葉尖間隙傳感器標定裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種葉尖間隙傳感器標定裝置，用于對安裝在機匣上的葉尖間隙傳感器進行標定，包括用于安裝葉輪的葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和用于對葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸進行位移調(diào)整的間隙調(diào)整機構(gòu)；間隙調(diào)整機構(gòu)包括用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的軸向位移的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的徑向位移的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)；第一調(diào)節(jié)機構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)均對應有檢測位移距離的光柵尺；還包括用于測量旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器。本實用新型實現(xiàn)了對真實葉片的間隙標定，避免了葉尖間隙傳感器多次安裝帶來的誤差對標定結(jié)果的影響，提高了標定精度，從而能夠根據(jù)葉尖間隙傳感器的檢測值真實反映葉輪葉尖與機匣之間的間隙。
【專利說明】葉尖間隙傳感器標定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及傳感器檢測領(lǐng)域，特別地，涉及一種用于航空發(fā)動機的葉尖間隙傳感器標定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外都是通過試驗來驗證新型航空發(fā)動機的設(shè)計和發(fā)動機的改進、改型。葉尖間隙直接影響發(fā)動機的效率，間隙越小，效率越高，但如果間隙過小則會危及發(fā)動機的安全。故在部件試驗中精確的測試葉片與機匣之間的間隙能有效保證發(fā)動機安全的前提下提高發(fā)動機的性能，而驗證設(shè)計結(jié)果尤為重要。其中，葉尖間隙傳感器的標定結(jié)果直接影響著葉尖間隙測試精度。
[0003]國內(nèi)外對于葉尖間隙傳感器的標定主要采用模擬葉片的方式進行。該標定方法將葉尖間隙傳感器安裝在與機匣材料相同的安裝座上，使用一片與真實葉片結(jié)構(gòu)材料類似的模擬葉片正對間隙傳感器。通過調(diào)整模擬葉片與傳感器安裝座之間的間隙，將間隙值與傳感器輸出值進行曲線擬合實現(xiàn)標定。
[0004]但現(xiàn)有標定方法存在以下缺點:
[0005]1、模擬葉片與真實葉片的幾何形狀存在差別，模擬葉片無法體現(xiàn)真實葉片與真實機匣之間的間隙；
[0006]2、在實際的間隙測試中，間隙測量傳感器在機匣上的安裝深度與標定時傳感器在標定夾具上的安裝深度無法保證完全一致。
[0007]因此，模擬葉片的標定方式在現(xiàn)實使用中具有較大的局限性。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型目的在于提供一種葉尖間隙傳感器標定裝置，以解決現(xiàn)有的葉尖間隙傳感器無法針對真實的葉輪葉尖與機匣之間的間隙進行標定的技術(shù)問題。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0010]一種葉尖間隙傳感器標定裝置，用于對安裝在機匣上的葉尖間隙傳感器進行標定，包括用于安裝葉輪的葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和用于對葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸進行位移調(diào)整的間隙調(diào)整機構(gòu)；
[0011]間隙調(diào)整機構(gòu)包括用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的軸向位移的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的徑向位移的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)；第一調(diào)節(jié)機構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)均對應有檢測位移距離的光柵尺；
[0012]還包括用于測量旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器。
[0013]進一步地，還包括處理器，處理器的輸入端分別連接光柵尺的輸出端、轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端及葉尖間隙傳感器的輸出端，用于接收光柵尺檢測的位移數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速傳感器檢測的轉(zhuǎn)速及葉尖間隙傳感器輸出的檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)葉輪的轉(zhuǎn)速、葉輪葉尖與機匣之間的間隙對葉尖間隙傳感器輸出的檢測數(shù)據(jù)進行標定。[0014]進一步地，旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動端連接有驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的電機，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有用于固定葉輪的葉輪夾具，旋轉(zhuǎn)軸還連接有與其同步旋轉(zhuǎn)的測速齒輪，轉(zhuǎn)速傳感器與測速齒輪相對。
[0015]進一步地，轉(zhuǎn)速傳感器為霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器或者光電式轉(zhuǎn)速傳感器。
[0016]進一步地，第一調(diào)節(jié)機構(gòu)和第二調(diào)節(jié)機構(gòu)為渦輪蝸桿調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0017]進一步地，葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)置在安裝支架上，安裝支架上設(shè)有外罩，葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)位于外罩內(nèi)部。
