專利名稱：航空活塞發動機地面測試臺架系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種航空活塞發動機地面測試臺架技術，尤其適合于航空發動機負載為螺旋槳時的航空活塞發動機地面測試臺架系統。
技術背景: 發動機從設計定型到成熟產品，臺架測試是其中必不可少的環節。目前，普通發動機的開發測試試驗中，發動機的起動試驗、點火試驗、性能試驗等都是在水平的實驗臺架上進行試驗。負載由電渦流測功機產生反向力矩提供，并通過測功機來測試相關性能參數。水平的測試臺架是把測功機和發動機的基座直接安裝在地基上的，這樣的裝置靈活性不好，無法實現發動機轉場測試；并且當發動機負載為螺旋槳時，測功機的加載功能已經多余，又因為受到地面附面層效應的影響，無法準確對其螺旋槳特性參數進行測試。一種如中國實用新型CN202582901U中公告的發動機測試臺架裝置，其僅僅能夠實現一般性能參數的測試，但其無法實現對發動機負載為螺旋槳時的性能參數的測試。
因此，確有必要對現有技術進行改進以解決現有技術之不足
發明內容
: 本發明提供一種航空活塞發動機地面測試臺架裝置(系統)，其既能夠實現傳統發電機所具有的一般性能參數的測試，又能夠實現當發動機負載為螺旋槳時性能參數的測試。
本發明采用如下技術方案:一種航空活塞發動機地面測試臺架系統，其包括:發動機測試臺架裝置、帶螺旋槳航空活塞發動機、冷卻系統、燃油系統、控制系統、數據采集卡、信號放大器和工業計算機，所述航空活塞發動機地面測試臺架系統中通過工業計算機向控制系統發出命令，控制帶螺旋槳航空活塞發動機采取相應動作，通過各種傳感器采集航空活塞發動機的不同特性參數，由信號放大器將微弱的傳感器信號放大后，送至數據采集卡，并送至工業計算機處理、保存和顯示數據。
所述帶螺旋槳航空活 塞發動機通過連接法蘭與扭轉臺主軸連接，扭轉臺主軸上固結的橫臂向扭矩傳感器施壓產生扭矩。
所述浮動架通過浮動架吊臂與浮動架支撐實現鉸接，并對推力傳感器施壓產生推力。
所述燃油系統包括有燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、單向閥、三通、四通、燃油軟管及燃油壓力傳感器，所述燃油箱出口連接一個燃油濾清器，燃油濾清器的出口接一個三通，分別接兩個串接的油泵和兩個串接的單向閥，燃油泵和單向閥的出口處再接一個四通，分別與發動機進油口和燃油壓力傳感器連接。
所述發動機測試臺架裝置為可移動式或者可升降式。
所述發動機測試臺架裝置的兩側包括有使臺架達到測試要求的升降支柱，以及實現發動機測試臺架裝置自由移動的滾輪及推動把手。
本發明具有如下有益效果:(I)設計采用的航空活塞發動機地面測試臺架系統中利用兩個推力傳感器，根據力的平衡即可簡單測取帶螺旋槳航空活塞發動機的螺旋槳特性主要性能參數:推力、扭矩等。
(2)設計采用的燃油系統由兩個油泵和兩個單向閥之間通過一個四通并聯組成，保證了燃油供給的高可靠性。
(3)設計采用的臺架裝置使用可移動、可升降式支撐，增加了測試臺架的靈活性。
(4)設計采用的測試系統操作簡便，工作可靠。
: 圖1為本發明航空活塞發動機地面測試臺架系統的立體結構示意圖。
圖2為圖1所示的航空活塞發動機地面測試臺架系統中的M的局部放大正視圖。
圖3為圖1所示的航空活塞發動機地面測試臺架系統中的N的局部放大側視圖。
圖4為圖1所示的航空活塞發動機地面測試臺架系統中的燃油系統的示意圖。
具體實施方式
: 請參照圖1所示，本發明航空活塞發動機地面測試臺架裝置(系統)主要包括:發動機測試臺架裝置101、帶螺旋槳航空活塞發動機105、冷卻系統109、燃油系統110、控制系統111、數據采集卡112、信號放大器113和工業計算機114。
請參照圖1并結合圖2至圖3所示，其中發動機測試臺架裝置101的主要構成結構為:帶螺旋槳航空活塞發動機105通過連接法蘭104與扭轉臺106主軸花鍵連接，扭轉臺106通過滾子軸承107跨接在浮動架103上。扭轉臺106主軸上固結的橫臂向扭矩傳感器②施壓產生扭矩。浮動架103通過浮動架吊臂309與浮動架支撐308實現鉸接，并對推力傳感器①施壓產生推力，浮動架支撐308固結在發動機測試臺架裝置101上，浮動架支撐308和浮動架吊臂309之間通過軸承301、端蓋302、螺栓303和空心軸304等結構所組成的螺栓連接的方式連接，浮動架吊臂309和浮動架103通過軸承305、軸306和螺母307等結構所組成的螺栓連接的方式連接。
發動機測控系統的主要構成結構為:帶螺旋槳航空活塞發動機105相關參數傳感器(包括對推力傳感器①施壓產生的推力、向扭矩傳感器②施壓產生的扭矩)輸出端連接信號放大器113輸入端，信號放大器113輸出端連接數據采集卡112輸入端，數據采集卡112輸出端連接工業計算機114輸入端,工業計算機114輸出端連接控制系統111輸入端,冷卻系統109、燃油系統110、控制系統111輸出端連接發動機105。
