一种航空发动机滑油监测结构和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机领域，具体为一种航空发动机滑油监测结构和方法。
【背景技术】
[0002]航空发动机的滑油能起到传递肩末的作用，目前普遍使用的监测结构是单一功能的磁性检肩器，使用磁性接头，监测滑油中的磁性金属肩末，只能在定期检查或者分解检查中进行查看，无法在线对金属肩情况进行报警。对于滑油温度的监控，是使用温度传感器，在各支点的总回油管路上进行监测。如果需要对温度和金属肩进行同时监测，需要设置两种装置。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种航空发动机滑油监测结构和方法，通过设置磁极和温度感受部，形成两个并联的感受线路，从而实现了同时感受金属肩和滑油温度的功能，并通过连接线路，进行实时在线监测，及时将信息反馈出来，可以大大提高对发动机转动件工作状态的监控能力，提高航空发动机工作的预警时间。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]—种航空发动机滑油监测结构，该结构包括壳体、绝缘套管、可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套、止动环、电极、磁铁、外衬套，电缆插头中的3号插脚连接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚连接在外衬套上，磁铁固定在外衬套中，相互连结的外衬套和绝缘套管与壳体连接，在外衬套内部、磁铁外部，由里到外依次安装可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极，可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极通过电极卡圈槽内的止动环固定。
[0006]所述的航空发动机滑油监测结构，电缆插头中的3号插脚焊接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚焊接在外衬套上，磁铁通过绝缘胶固定在外衬套中，外衬套和绝缘套管粘结后通过外螺纹与壳体连接。
[0007]所述的航空发动机滑油监测结构，外衬套外侧涂敷绝缘涂层，将外衬套与外部环境隔呙开。
[0008]所述的航空发动机滑油监测结构，磁铁的外端设有凹槽。
[0009]所述的航空发动机滑油监测结构，在壳体上设置小孔。
[0010]所述监测结构的航空发动机滑油监测方法，滑油从监测结构的一端流入，从侧面流出；滑油中的磁性金属肩被磁铁吸附，当金属肩磨粒不断积累或有较大的金属肩，超过磁铁和电极之间的缝隙范围时，就将磁铁和电极电路连通；或者，当可熔片达到设定温度后，不断熔化产生变形，从而将磁铁和外衬套搭接；当两种情况任一个发生或同时发生时，电缆插头中的3号插脚和2号插脚均形成回路，通过连接信息处理系统，导致信号器报警。
[0011]所述的航空发动机滑油监测方法，通过设置磁铁和电极之间的间隙来调整报警的敏感度。
[0012]所述的航空发动机滑油监测方法，选取相应熔点的可熔片来调整报警温度。
[0013]本发明的优点及有益效果是:
[0014]1、本发明能够对航空发动机滑油进行金属肩和滑油温度同时进行监测，并能够实时将信息传递给操作人员。由于航空发动机是高转速、大载荷的设备，其转动件特别是主轴轴承一旦失效，发展速度比较迅速，后果比较恶劣，甚至可能造成机毁人亡，损失巨大。通过本发明，可以有效的提高对转动件的监控能力，对转动件的工作状况及时掌握，从而延长故障预警时间。并且将两种监测方法合二为一，进行一体化设计，减少了机件数量和相应连接部件，降低了装配维护成本，对发动机推重比提高带来一定好处。
[0015]2、航空发动机中滑油具有循环使用的特点，携带着发动机内部大量信息，通过对滑油进行监控和技术诊断，可提前发现发动机的内部故障，为预测发动机部件使用寿命和可靠性提供有力依据。本发明通过设置磁极和可熔片，实现了对油液中磁性金属肩和油液温度的同时监测，并可搭接在线检测系统。
[0016]3、本发明是针对航空发动机的使用需求设计的结构，可应用于各型号发动机关键部位滑油的监测。因其具有一定的通用性，还可广泛普及到国内、外燃气轮机及其它使用循环滑油或油液的设备制造和修理中，市场前景广阔。
【附图说明】
[0017]图1为本发明航空发动机滑油监测结构示意图。图中，1-壳体；2_绝缘套管；3-绝缘涂层；4_可恪片；5_垫片；6_密封圈；7_绝缘衬套；8_止动环；9_电极；10_磁铁；11-外衬套；12-2号插脚；13-3号插脚；14_凹槽。
【具体实施方式】
[0018]在具体实施过程中，本发明主要实现了对航空发动机滑油中金属肩和滑油温度同时监测，并能够进行在线反馈。如图1所示，航空发动机滑油监测结构包括:壳体1、绝缘套管2、绝缘涂层3、可熔片4、垫片5、密封圈6、绝缘衬套7、止动环8、电极9、磁铁10、外衬套11等，其主要结构为:
[0019]电缆插头中的3号插脚13焊接在磁铁10上，电缆插头中的2号插脚12焊接在外衬套11上。磁铁10通过绝缘胶固定在外衬套11中，外衬套11和绝缘套管2粘结后通过外螺纹与壳体1连接。绝缘涂层3涂敷在外衬套11外侧，将其与外部环境隔离开，起到保护和一定的固定作用。在外衬套11内部、磁铁10外部，由里到外依次安装可熔片4、垫片5、密封圈6、绝缘衬套7和电极9，最后通过电极9卡圈槽内的止动环8将以上部件固定。可熔片根据发动机工作要求，采用一定熔点的金属制成。