[0018]本實用新型具有以下有益效果:
[0019]本實用新型葉尖間隙傳感器標定裝置，通過設(shè)置用于安裝葉輪的葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，并采用間隙調(diào)整機構(gòu)對葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸進行位移調(diào)節(jié)，采用轉(zhuǎn)速傳感器檢測旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，在葉輪達到標定轉(zhuǎn)速后，根據(jù)測得的轉(zhuǎn)速、葉輪葉尖與機匣之間的間隙對葉尖間隙傳感器的檢測數(shù)據(jù)進行標定，實現(xiàn)了對真實葉片的間隙標定，避免了葉尖間隙傳感器多次安裝帶來的誤差對標定結(jié)果的影響，提高了標定精度，從而能夠根據(jù)葉尖間隙傳感器的檢測值真實反映葉輪葉尖與機匣之間的間隙。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例葉尖間隙傳感器標定裝置的原理示意圖；以及
[0023]圖2是本實用新型優(yōu)選實施例葉尖間隙傳感器標定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]1、機匣；2、葉尖間隙傳感器；3、葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；31、旋轉(zhuǎn)軸；32、電機；33、葉輪夾具；34、測速齒輪；4、葉輪；5、間隙調(diào)整機構(gòu)；51、第一調(diào)節(jié)機構(gòu)；52、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)；6、轉(zhuǎn)速傳感器；7、處理器；8、安裝支架；81、定位環(huán)；9、外罩。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0027]參照圖1及圖2，本實用新型的優(yōu)選實施例提供了一種葉尖間隙傳感器標定裝置，用于對安裝在機匣I上的葉尖間隙傳感器2進行標定。本實施例中，將用于檢測機匣I與葉輪葉尖之間間隙距離的葉尖間隙傳感器2安裝在實際的機匣I上，本實施例葉尖間隙傳感器標定裝置包括用于安裝葉輪4的葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3和用于對葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)軸31進行位移調(diào)整的間隙調(diào)整機構(gòu)5。其中，間隙調(diào)整機構(gòu)5包括用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸31的軸向位移的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)51和用于調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸31的徑向位移的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)52 ;第一調(diào)節(jié)機構(gòu)51、第二調(diào)節(jié)機構(gòu)52均對應有檢測位移距離的光柵尺；該標定裝置還包括用于測量旋轉(zhuǎn)軸31的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器6。葉輪驅(qū)動機構(gòu)3帶動葉輪4旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速傳感器6測量葉輪4的轉(zhuǎn)速，在葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3帶動葉輪4旋轉(zhuǎn)的過程中,通過第一調(diào)節(jié)機構(gòu)51調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸31軸向的位移和/或通過第二調(diào)節(jié)機構(gòu)52調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸31沿徑向的位移，實現(xiàn)葉輪葉尖與機匣I之間間隙的調(diào)整；且本實施例中，第一調(diào)節(jié)機構(gòu)51的位移量和第二調(diào)節(jié)機構(gòu)52的位移量均可經(jīng)光柵尺精確檢測到，葉輪4的轉(zhuǎn)速可經(jīng)轉(zhuǎn)速傳感器6檢測到，這樣，根據(jù)實際間隙和轉(zhuǎn)速值即可對葉尖間隙傳感器2的檢測數(shù)值進行標定。本實施例，通過設(shè)置用于安裝葉輪4的葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，并采用間隙調(diào)整機構(gòu)5對葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)軸31進行位移調(diào)節(jié)，采用轉(zhuǎn)速傳感器6檢測旋轉(zhuǎn)軸31的轉(zhuǎn)速，在葉輪4達到標定轉(zhuǎn)速后，根據(jù)測得的轉(zhuǎn)速、葉輪葉尖與機匣I之間的間隙對葉尖間隙傳感器2的檢測數(shù)據(jù)進行標定，實現(xiàn)了對真實葉片的間隙標定，避免了葉尖間隙傳感器2多次安裝帶來的誤差對標定結(jié)果的影響，提高了標定精度，從而能夠根據(jù)葉尖間隙傳感器2的檢測值真實反映葉輪葉尖與機匣I之間的間隙。
[0028]本實施例中，第一調(diào)節(jié)機構(gòu)51和第二調(diào)節(jié)機構(gòu)52均采用渦輪蝸桿調(diào)節(jié)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸31在沿軸向設(shè)置的渦輪蝸桿機構(gòu)的推動下進行軸向位移，旋轉(zhuǎn)軸31在沿徑向設(shè)置的渦輪蝸桿機構(gòu)的推動下進行徑向位移。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實施例中的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)51和第二調(diào)節(jié)機構(gòu)52還可以采用滑塊位移機構(gòu)等實現(xiàn)。
