[发明专利]输出轴测扭方法

说明书

本发明公开了一种输出轴测扭方法，包括以下步骤：将扭矩测量装置安装于发动机机匣上；根据发动机机匣上布置扭矩测量机构的位置将输出轴分为前输出轴和后输出轴，且前输出轴和后输出轴均为空心轴结构；将基准轴的固定端从前输出轴的连接端伸入前输出轴内并固定，而基准轴的自由端则位于前输出轴的连接端外，通过将后输出轴的连接端与前输出轴的连接端相连接，使前输出轴和后输出轴的连接处之间构成沿径向布设的间隙槽，且基准轴的自由端从间隙槽伸出，以与扭矩测量装置相匹配；将后输出轴与动力涡轮转子连接，将前输出轴与传动系统连接，通过扭矩测量装置测得输出轴与基准轴之间的相对扭转角度，进而确定输出轴的输出扭矩和输出功率。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别地，涉及一种输出轴测扭方法。

背景技术

对于航空发动机中，特别是涡轴发动机，输出功率是其基本性能参数，但是在工作状态下通常不能直接测出输出功率，而是在发动机内部设置扭矩测量装置，以测量发动机实时、真实的输出扭矩，再结合扭转角，就可得出实时的输出功率。目前常用的测扭方式是采用基准轴和输出轴组合测扭，基准轴的固定端伸入输出轴内并固定于输出轴的第一端，基准轴的自由端则位于输出轴的第二端外，扭矩测量机构安装于发动机机匣上并位于基准轴的自由端的一侧，工作时，输出轴因为需要传递功率，自身发生扭转，而基准轴不会出现自身扭转，通过扭矩测量机构测得基准轴的自由端与输出轴之间的相对扭转角度，再结合其他数据就可以计算出输出轴的扭矩。但现有的有些发动机因为结构限制，输出轴的一端需要与动力涡轮转子连接，输出轴的另一端需要与传动系统连接，当动力涡轮转子或者传动系统的结构过于复杂时，会将输出轴的端部空间完全占用，若基准轴的自由端布置于输出轴的第二端外，基准轴的自由端一侧无法布置扭矩测量机构。

发明内容

本发明提供了一种输出轴测扭方法，以解决现有的基准轴的自由端布置于输出轴的第二端外而无法布置扭矩测量机构的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种输出轴测扭方法，用于测量发动机输出轴的输出扭矩和输出功率，具体包括以下步骤：将扭矩测量装置安装于发动机机匣上；根据发动机机匣上布置扭矩测量机构的位置将输出轴分为前输出轴和后输出轴，且前输出轴和后输出轴均为空心轴结构；将基准轴的固定端从前输出轴的连接端伸入前输出轴内并固定，而基准轴的自由端则位于前输出轴的连接端外，通过将后输出轴的连接端与前输出轴的连接端相连接，使前输出轴和后输出轴的连接处之间构成沿径向布设的间隙槽，且基准轴的自由端从间隙槽伸出，以与扭矩测量装置相匹配；将后输出轴与动力涡轮转子连接，将前输出轴与传动系统连接，通过动力涡轮转子带动输出轴转动，使输出轴与基准轴之间发生相对扭转，进而通过扭矩测量装置测得输出轴与基准轴之间的相对扭转角度，进而根据输出轴与基准轴之间的相对扭转角度确定输出轴的输出扭矩和输出功率。

进一步地，前输出轴与后输出轴的连接处沿径向设有第一测扭齿，基准轴的自由端设有用于从间隙槽伸出的第二测扭齿，通过扭矩测量装置测得第一测扭齿和第二测扭齿之间的相对位置变化，从而测得输出轴与基准轴之间的相对扭转角度。

进一步地，多个间隙槽沿输出轴的周向等距排布，第一测扭齿、间隙槽以及第二测扭齿三者一一对应布设。

进一步地，前输出轴的连接端设有前安装盘，后输出轴的连接端设有后安装盘，多个第一测扭齿沿周向均匀布设于前安装盘和/或后安装盘上；通过连接件将前安装盘与后安装盘连接，以使前安装盘与后安装盘之间形成用于安装基准轴的自由端的安装腔，且相邻的两个第一测扭齿之间形成间隙槽。

进一步地，扭矩测量装置采用扭矩传感器，第一测扭齿和第二测扭齿均采用励磁齿。