通过启动器对动态密封件处的结焦程度进行的监控的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的领域是对涡轮发动机中的动态密封件处的结焦程度进行监控的领域，以 及配备有能够进行所述监控的系统的涡轮发动机领域。
【背景技术】
[0002] 参照图la，例如为涡轮马达(turbomotor)的某种涡轮发动机1包括气体发生器10， 该气体发生器包括旋转轴11，喷注轮12安装在该旋转轴11上，该喷注轮12自身因此是旋转 的。
[0003] 喷注轮具有多个通至燃烧室30中的孔。以这种方式，喷注轮在其旋转期间通过离 心作用将燃料喷射到燃烧室中。
[0004] 参照图lb，涡轮发动机还包括喷注歧管20,该喷注歧管20是围绕气体发生器10的 轴11安装的固定的轴对称部件。
[0005] 喷注歧管输送燃料到喷注轮。燃料在喷注歧管的内导管21中流动，并且在渗入到 喷注轮中之前流入(d6bouche)到腔22中。
[0006] 为确保喷注轮与喷注歧管之间的密封，设置了多个诸如迷宫式密封件23之类的动 态密封件。
[0007]现在当前，通常发生的是，在这些密封件的槽中形成焦炭，因此导致了在喷注轮与 喷注歧管之间发生摩擦。该摩擦可恶化，直至其导致气体发生器的轴被完全阻滞;于是其将 不再能够启动发动机。
[0008] 在难于启动的情况下，操作人员会执行在涡轮发动机的维护手册中说明的用于搜 检故障的操作。这些搜检操作一般时间长并且效率不高，因为有时在探测到启动困难的成 因之前耗费了大量的时间，在这种情况下，该成因是在动态密封件处的结焦(实际上，会考 虑许多其它的成因）。
[0009] 进一步地，这些搜检操作意味着涡轮发动机意外的失效，以及因此意味着其中安 装有该涡轮发动机的航空器的失效，该失效可能进一步需要将一个或几个计划内的飞行任 务取消。这些操作因此代表了相当高的成本。
[0010] 没有替代的方法使得能够对气体发生器的轴由于动态密封件处的结焦而导致的 阻滞进行预测，以及由此给出避免已经提出过的故障搜检操作的可能性。
[0011] 因此存在对于用于监控动态密封件处的结焦程度的方法的需求。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是，通过提出一种用于监控涡轮发动机的动态密封件处的结焦程度 的方法，找出本文前面所陈述的问题的解决方法。
[0013] 本发明的另一个目的是在使用涡轮发动机期间能够监控该结焦的程度，而不会致 使涡轮发动机的不能使用。
[0014] 在这方面，本发明的目的是用于监控涡轮发动机的动态密封件处的结焦程度的方 法，该祸轮发动机包括：
[0015] -气体发生器，该气体发生器包括旋转轴和安装在所述轴上的喷注轮，该喷注轮适 于通过离心作用喷射燃料；以及
[0016] -喷注歧管，该喷注歧管适于输送燃料到喷注轮；
[0017] -动态密封件，该动态密封件适于确保喷注轮与喷注歧管之间的密封;以及
[0018] -启动器，该启动器适于在涡轮发动机的启动阶段期间驱动气体发生器的轴进行 旋转；
[0019] 该方法的特征在于，其包括下述步骤：
[0020] -在启动涡轮发动机时通过启动器使涡轮发动机的气体发生器的轴开始旋转的阶 段期间，对流过启动器的电流和启动器的端口上的电压进行测量；
[0021 ]-根据所测得的电流和电压确定动态密封件处的结焦程度。
[0022] 有利地但可选地，根据本发明的方法可进一步包括以下特征中的至少一个：
[0023] -用于确定动态密封件处的结焦程度的步骤包括:确定气体发生器的轴的阻扭矩 的代表性数据。
[0024] -用于确定动态密封件处的结焦程度的步骤包括对来自以下组中的步骤进行应 用：
[0025] 〇将所确定的阻扭矩的代表性数据与预先确定的阈值进行比较；
[0026] 〇确定所确定的数据与轴的初始阻扭矩的代表性数据之间的差值，并且将该差值 与预先确定的阈值进行比较;以及
[0027] 〇通过阻扭矩的代表性数据的之前的测量值，确定所述数据的取决于涡轮发动机 的使用情况的变化，并且将所述变化率与预先确定的阈值进行比较。