[0029]優(yōu)選地，本實施例中，旋轉(zhuǎn)軸31的驅(qū)動端連接有驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的電機32，旋轉(zhuǎn)軸31上設(shè)有用于固定葉輪4的葉輪夾具33，旋轉(zhuǎn)軸31還連接有與其同步旋轉(zhuǎn)的測速齒輪34，轉(zhuǎn)速傳感器6與測速齒輪34相對；轉(zhuǎn)速傳感器6通過檢測測速齒輪34的轉(zhuǎn)速，即可得到葉輪4的轉(zhuǎn)速，且轉(zhuǎn)速傳感器6能實現(xiàn)對被測葉片的定位。本實施例中，轉(zhuǎn)速傳感器6為霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器6或者光電式轉(zhuǎn)速傳感器6，當葉輪4每旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)速傳感器6則感應生成一個脈沖信號。
[0030]為了提高標定精度，避免外界的雜質(zhì)對葉尖間隙傳感器2的檢測精度的干擾，本實施例中，葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3設(shè)置在安裝支架8上，安裝支架8上設(shè)有外罩9，葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3位于外罩9內(nèi)部。優(yōu)選地，安裝支架8與外罩9之間設(shè)有定位環(huán)81，定位環(huán)81用于調(diào)節(jié)外罩9的位置，以保證外罩9與安裝支架8同心安裝。
[0031]優(yōu)選地，為了實現(xiàn)對葉尖間隙傳感器2的智能化的標定，本實施例中，還包括處理器7，處理器7的輸入端分別連接光柵尺的輸出端、轉(zhuǎn)速傳感器6的輸出端及葉尖間隙傳感器2的輸出端，用于接收光柵尺檢測的位移數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速傳感器6檢測的轉(zhuǎn)速及葉尖間隙傳感器2輸出的檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)葉輪4的轉(zhuǎn)速、葉輪葉尖與機匣I之間的間隙對葉尖間隙傳感器2輸出的檢測數(shù)據(jù)進行標定；處理器7根據(jù)葉輪4的轉(zhuǎn)速、葉輪葉尖與機匣I之間的間隙、葉尖間隙傳感器2輸出的檢測數(shù)據(jù)自動輸出標定曲線。本實施例中，葉尖間隙傳感器2采用電容式傳感器，將葉輪葉尖與機匣I之間間隙轉(zhuǎn)換成電容信號輸出。
[0032]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種葉尖間隙傳感器標定裝置，用于對安裝在機匣(I)上的葉尖間隙傳感器(2)進行標定，其特征在于，包括用于安裝葉輪(4)的葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)和用于對所述葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)的旋轉(zhuǎn)軸(31)進行位移調(diào)整的間隙調(diào)整機構(gòu)(5)； 所述間隙調(diào)整機構(gòu)(5)包括用于調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)軸(31)的軸向位移的第一調(diào)節(jié)機構(gòu)(51)和用于調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)軸(31)的徑向位移的第二調(diào)節(jié)機構(gòu)(52);所述第一調(diào)節(jié)機構(gòu)(51)、所述第二調(diào)節(jié)機構(gòu)(52)均對應有檢測位移距離的光柵尺； 還包括用于測量所述旋轉(zhuǎn)軸(31)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉尖間隙傳感器標定裝置，其特征在于， 還包括處理器(7)，所述處理器(7)的輸入端分別連接所述光柵尺的輸出端、所述轉(zhuǎn)速傳感器(6)的輸出端及所述葉尖間隙傳感器(2)的輸出端，用于接收所述光柵尺檢測的位移數(shù)據(jù)、所述轉(zhuǎn)速傳感器(6)檢測的轉(zhuǎn)速及所述葉尖間隙傳感器(2)輸出的檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)葉輪⑷的轉(zhuǎn)速、葉輪葉尖與機匣⑴之間的間隙對所述葉尖間隙傳感器⑵輸出的檢測數(shù)據(jù)進行標定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的葉尖間隙傳感器標定裝置，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)軸(31)的驅(qū)動端連接有驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的電機(32)，所述旋轉(zhuǎn)軸(31)上設(shè)有用于固定所述葉輪(4)的葉輪夾具(33)，所述旋轉(zhuǎn)軸(31)還連接有與其同步旋轉(zhuǎn)的測速齒輪(34)，所述轉(zhuǎn)速傳感器(6)與所述測速齒輪(34)相對。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉尖間隙傳感器標定裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)速傳感器(6)為霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器(6)或者光電式轉(zhuǎn)速傳感器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的葉尖間隙傳感器標定裝置，其特征在于， 所述第一調(diào)節(jié)機構(gòu)(51)和所述第二調(diào)節(jié)機構(gòu)(52)為渦輪蝸桿調(diào)節(jié)機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葉尖間隙傳感器標定裝置，其特征在于， 所述葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)設(shè)置在安裝支架(8)上，所述安裝支架(8)上設(shè)有外罩(9)，所述葉輪旋轉(zhuǎn)機構(gòu)⑶位于所述外罩(9)內(nèi)部。
【文檔編號】G01B21/16GK203824546SQ201420200604
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】張俊, 李軒, 莫崇芳, 劉毅, 顏梁, 劉亞 申請人:中國航空動力機械研究所