[实用新型]一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置

说明书

本实用新型公开了一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置。该装置运用于涡轮发动机机匣包容试验中，采用触发线圈被切断、振动超限和转速突变三路信号联锁触发控制高速相机保存录像。试验过程中，高速相机安装在试验腔底部，拍摄记录叶片飞断撞击机匣的瞬态过程。在转子转速逐渐提升至目标转速时试验叶片断裂飞出撞击机匣，机匣的变形和剧烈振动使得缠绕在机匣外的触发线圈切断，同时叶片丢失后的转子不平衡导致驱动轴振动突增超限，此外叶片丢失后发生的转静子碰摩产生极大的阻力导致转子转速突变超限，这三个条件满足任一条件则联锁触发控制装置工作。

技术领域

本实用新型涉及涡轮发动机领域,尤其涉及一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置。

背景技术

近些年来，多起涡轮发动机的非包容事故造成了人员伤亡和巨大的财产损失，各国对涡轮发动机的包容性要求也变得更高，积极投入机匣包容性的研究。在涡轮发动机机匣包容试验中，涡轮发动机叶片飞断转速一般都在10000r/min以上，试验需要在专用的立式高速试验台上进行。为了对试验结果的状态进行仔细分析，清晰记录叶片与机匣的高速撞击、变形和破裂的过程，利用高速摄像机进行影像记录十分必要，在涡轮发动机机匣包容试验过程中需要通过高速摄像机进行试验件运行状态的实时观察。由于高速摄像机本身存储空间有限，只能记录短时间的影像，不能完成对整个试验过程的影像记录。涡轮发动机机匣包容试验研究重点为高速旋转过程中飞断的叶片与机匣撞击的情况，所以需要高速摄像机记录叶片撞击机匣前后的影像，便于分析实验数据和试验结果。由于涡轮发动机机匣包容试验为破坏试验，叶片、机匣等零部件制造价格高，不可重复利用，因此要求每次试验必须完成对撞击时刻的影像记录，所以合理触发高速摄像机保存影像数据至关重要。

目前国内涡轮发动机机匣包容试验对高速摄像机的触发主要采用振动超限的触发方式，但是这种单一的触发方式存在不足：高转速破坏试验情况下振动传感器试验时有可能出现快速损坏，振动触发信号无法及时响应触发高速相机，导致试验失败造成巨大的经济损失。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置。该装置能够在触发线圈切断或驱动轴振动超限或驱动轴转速突变的瞬间，触发高速摄像机记录并保存影像，采用三保险的触发方式能够更好记录机匣包容试验时高速旋转飞断叶片撞击并击穿机匣的影像，更好的完成实验任务。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于涡轮发动机机匣包容试验的联锁触发控制装置，包括驱动轴、试验腔、安装底座、机匣、加热器、叶片、涡轮盘、工装芯轴、触发线圈、振动传感器、转速传感器、高速相机、照明灯、以及多路联锁触发控制器；

所述试验腔内部安装有照明灯，顶部开设第一通孔，底部开设第二通孔；

所述驱动轴穿过第一通孔垂直伸入试验腔中，通过连接件与工装芯轴相连；涡轮盘安装在工装芯轴的底部，叶片与涡轮盘榫接固定；机匣通过安装底座套设在叶片的外围，机匣外壁上设有加热器，加热器外部包裹保温棉，保温棉外层设有一圈触发线圈；

所述转速传感器安装在驱动轴上端外围，振动传感器安装在驱动轴下端外围；转速传感器、振动传感器和触发线圈分别通过触发信号线接入多路同步触发控制器；

所述高速相机固定在试验腔底部的第二通孔下方，叶片和机匣处于高速相机的视野范围内；所述高速相机的控制端与多路联锁触发控制器相连。

作为本实用新型的优选，所述的触发线圈为锯齿形布线，锯齿的宽度与机匣的高度相同。

作为本实用新型的优选，所述的照明灯位于机匣和叶片的下侧。

作为本实用新型的优选，所述照明灯的数量为2。

作为本实用新型的优选，所述的加热器的外壁上包覆有一层保温棉，触发线圈粘贴在保温棉上。