本發(fā)明涉及航空發(fā)動機，尤其涉及一種發(fā)動機扭矩測量裝置及方法。

背景技術：

1、航空發(fā)動機的輸出軸扭矩測量裝置是發(fā)動機上重要的測量裝置，一方面能夠實時監(jiān)測發(fā)動機輸出扭矩是否能夠滿足飛機對發(fā)動機的性能需求，另一方面也可對超扭故障模式進行檢測預警，避免發(fā)動機出現機械損壞。

2、相關技術中，一般常用的測扭裝置為電測扭裝置，通過將測扭軸和基準軸相位位移的變化轉化為扭矩值，電測扭裝置需要進行雙裕度設計，使用布設兩套測量系統，成本高。而且電測扭裝置易受到電磁干擾，影響測量的準確性和穩(wěn)定性。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機扭矩測量裝置及方法，以解決相關技術中發(fā)動機輸出扭矩需要電測扭裝置進行檢測，成本高，而且易受到電磁干擾，影響測量的準確性和穩(wěn)定性。

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種發(fā)動機扭矩測量裝置，該發(fā)動機扭矩測量裝置包括：

4、安裝座，具有安裝腔；

5、測扭軸，所述測扭軸一端可轉動設置在所述安裝腔內，且所述測扭軸能相對于所述安裝腔滑動，所述測扭軸的端部可轉動設置有頂盤，所述測扭軸上設置有傳動斜齒輪，所述傳動斜齒輪能夠與發(fā)動機的輸出軸傳動連接；

6、活塞組件，設置在所述安裝腔內，所述活塞組件包括殼體和活塞本體，所述殼體與所述安裝座的內壁固定連接，所述活塞本體與所述殼體滑動連接，且所述活塞本體的一端穿出所述殼體與所述頂盤抵接；所述殼體上設置有第一泄油孔，所述活塞本體上設置有第二泄油孔，所述活塞本體滑動能使所述第一泄油孔和所述第二泄油孔選擇性導通或斷開；

7、滑油壓力傳感器，所述安裝座內設置有油路，所述油路具有進油口和出油口，所述出油口與所述第二泄油孔相連通，所述滑油壓力傳感器用于檢測所述油路的滑油壓力。

8、在其中一個實施例中，所述活塞本體的朝向所述進油口的一端設置有開口槽，所述開口槽與所述殼體的內腔以及所述進油口相連通；

9、其中，所述第二泄油孔的數量為多個，多個所述第二泄油孔沿所述活塞本體的周向設置且多個所述第二泄油孔均與所述開口槽相連通。

10、在其中一個實施例中，所述測扭軸與所述安裝座之間設置有第一軸承所述第一軸承包括外圈、滾子和內圈，所述滾子可轉動于所述外圈和所述內圈之間，所述外圈與所述安裝座固定連接，所述內圈與所述測扭軸固定連接，所述外圈能相對于所述內圈轉動且滑動。

11、在其中一個實施例中，所述外圈上設置有限位部，所述限位部沿所述測扭軸的徑向延伸設置，所述限位部的側壁能與所述安裝座抵接；和/或，

12、所述測扭軸上設置有凸緣，所述凸緣設置于所述傳動斜齒輪的靠近所述活塞組件的一側，所述傳動斜齒輪能與所述凸緣抵接。

13、在其中一個實施例中，所述安裝座包括可拆卸連接的筒體和蓋體，所述測扭軸的一端可轉動設置在筒體內且能沿自身軸向相對于所述筒體滑動，所述蓋體上設置有安裝孔，所述安裝孔與所述油路相連通，所述滑油壓力傳感器與所述安裝孔相連接。

14、在其中一個實施例中，所述測扭軸的端部設置有套筒，所述套筒通過第二軸承與所述測扭軸轉動連接，所述頂盤與所述套筒固定連接。

15、在其中一個實施例中，所述頂盤為半球型盤體結構，所述半球型盤體的凸頂朝向所述活塞本體且能與所述活塞本體抵接。

16、在其中一個實施例中，所述安裝腔的壁面上開設有安裝槽，所述殼體的周向設置有連接板，所述殼體部分連接至所述安裝槽內，所述連接板的側壁與所述安裝腔的壁面固定連接。

17、在其中一個實施例中，所述活塞本體與所述殼體之間設置有多個密封件，多個密封件沿所述活塞本體的軸向間隔排布。

18、第二方面，本發(fā)明提供了一種發(fā)動機扭矩測量方法，基于上述任一方案中的發(fā)動機扭矩測量裝置，所述發(fā)動機扭矩測量方法包括：

19、獲取發(fā)動機不同輸出扭矩對應的滑油壓力；

20、將所述發(fā)動機的輸出軸與所述測扭軸的所述傳動斜齒輪傳動連接；

21、根據所述發(fā)動機的輸出軸的輸出扭矩，所述傳動斜齒輪推動所述測扭軸進行軸向移動，所述測扭軸推動所述活塞本體移動靠近所述殼體，所述第一泄油孔與所述第二泄油孔斷開，所述油路中的滑油壓力增大，所述滑油推動所述活塞本體遠離所述殼體滑動，所述第一泄油孔與所述第二泄油孔導通進行泄油，所述滑油對所述活塞本體施加的作用力與所述測扭軸對所述活塞本體施加的作用力達到動態(tài)平衡；