[0028] -该方法进一步包括:在气体发生器的轴的自转阶段期间，对所述轴的转速进行测 量。
[0029] -用于确定动态密封件处的结焦程度的步骤通过对流过启动器的电流和启动器端 口上的电压进行测量以及通过对气体发生器的轴的转速进行测量而被执行。
[0030] 本发明的目的还在于用于监控涡轮发动机的动态密封件处的结焦程度的系统，该 涡轮发动机包括：
[0031 ]-气体发生器，该气体发生器包括旋转轴和安装在所述轴上的喷注轮，该轮适于通 过离心作用喷射燃料；
[0032] -喷注歧管，该喷注歧管适于输送燃料直达喷注轮；
[0033] -动态密封件，该动态密封件适于确保喷注轮与喷注歧管之间的密封;以及
[0034] -启动器，该启动器适于在涡轮发动机的启动阶段期间驱动气体发生器的轴进行 旋转；
[0035] 该监控系统适于应用前文所说明的监控方法，并且包括：
[0036] -至少一个用于测量启动器端口上的电压和流过该启动器的电流的设备；
[0037]-处理单元，该处理单元包括存储器和适合的处理装置，该适合的处理装置用于处 理电流测量值与电压测量值，以确定动态密封件处的结焦程度。
[0038] 有利但可选地，根据本发明的监控系统进一步具有下述特征中的至少一个：
[0039] -测量设备适于以大于或等于10赫兹的频率采集电压测量值和电流测量值。
[0040] -该系统进一步包括至少一个用于气体发生器的轴的转速的传感器，该传感器适 于以大于或等于2赫兹的频率执行采集。
[0041] 本发明的目的进一步在于一种涡轮发动机，该涡轮发动机包括：
[0042] -气体发生器，该气体发生器包括旋转轴和安装在所述轴上的喷注轮，该轮适于通 过离心作用喷射燃料；
[0043] -喷注歧管，该喷注歧管相对于发生器的轴固定地安装，并且适于输送燃料直达喷 注轮；
[0044] -动态密封件，该动态密封件适于确保喷注轮与喷注歧管之间的密封;以及
[0045] -启动器，该启动器适于在涡轮发动机的启动阶段期间驱动气体发生器的轴进行 旋转；
[0046] 涡轮发动机的特征在于，其进一步包括根据前述的说明的监控系统。
[0047] 由此所提出的监控系统能够评估涡轮发动机的动态密封件处的结焦程度，并检测 到不能启动涡轮发动机之前的关键阶段。
[0048] 这使得如果需要规划用于清洁或更换动态密封件的维护是可行的。
【附图说明】
[0049] 本发明的其它特征、目的和优点通过以下的说明来呈现，所述说明是纯说明性和 非限制性的并且应当参照附图阅读，在附图中：
[0050] 已经描述过的图la和图lb示意性地示出了配备有喷注轮的涡轮发动机的运行原 理；
[0051] 图2a和图2b示出了根据本发明的两个实施例的监控方法的主要步骤；
[0052]图3a示出了，针对涡轮发动机的使用情况的不同程度，气体发生器的轴减速的时 间段；
[0053]图3b示出了气体发生器的轴的取决于涡轮发动机的使用情况的减速随时间的变 化；
[0054] 图4示出了气体发生器的轴的取决于涡轮发动机的使用情况的阻扭矩的代表性数 据随时间的变化。
【具体实施方式】
[0055] 在图2a和图2b中示出了用于监控涡轮发动机的动态密封件处的结焦的方法的两 个实施例。
[0056] 如同在图la的表述中，可以是涡轮马达的涡轮发动机1包括气体发生器10,该气体 发生器10包括旋转轴11，该旋转轴11驱动安装在其上的喷注轮12进行旋转。
[0057]涡轮发动机进一步包括固定的喷注歧管20,该喷注歧管20是围绕气体发生器的轴 的轴对称部件。喷注歧管20包括至少一个内导管21，该内导管21通至圆周腔22中。
[0058]涡轮发动机还包括燃烧室30,在该燃烧室30中进行燃料的点火，用以推进其中安 装有该涡轮发动机的航空器。
[0059] 喷注轮12包括径向内通道13,该径向内通道13-侧通至圆周腔22中，并且在一侧 通至燃烧室30中。
[0060] 燃料被通过喷注歧管输送到腔22,在该腔22处，该燃料随后从布置在开放的孔中