一種預信號發送磁性插頭的制作方法

專利名稱：一種預信號發送磁性插頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及檢測部件磨損狀況的領域，如位于設備或附件殼體或飛機發動機機殼 內的旋轉部件。本發明特別涉及到磁性插頭領域，具#^及到信號發送磁性插頭。 更確切的說，本發明涉及到位于液體管路內的信號發送磁性插頭，該磁性插頭
帶有第一磁性電極和第二磁性電極，二者彼此相互隔離，并設計成在磁性插頭安裝
后能與液體管路內流動的液體接觸，從而檢測由液體可能傳輸的鐵磁類金屬微粒。
背景技術：
按照傳統方式，這種信號發送磁性插頭安裝在帶有旋轉部件的殼體上，諸如mx
在所述液體內的齒輪或軸承。
按照已知方式，液體管路的功旨隨常用來潤滑和/或冷卻旋轉部件。 旋轉部件在其齡f頓壽命期間會出i鵬損，這種磨損是很正常的，例如，兩個 齒f^之間接觸摩擦造成磨損，否則，就是完全不正常的，例如，由于殼體內劇烈而 非正常的振動造成旋轉部件之間沖擊或嚴重摩擦所致，以及特別是因旋轉部件斷裂 而造成的。另外，飛機發動機性能的下降也會弓l起發動機部件的非正常磨損。
不論屬于什么原因，這種部件的磨損會導致金屬微粒的形成，這些微粒會被液體 管路內的液體帶走。
目前，旋轉部件都通常為金屬制成，部件磨損所產生的微粒都是導電的，而且通
常都呈銼屑形式。此外，這些部件一般都是鐵磁類型的金屬制成，諸如鐵，即適合
磁元素一諸如磁鐵一吸附的金屬。
按照已知方式，信號發送磁性插頭可以用來檢測這種金屬微茅立的存在。 為此，第一和第二磁性電極可以在液術荒動的同時來吸附金屬微粒，這樣，金屬
微禾立就積聚在磁性電極的一側和/或另一側，并趨于形成可連接磁性電極的導電電橋。
一旦這種導電電橋形成，相關的電路就可以檢觀倒導電電橋己經形成，從而產生 一個信號發送給操作者，例如飛機的飛行員。
這種磁性插頭的設置可以檢測微粒的存在，而且一旦收到來自磁性插頭的信號， 該f言號稱之為"磁性插 通"，操作者必須遵守使用規定，進行維護保養，從而確 定金屬微粒出現的原因。例如，如果在直升機發動機的油管路中發現微粒，"磁性 插頭接通"信號就要求飛行員(單發動機直升機)盡快進行安全著陸，或者在多發動機的情況下，飛行員則可以操縱該發動機怠速運行。這就會影響任務的執行，而 且直升機則需要退出使用相當長的時間，《亍維護保養。
此外，人們經常會發現，除了發動機異常磨損之外，磁性插頭還會出于某種原因 給出"磁性插頭接通"信號(這種信號稱之為"誤報")。
例如，在發動機最初二百小時運行期間，會出現這種情況，在此期間，人們發現， 即使旋轉部件沒有異常磨損，磁性插頭上也積聚有金屬微粒。在發動機使用壽命初 期出現金屬微粒的原因一般是由于磨合作用或在發動機制造期間發動機部件未能徹 底清潔所致。因此，在沒有異常磨損的t青況下，油管路中也會出現金屬微粒。
在磨合期之后，也會出現這種情況，此時，在正常工作時，由于發動機正常磨損 而產生的微粒積聚在磁性插頭上，并最終產生"接通磁性插頭"的信號。
雖然這種"接通磁性插頭"信號不是由于發動機的異常工作所致，但可以照此來 進行處理，這樣從使用和維護角度來講，可以取得相同的結果。
傳統上，解決這種誤報信號和避免直升機退出使用的一個解決方案是將積聚在磁 性插頭上的微粒燒掉。
然而，缺點是會失去有關產生"磁性插頭接通"信號的磁性插頭的原因方面的信 息。換句話說，燒掉金屬微粒的方法使f尋以后維護保養工作期間無法驗證磁性插頭 上出現的微粒是否是因為早先污染還是真的因為異常磨損所致，同時，也不能通過 分析材料來確定有關部件。
另外，已知的微粒檢測系統用來監視微粒尺寸和數量變化，但這種系統具有多
^h^央陷，特別是其成本高，體積重。還有，這些系統均使用電子電路，缺點是必須
確〈呆系統在工作條件下正常工作。

發明內容
