[发明专利]一种军用航空发动机传动润滑系统磨损监控新方法

说明书

本发明为一种军用航空发动机传动润滑系统磨损监控新方法，通过对典型现役航空发动机传动润滑系统磨损失效全过程监控研究，确定了其损失效的敏感参数与检测设备的配置参数，建立了基于磨粒铁谱量化值的磨损状态初判，结合磨粒图像专项识别与光谱分析的综合故障诊断方法，可实现对军用航空发动机传动润滑系统故障快速检测与故障诊断，为军用航空发动机使用安全保驾护航。

技术领域

本发明涉及一种军用航空发动机传动润滑系统磨损监控新方法，通过对航空发动机传动润滑系统磨损失效全过程监控研究，确定了磨损失效的敏感参数与检测设备的配置参数，建立了军用航空发动机传动润滑系统磨粒铁谱量化值基线与梯度值综合的报警方法与综合诊断流程，可实现对军用航空发动机传动润滑系统故障快速检测与故障诊断。

背景技术

我国军用航空发动机传动润滑系统故障较多，主轴承故障尤为突出，主轴承失效会导致航空发动机空中停车和等级事故，严重威胁飞行安全。因此，加强航空发动机传动润滑系统磨损故障监控对保障飞行安全具有重要意义。

滑油就像发动机传动润滑系统的“血液”，可以通过润滑系统中磨损颗粒的检测与分析来实现航空发动机磨损故障监控。我军现役航空发动机滑油磨粒分析方法主要有两类：一是在回油路上安装磁塞和金属屑传感器，当捕获的磨粒数量达到一定数量发出报警，但受捕获磨粒随机性等因素影响，它起到的作用有限；二是离线实验室分析，主要有光谱分析和铁谱分析等。但光谱分析仅对小于10微米的磨粒检测有效，铁谱分析虽然检测磨粒尺寸范围叫宽但铁谱分析系统为实验室精密设备，转场携带不方便；操作熟练程度与专业水平等因素对检测结果影响大，这些都大大增加了航空发动机传动润滑系统磨损状态判别的难度。

考虑到军用航空发动机载荷大、转速高，其传动润滑系统磨损失效过程快，磨损颗粒增长迅速，为最大限度提高磨损监控的效率、提高故障诊断的准确率，本发明在监测军用航空发动机传动润滑系统故障过程的基础上，实现了军用航空发动机传动润滑系统磨损状态的快速量化，建立了依据发动机滑油中磁性磨粒铁谱量化值进行初判告警，结合磨粒图像专项识别、光谱分析等油液分析手段进行综合故障诊断的方法，大大减少部队的工作量，提高告警与故障诊断的准确性。

发明内容

本发明提供了一种军用航空发动机传动润滑系统磨损监控新方法，通过对滑油中磨粒的铁谱快速量化与综合诊断，可实现对军用航空发动机传动润滑系统故障快速检测与故障诊断，预报发动机磨损故障，为航空发动机使用安全保驾护航。为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

(1)航空发动机传动润滑系统磨损失效敏感参数

对军用航空发动机传动润滑系统磨损失效全过程信息进行监控，采用分析式铁谱分析技术确定其磨损敏感参数为10至20微米的铁磁性磨粒总量。

(2)铁谱量化值检测设备的配置参数研究

建立滑油粘度、电磁场电流、滑油流速与沉积时间等影响磁性磨粒铁谱量化值的关联参数矩阵，通过关联矩阵简化降维与测试实验，形成适用于某型军用航空发动机传动润滑系统磨粒铁谱量化值检测设备的配置参数：发动机滑油粘度为3厘斯，电磁场电流为800mA，滑油流速为6ml/min，沉积时间为2分钟。

(3)磨粒量化值基线与梯度值综合报警

建立航空发动机传动润滑系统中磨粒铁谱量化值基线与梯度值综合的报警方法，研究得出了某型军用航空发动机铁谱告警梯度值为50，铁谱异常梯度值为120。

(4)初判与综合故障诊断流程

建立了依靠磁性磨粒铁谱量化值进行初判，结合磨粒图像专项识别、光谱分析等油液分析手段进行综合故障诊断的监控流程，提高告警与故障诊断的准确性。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：