[0020]如图1所示，本发明航空发动机滑油监测结构的工作原理为:
[0021 ] a、金属肩导致信号器报警
[0022]在工作中，滑油中的磁性金属肩被磁铁10吸附在磁力最强的顶端位置，当金属肩到达一定数量时，堆积的金属肩会将磁铁10和电极9搭接，而磁铁10和电极9分别与两个插脚(2号插脚12和3号插脚13)相连。从而，在两个插脚间形成回路，导致信号器报警。另外，可通过设置磁铁10和电极9之间的间隙来调整报警的敏感度。
[0023]b、超温导致信号器报警
[0024]由于整个结构的前端部分接触滑油，当滑油温度过高时，可熔片4开始熔化变形，随着超温情况持续，可熔片4不断熔化，并被右侧被压缩的密封圈6压缩，熔化变形到接触到磁铁10时，就会将磁铁10和外衬套11连接，从而导致信号器报警。为了使可熔片4更好的感受滑油温度，可以在壳体1上可以设置数个小孔。另外，根据所装航空发动机等装备的限制要求，通过选取相应熔点的可熔片来调整报警温度。
[0025]如图1所示，本发明航空发动机滑油监测方法为:
[0026]滑油从结构的右端流入，从侧面流出，滑油中的磁性金属肩可以被磁铁10吸附，磁铁10为带有凹槽14的形式，从而使磁感线聚集在圆周顶端位置，当金属肩磨粒不断积累或有较大的金属肩，超过磁铁10和电极9之间的缝隙范围时，就将二者电路连通；或者，当可熔片4达到设定温度后，不断熔化产生变形，从而将磁铁10和外衬套11搭接。两个插脚分别焊接在磁铁10和金属材质的电极9上，当两种情况任一个发生或同时发生时，两个插脚件均形成了回路，通过连接信息处理系统，即可发出告警信号。
[0027]实施例结果表明，出现转动件或轴承严重失效的发动机轻者需要深度修理，重者需要报废，通过监测后能够及时发现故障，进行针对性修理，按每次节省500万费用，每年10次故障计算，每年可节省费用5000万元，若避免了整机报废，则节省的费用更加巨大。推广到各型其他设备，每年节省的费用约能达到上亿元。
【主权项】
1.一种航空发动机滑油监测结构，其特征在于，该结构包括壳体、绝缘套管、可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套、止动环、电极、磁铁、外衬套，电缆插头中的3号插脚连接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚连接在外衬套上，磁铁固定在外衬套中，相互连结的外衬套和绝缘套管与壳体连接，在外衬套内部、磁铁外部，由里到外依次安装可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极，可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极通过电极卡圈槽内的止动环固定。2.按照权利要求1所述的航空发动机滑油监测结构，其特征在于，电缆插头中的3号插脚焊接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚焊接在外衬套上，磁铁通过绝缘胶固定在外衬套中，外衬套和绝缘套管粘结后通过外螺纹与壳体连接。3.按照权利要求1或2所述的航空发动机滑油监测结构，其特征在于，外衬套外侧涂敷绝缘涂层，将外衬套与外部环境隔离开。4.按照权利要求1或2所述的航空发动机滑油监测结构，其特征在于，磁铁的外端设有凹槽。5.按照权利要求1或2所述的航空发动机滑油监测结构，其特征在于，在壳体上设置小孔。6.一种利用权利要求1或2所述监测结构的航空发动机滑油监测方法，其特征在于，滑油从监测结构的一端流入，从侧面流出；滑油中的磁性金属肩被磁铁吸附，当金属肩磨粒不断积累或有较大的金属肩，超过磁铁和电极之间的缝隙范围时，就将磁铁和电极电路连通；或者，当可熔片达到设定温度后，不断熔化产生变形，从而将磁铁和外衬套搭接；当两种情况任一个发生或同时发生时，电缆插头中的3号插脚和2号插脚均形成回路，通过连接信息处理系统，导致信号器报警。7.按照权利要求6所述的航空发动机滑油监测方法，其特征在于，通过设置磁铁和电极之间的间隙来调整报警的敏感度。8.按照权利要求6所述的航空发动机滑油监测方法，其特征在于，选取相应熔点的可熔片来调整报警温度。
【专利摘要】本发明涉及航空发动机领域，具体为一种航空发动机滑油监测结构和方法。该结构包括壳体、绝缘套管、可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套、止动环、电极、磁铁、外衬套，电缆插头中的3号插脚连接在磁铁上，电缆插头中的2号插脚连接在外衬套上，磁铁固定在外衬套中，相互连结的外衬套和绝缘套管与壳体连接，在外衬套内部、磁铁外部，由里到外依次安装可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极，可熔片、垫片、密封圈、绝缘衬套和电极通过电极卡圈槽内的止动环固定。本发明通过设置磁极和可熔片，实现了对油液中磁性金属屑和油液温度的同时监测，并可搭接在线检测系统，可应用于各型号发动机关键部位滑油的监测。
【IPC分类】F02C7/06
【公开号】CN105298647
【申请号】CN201510818589
【发明人】王凯, 刘本武, 隋雪冰, 赵铁军, 王志哲
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月20日