本發明的一個目的是，提供一種結構簡單，成本低廉的信號総磁性插頭，可首 先用來及早檢測到金屬微粒，不會直接影響正常使用，第二，可以完全保持維護保 養能力。
本發明的這個目的可以這樣實現，即，本發明的磁性插頭腿一步包括位于第一 和第二磁性電極之間的中間電極，且同時又設計成可在磁性插頭安裝后仍能與液體 管路內流動的液體相接觸，這樣，所述磁性插頭可以及早發現這種金屬微粒。
中間電極，為非磁性電極。
由于金屬微粒積聚在第一和第二磁性電極上，在這兩個電極之間趨于形成主導電 電橋。
在兩個磁性電極之間形成電橋前，會出現一個短暫瞬間，其中一個微粒團會向另 一個磁性電極延伸，并與中間電極相接觸。這樣，在兩個磁性電極之間形jti電橋之前，在兩個磁性電極中的其中一個和中 間電極之間形成中間導電電橋。
中間電極， 選用非磁性材料，并不吸附金屬t^拉，因此，也不會影響第一和 第二磁性電極之間主電橋的形成。
中間導電電橋的形成可以使得所產生的中間信號肖^^清晰，而且有利的是，可在 主電橋形成并產生的信號之前，及早發現液體中的金屬微粒。
產生這種中間信號，又稱之為預信號發送，可以及時檢測到金屬微粒，從而可以 安排相關維護保養和監測作業工作。
通艦與該中間檢觀湘關的微粒的分析，可以及早地測定積聚微粒的源頭，并對 磁性插頭進行清潔或防止發動機部件性能的下降。
在飛機上，如直升l匕上述預信號im在飛機在地面啟動時給出，目的是避免 影響使用。由于可預先發送信號，以這禾中方式積聚的微茅立就可以進行推理分析，以 測定給出的"磁性插頭接通"信號是否為誤報信號，如果不是誤報信號，那么，可 防止發動機性能的使用降低。這樣，本發明可以避免由于誤報信號而帶來的對使用 的影響，且又不需調整磁性電極的檢測性能。
有利的是，第一和第二磁性電極可以通il^^彖部分彼此相互隔開，中間電極至少 部分位于絕緣部分內，以便不與第一和第二磁性電極中任何一個接觸。
這樣，中間電極 通過兩層絕緣而與第一和第二磁性電極相隔離。
在本發明的第一有利的實施方案中，中間電極位于絕緣部分外緣周圍。
絕緣部分通常最好呈圓柱形，在第一和第二電極之間采用軸向夾心，而中間電極 呈環形，位于絕緣部分上，與第一和第二磁性電極相隔一定距離。
例如，中間電極可以布置在預先設定距離上，凝巨離更te第一磁性電極而不是 第二磁性電極，從而可以校準預信號發送值。
在本發明的第二有利實施方案中，第一和第二磁性電極和中間電極采用從絕緣部 分伸出的棒桿形式。
這樣，電極的遠端設計成^A在油管路內流動的液體內。
根據本發明，構成絕緣部分的材料優選為非磁性材料。
有利的是，第一和第二磁性電極以及中間電極均帶有電端子，彼此隔開，而且設 計成可以連接到電路上。
在第一實施方案中，電端子可以方便地沿磁性插頭縱向跑申，它們可以為同軸。
根據本發明，電路布置成來產生主檢測信號以及預信號。
液體管sm^為油管路。
本發明還提供了裝有至少一個本發明磁性插頭的飛機設備。
最后，本發明提供了-一種飛機發動機，其包括 本發明磁性插頭的滑油電路。閱讀以示例給出的實施方案，可以K 地M本發明，本發明的優點就會更清楚 地顯現出來，但本發明并不僅限于所述示例。


圖i為部分液體管路的示意亂該管路上駭構成本發明第一實施方案的磁性插
頭，在第一磁性電極和中間實施方案之間形成了微粒的中間電橋；
圖2示出了圖1所示部分的液體管路，其中，在第一和第二磁性電極之間形成了 微粒的主電橋；
圖3為液體管路部分的示意圖，其上安裝有構成本發明第二實施方案的磁性插 頭，在第一磁性電極和中間電極之間形成了中間電橋。
具體實施例方式
下面所述的磁性插頭，僅作為示例，并非專門用來安驗直升機渦輪發動機9的 機匣上。磁性插頭也可以安裝在包括液體管足各，例如油管路的任何其它設備8或機匣上。
參照圖1和圖2，首先介紹本發明的信號發送磁性插頭10的第一實施方案。 磁性插頭10安裝在渦輪發動機(圖中未示)的機匣12上。機匣12裝有構成渦輪發動