22、檢測所述油路中的滑油壓力，并根據所述滑油壓力確定所述發(fā)動機的輸出扭矩。

23、本發(fā)明的有益效果為：

24、本發(fā)明提供一種發(fā)動機扭矩測量裝置及方法，通過將發(fā)動機輸出軸上的扭矩變化與滑油壓力變化相關聯，完成扭矩與滑油壓力的標定。在發(fā)動機使用運行過程中，發(fā)動機的輸出軸的輸出扭矩增大時，傳動傳動斜齒輪朝向活塞組件側的軸向載荷增加，傳動斜齒輪能帶動測扭軸和頂盤朝向活塞組件進行軸向滑動，頂盤帶動活塞本體相對于殼體滑動，以使第一泄油孔和第二泄油孔斷開不相連通，此時，安裝座的油路中的滑油壓力升高，滑油壓力升高后會推動活塞本體軸向滑動，直至活塞本體上的第二泄油孔與殼體上的第一泄油孔再次連通，活塞本體與頂盤達到動態(tài)平衡位置，滑油壓力傳感器檢測當前升高后的滑油壓力，通過升高后的滑油壓力便可獲得臺架標定對應的輸出扭矩值，從而實現根據油路中的滑油壓力變化測量發(fā)動機的輸出扭矩，不僅結構簡單使用方便，成本低，而且減少了電磁干擾對測量準確性和穩(wěn)定性的影響。

技術特征：

1.一種發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，所述活塞本體(32)的朝向所述進油口的一端設置有開口槽(322)，所述開口槽(322)與所述殼體(31)的內腔以及所述進油口相連通；

3.根據權利要求1所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，所述測扭軸(20)與所述安裝座(1)之間設置有第一軸承(24)，所述第一軸承(24)包括外圈(241)、滾子(242)和內圈(243)，所述滾子(242)可轉動于所述外圈(241)和所述內圈(243)之間，所述外圈(241)與所述安裝座(1)固定連接，所述內圈(243)與所述測扭軸(20)固定連接，所述外圈(241)能相對于所述內圈(243)轉動且滑動。

4.根據權利要求3所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，所述外圈(241)上設置有限位部(244)，所述限位部(244)沿所述測扭軸(20)的徑向延伸設置，所述限位部(244)的側壁能與所述安裝座(1)抵接；和/或，

5.根據權利要求1所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，所述安裝座(1)包括可拆卸連接的筒體(13)和蓋體(14)，所述測扭軸(20)的一端可轉動設置在筒體(13)內且能沿自身軸向相對于所述筒體(13)滑動，所述蓋體(14)上設置有安裝孔(141)，所述安裝孔(141)與所述油路(12)相連通，所述滑油壓力傳感器(4)與所述安裝孔(141)相連接。

6.根據權利要求1所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，所述測扭軸(20)的端部設置有套筒(25)，所述套筒(25)通過第二軸承(26)與所述測扭軸(20)轉動連接，所述頂盤(21)與所述套筒(25)固定連接。

7.根據權利要求1所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，所述頂盤(21)為半球型盤體結構，所述半球型盤體的凸頂朝向所述活塞本體(32)且能與所述活塞本體(32)抵接。

8.根據權利要求1所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，所述安裝腔(11)的壁面上開設有安裝槽(15)，所述殼體(31)的周向設置有連接板(312)，所述殼體(31)部分連接至所述安裝槽(15)內，所述連接板(312)的側壁與所述安裝腔(11)的壁面固定連接。

9.根據權利要求1所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，其特征在于，所述活塞本體(32)與所述殼體(31)之間設置有多個密封件，多個密封件沿所述活塞本體(32)的軸向間隔排布。

10.一種發(fā)動機扭矩測量方法，其特征在于，基于權利要求1-9任一項所述的發(fā)動機扭矩測量裝置，所述發(fā)動機扭矩測量方法包括：

技術總結
本發(fā)明涉及航空發(fā)動機技術領域，具體公開了一種發(fā)動機扭矩測量裝置及方法，該發(fā)動機扭矩測量裝置包括具有安裝腔的安裝座、測扭軸、活塞組件和滑油壓力傳感器，測扭軸可轉動設置在安裝腔內，且測扭軸能相對于安裝腔滑動，測扭軸的端部可轉動設置有頂盤，測扭軸上設置有傳動斜齒輪，活塞組件包括殼體和活塞本體，殼體與安裝座的內壁固定連接，活塞本體與殼體滑動連接，且活塞本體的一端穿出殼體與頂盤抵接，殼體上設置有第一泄油孔，活塞本體上設置有第二泄油孔，活塞本體滑動能使第一泄油孔和第二泄油孔選擇性導通或斷開。安裝座內設置有油路，油路的出油口與第二泄油孔相連通，滑油壓力傳感器用于檢測油路的滑油壓力，測量穩(wěn)定，成本低。

技術研發(fā)人員：王石柱,王克菲,陳波,呂新
受保護的技術使用者：上海尚實航空發(fā)動機股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9