請參照圖4所示，本發明發動機測試臺架裝置101的燃油系統110由燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、單向閥、三通、四通、燃油軟管及燃油壓力傳感器組成。燃油箱出口連接一個燃油濾清器；燃油濾清器的出口接一個三通，分別接兩個串接的油泵和兩個串接的單向閥；燃油泵和單向閥的出口處再接一個四通，分別與發動機進油口和燃油壓力傳感器連接。其中兩個燃油泵和兩個單向閥之間通過一個四通并聯在一起，以此保證了燃油供給的高可靠性。
請參照如I并結合圖2至圖4所示，本發明航空活塞發動機地面測試臺架系統，通過工業計算機114向控制系統111發出命令(如起動、點火、噴油、停車等)，控制帶螺旋槳航空活塞發動機105的相應動作；通過各種傳感器(如溫度、壓力、推力、扭矩等)采集航空活塞發動機不同特性參數，由信號放大器113將微弱的傳感器信號放大后，送至數據采集卡112，并送至工業計算機114處理、保存和顯示數據；冷卻系統109為發動機的正常工作提供有力的保障，能夠確保發動機在正常溫度范圍內運行；燃油系統110能夠滿足發動機在起動和運行時的對燃油量需求不同的特性。
帶螺旋槳航空活塞發動機105通過連接法蘭104與扭轉臺106主軸花鍵連接，發動機開機后，螺旋槳特性扭矩通過扭轉臺106主軸上固結的橫臂，作用在扭矩傳感器②上，產生的壓力與橫臂的長度之積即為發動機扭矩。
發動機推力施加在扭轉臺106主軸上，并通過繞浮動支撐308旋轉的浮動架103施加在推力傳感器①上。傳感器測量值即為實測發動機推力值。
在實際應用中，考慮到發動機測試臺架的搬運和測試場地的問題，可將臺架設計為可移動、可升降式的，具體的如圖2所示，其可方便的將發動機測試臺架推至測試場，并針對不同的測試場，通過調整臺架兩側的四根升降支柱201以使臺架達到測試要求。需要轉移臺架時，將升降支柱201收起，放下滾輪203，推動把手108可實現臺架的自由移動。
本發明提供了一種航空活塞發動機地面測試臺架系統，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種航空活塞發動機地面測試臺架系統，其包括:發動機測試臺架裝置、帶螺旋槳航空活塞發動機、冷卻系統、燃油系統、控制系統、數據采集卡、信號放大器和工業計算機，其特征在于:所述航空活塞發動機地面測試臺架系統中通過工業計算機向控制系統發出命令，控制帶螺旋槳航空活塞發動機采取相應動作，通過各種傳感器采集航空活塞發動機的不同特性參數，由信號放大器將微弱的傳感器信號放大后，送至數據采集卡，并送至工業計算機處理、保存和顯示數據。
2.如權利要求1所述的航空活塞發動機地面測試臺架系統，其特征在于:所述帶螺旋槳航空活塞發動機通過連接法蘭與扭轉臺主軸連接，扭轉臺主軸上固結的橫臂向扭矩傳感器施壓產生扭矩。
3.如權利要求2所述的航空活塞發動機地面測試臺架系統，其特征在于:所述浮動架通過浮動架吊臂與浮動架支撐實現鉸接，并對推力傳感器施壓產生推力。
4.如權利要求3所述的航空活塞發動機地面測試臺架系統，其特征在于:所述燃油系統包括有燃油箱、燃油泵、燃油濾清器、單向閥、三通、四通、燃油軟管及燃油壓力傳感器，所述燃油箱出口連接一個燃油濾清器，燃油濾清器的出口接一個三通，分別接兩個串接的油泵和兩個串接的單向閥，燃油泵和單向閥的出口處再接一個四通，分別與發動機進油口和燃油壓力傳感器連接。
5.如權利要求4所述的航空活塞發動機地面測試臺架系統，其特征在于:所述發動機測試臺架裝置為可移動式或者可升降式。
6.如權利要求5所述的航空活塞發動機地面測試臺架系統，其特征在于:所述發動機測試臺架裝置的兩側包括有使臺架達到測試要求的升降支柱，以及實現發動機測試臺架裝置自由移動的滾輪及推動把手。
全文摘要
本發明提供一種航空活塞發動機地面測試臺架系統，其包括發動機測試臺架裝置、帶螺旋槳航空活塞發動機、冷卻系統、燃油系統、控制系統、數據采集卡、信號放大器和工業計算機，所述航空活塞發動機地面測試臺架系統中通過工業計算機向控制系統發出命令，控制帶螺旋槳航空活塞發動機采取相應動作，通過各種傳感器采集航空活塞發動機的不同特性參數，由信號放大器將微弱的傳感器信號放大后，送至數據采集卡，并送至工業計算機處理、保存和顯示數據，本發明中的航空活塞發動機地面測試臺架系統，其既能夠實現傳統發電機所具有的一般性能參數的測試，又能夠實現當發動機負載為螺旋槳時性能參數的測試。
文檔編號G01M15/04GK103217295SQ201310105518
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者陳偉, 毛建國, 陳毅華, 何小明 申請人:南京航空航天大學