機的旋轉部件特別是齒輪、軸承、和帶動轉子旋轉的軸。
旋轉部件^A在液體管路中，特別是油管路，油的流動方向如圖中箭頭14所示。 如上所述，油管路可能會傳送鐵磁類金屬微粒16，尤其是旋轉部件磨損而產生的微粒。
本發明的第一實施方案的磁性插頭10包括向機匣12內部延伸的第一部分18，該部 分MA在液體管路14內，以及與第1分相對而置的第二部分20，該部分向機匣12 外部延伸。
很自然地，磁性插頭10可確保機匣內部和外部之間的密封，從而不會出現滑油通 過磁性插頭10向外泄漏。實際上，磁性插頭10可以有螺紋，可使其倉巨夠旋入機匣12 內。
從圖1和圖2中可以看到，磁性插頭10安裝后即通過電纜24連接到電路22上，電纜 從磁性插頭10的第二部分20伸出。
電路22的功能是發出油管路14內存在導電微粒16電橋的信號。為此，可以f頓任
何合適類型的信號部件。
磁性插頭10帶有第一磁性電極26，具體位于磁性插頭10的端部，與第二部分20 相隔較遠，以及位于第一磁性電極26和第二部分20之間的第二磁性電極28。借助圖沐圖2可以看到，當磁性插頭安裝后，第一和第二磁性電極26和28與油管 路內流動的油相接觸。
在戶腿示例中，以及相對于滑油的流動方向，第一磁性電極26位于第二磁性電極 28的上游。
術語"磁性電極"用來表示同樣適合吸附金屬微粒的電導體。
第一磁性電極26和第二磁性電極28者卩帶有一個電端子，彼此相互絕緣，這些端子 分別為參考號30和32，位于磁性插頭10內部，同時又沿縱向方向從第一部分18向第 二部分20延伸，從而能夠與電纜24相連凈妾。
此外，第一磁性電極26和第二磁性電極28彼此相互電氣絕緣。
第一磁性電極26和第二磁性電極28最好由{ 為3 性的絕緣部分34沿磁性插 頭10的縱向方向彼此隔離。
根據本發明，信號磁性插頭還包括位于第一磁性電極26和第二磁性電極28之間的 中間電極38，該電極也設計成與油管路14內流動的滑油相接觸。
更確切的說，中間電極38i^部分地位于絕緣部分34內，最好在其外緣周圍，這 樣，就不會與第一磁性電極26和第二磁'性電極28電接觸。
因而，中間電極38由第一層絕緣部分34a與第一磁性電極26相隔離，同時Xil過 第二層絕緣部分34b與第二磁性電極28相隔離。
具體來講，當磁性插頭10安裝時，中間電極38構成了一個環形體，其外部周圍表 面與滑油相接觸。
按與第一磁性電極26和第二磁性電極28對以方式,優選的非磁性中間電極36帶有 一個類似于磁性電極端子30和32的電端子40，該端子與其它端子相隔離并用來通過 電纜24連接到電路22上。
運轉時，由流動油可能帶走的金屬微粒16最好由于磁性作用而粘附在第一磁性電 極上，因為其相對于油流處在上游位置。
這樣，在第一磁性電極26和第二磁性電極28之間趨于形^電橋42。主電橋一旦 形成，就會使得第一磁性電極26和第二磁性電極28實現電氣相通，如圖2所示，而且， 由于這種情況，電路22產生一個信號，表示油管路內存在金屬微粒。
在主電橋42形成前，會出現一個瞬間，如圖1所示，此時，從第一磁性電極延伸 的金屬微粒團與中間電極38相接觸，從而在第一敏性電極26和中間電極38之間形成 導電的中間電橋44。電路22由此而產生一個預信號。
從附圖中可以看到，中間電極38優選ili共一個軸向寬度，該寬度大大小于第一和 第二磁性電極的寬度，這樣，中間電橋44的形成不會影響第一和第二磁性電極之間 主電橋42的形成。
此外，由于中間電極38優選為非磁性材料，因而也可避免過度干擾主電橋42的形成。圖3介紹了本發明的磁性插頭110的第二個實施方案。 與上面第一實施方案中相同的部件都賦予其相同的參考號，但加上IOO。 圖3中的磁性插頭110也帶有第一磁性電極126和第二磁性電極128,它們也彼此相
