所述交替测量信号贡献分量；并且，

其中所述齿沿所述轮的轴向方向渐缩，使得所述齿的所述相对比例随跨所述音轮的轴向距离而变化，并且所述传感器相对于所述音轮被定位成使得在使用中所述轴的轴向位移导致由所述传感器生成的信号由于所述相对比例的所述变化而改变所述分量的振幅和脉冲宽度中的一者或两者，从而可监测所述轴的所述轴向位置。

2.根据权利要求1所述的监测系统，其中所述齿沿所述轮的所述轴向方向平滑地渐缩。

3.根据权利要求2所述的监测系统，其中所述齿在高度上是渐缩的，使得它们在所述音轮的一侧比在所述音轮的轴向间隔的另一侧径向更高。

4.根据权利要求2所述的监测系统，其中所述齿在宽度上是渐缩的，使得它们在所述音轮的一侧比在所述音轮的轴向间隔的另一侧周向更宽。

5.根据权利要求2所述的监测系统，其中所述渐缩的量随跨所述音轮的轴向距离线性地变化。

6.根据权利要求2所述的监测系统，其中所述渐缩的量随跨所述音轮的轴向距离非线性地变化。

7.根据权利要求1所述的监测系统，其中所述传感器是检测由所述齿排的通过引起的变化距离的电磁或磁性传感器。

8.根据权利要求7所述的监测系统，其中所述传感器检测所述传感器与所述齿之间的绝对磁场强度，或者其中所述传感器是检测所述传感器与所述齿之间的距离的激光传感器。

9.根据权利要求1所述的监测系统，其中在所述轴的正常操作模式下，所述分量的所述振幅基本上相等。

10.根据权利要求1所述的监测系统，其中所述周向齿排包括一个或多个第一齿和一个或多个第二齿。

11.根据权利要求10所述的监测系统，其中在所述轴的正常操作模式下，所述第一齿的所述振幅和所述脉冲宽度中的一者或两者与所述第二齿的所述振幅和所述脉冲宽度中的一者或两者基本上不同。

12.根据权利要求1所述的监测系统，其中所述周向齿排被特殊齿中断，所述传感器从所述特殊齿生成每转一次信号，所述特殊齿被配置成使得所述每转一次信号的所述振幅和所述脉冲宽度中的一者或两者与所述排的整个轴向范围上的其他齿的所述测量信号的所述振幅和所述脉冲宽度中的一者或两者均不相同。

13. 一种用于飞行器的气体涡轮引擎，所述气体涡轮引擎包括：

引擎核心，所述引擎核心包括涡轮、压缩机和将所述涡轮连接到所述压缩机的芯轴；和

根据权利要求1所述的监测系统，所述监测系统用于监测所述芯轴的轴向位置，所述音轮与所述芯轴同轴安装以随所述芯轴旋转。

14.根据权利要求13所述的气体涡轮引擎，其中：

所述涡轮是第一涡轮，所述压缩机是第一压缩机，并且所述芯轴是第一芯轴；

所述引擎核心还包括第二涡轮、第二压缩机和将所述第二涡轮连接到所述第二压缩机的第二芯轴；并且

所述第二涡轮、所述第二压缩机和所述第二芯轴被布置成以比所述第一芯轴高的旋转速度旋转。

15.根据权利要求13所述的气体涡轮引擎，所述气体涡轮引擎还包括：

引擎电子控制器，所述引擎电子控制器可操作地连接到所述监测系统以接收所述总信号并且被配置为从所述监测系统监测安装有所述音轮的所述轴的所述轴向位置。