互隔離，同時又設計成可以與油管路114內流動的滑油相,。
根據本發明，磁性插頭110還包括一個位于第一磁性電極126和第二磁性電極128
之間的中間電極138，同樣，在磁性插頭110安裝到機匣112上后，同樣也設計成與油
相接觸。
在圖3所示的實施方案中，第一磁性電極126和第二磁性電極128，以及中間電極 138，都采取從絕緣部分134向機匣112內部延伸的棒或桿的形式。
磁性電極和中間電極都通過電纜124與電路122相連接，這些電纜連接到與第一實 施方案所介紹的相同的端子130， 132和140上。
從圖3中可以看到，相對于油的流動方向，第一磁性電極126位于第二磁性電極128 的上游，而第二電極位于中間電極138的下游。
圖3還示出了在第一磁性電極126和中間電極138之間形成的金屬微粒的中間電橋 144。這就引起電路122產生一個預信號。
按與第一實施方案相似的方式，在第一磁性電極126和第二磁性電極128之間
形成一個主電橋，從而使得電路122產生一個信號。
權利要求
1. 一種置于液體管路(14，114)內的信號發送磁性插頭(10，110)，該磁性插頭帶有第一磁性電極(26，126)和第二磁性電極(28，128)，兩個電極彼此絕緣，并設計成當磁性插頭(10，110)安裝后可與液體管路內流動的液體接觸，用來檢測由液體可能傳輸的金屬微粒(16，116)，所述磁性插頭的特征在于，其進一步包括位于第一和第二磁性電極之間的中間電極(38，138)，優選為非磁性材料的中間電極(38，138)，安裝后磁性插頭與液體管路內流動的液體相接觸，所述磁性插頭(10，110)能夠及早檢測到金屬微粒。
2. 根據權利要求l所述的磁性插頭，其t寺征在于，第一磁性電極(26， 126)和第二磁 性電極(28, 128)由絕緣部分(34, 134)將其相互隔開，中間電極(38， 138)至少部 分位于絕緣部分(34， 134)內，使中間電極(38， 138)不與第一和第二磁性電極任 何一個相接觸。
3. 根據權利要求2所述的磁性插頭，其凈寺征在于，中間電極(38)位于所述絕緣部分 (34)的外緣周圍。
4. 根據權利要彩所述的磁性插頭，其特征在于，第一磁性電極(126，)和第二磁性 電極(128)和中間電極(138)為自絕緣部分(134)處伸出的棒桿形式。
5. 根據權利要彩至U4中倒可一項權利要求所述的磁性插頭，其特征在于，構成絕緣 部分(34， 134)的材料為非磁性材料。
6. 根據權利要求1到5中任何一項權利要求所述的磁性插頭，其特征在于，第一磁性 電極和第二磁性電極以及中間電極均帶有電端子(30， 32， 40， 130， 132, 140)， 所述電端子彼此相互隔離，并連接到電路(22, 122)上。
7. 根據權禾腰求1到6中招可一項權利要求戶腿的磁性插頭，其特征在于，液體管路 (14， 114)為油管路。
8. —種飛機設備，其使用了至少一個根據權利要求1到7中粗可一項權禾腰求臓的 磁性插頭。
9. 一種飛機發動機(9)，其包括裝有根據權利要求1到7中扭可一項權利要求所述 的磁性插頭的油管路。
全文摘要
本發明涉及一種用于液體管路(14)的信號發送磁性插頭(10)，該磁性插頭包括第一磁性電極(26)和第二磁性電極(28)，用來在磁性插頭安裝后與液體管路內流動的液體相接觸，從而可以檢測液體內可能含有的金屬微粒。本發明的特征在于，該磁性插頭也包括位于第一和第二磁性電極之間的非磁性的中間電極(38)，其同樣也設計成在磁性插頭安裝后可與液體管路內流動的液體相接觸，這樣，所述磁性插頭就能夠及早檢測到這種金屬微粒。
文檔編號G01N27/04GK101509882SQ20091000723
公開日2009年8月19日 申請日期2009年2月13日 優先權日2008年2月13日
發明者奧格羅·菲利普, 森格爾·熱拉爾德 申請人:渦輪梅坎公司