39)、定位销(40)、隔圈(41)、轴承b (42)、压盖b (43)、油罩(44)、试验轴承外圈(45)、锁紧螺母b (46)、回油接头(47)组成;
[0032]外圈轴系(4)安装在图1所示的机座(5)中。外圈轴系(9)的转轴b(34)对试验轴承外圈(45)提供支承，转轴b (34)由轴承a (37)和轴承b (42)支承，转轴b (34)通过定位销(40)固定在壳体(39)上。轴承a(37)通过锁紧螺母a(36)固定，轴承b(42)通过隔圈(41)和锁紧螺母a(36)固定。试验轴承外圈(45)安装在转轴b(34) —端，由锁紧螺母b(46)压紧固定。弹簧(38)设置在壳体(39)和轴承a(37)之间，弹簧(38)为轴承a(37)增加预负荷，确保转轴b (34)运转过程平稳。
[0033]转轴b (34)将电主轴功率通过柔性联轴器传递扭矩给转轴b (34)，带动试验轴承外圈(45)转动;转轴b(34) 一端由端盖(35)、压盖b (43)密封。端盖(35)、壳体(39)、压盖b(43)构成外圈轴系轴承a (37)和轴承b (42)的封闭润滑腔体，轴承a (37)和轴承b (42)由润滑系统的设备供油路进行供油。压盖b(43)和油罩(44)构成试验轴承润滑腔，通过回油接头(47)实现单独回油。
[0034]往复移动机构见图4:往复移动机构由锁紧螺母c(48)、丝杠(49)、支架(50)、导轨(51)、底座(52)、手轮(53)组成。通过转动手轮(53)带动丝杠(49)转动，丝杠(49)引导支架(50)沿着导轨(51)前后移动。锁紧螺母c(48)限制手轮(53)转动，实现内圈电主轴的前后往复移动。
[0035]试验器滑油碎肩传感器布局见图5:试验轴承(15)单独回油，试验轴承(15)剥落产生的金属肩通过回油接头(47)，经过滑油碎肩传感器(54)间接反映试验轴承的健康状况，滑油由回油泵(55)抽吸经过油滤组件(56)、旁通活门(57)回滑油箱(58)，再经供油泵(59)、溢流阀(60)，经散热器￠1)后对试验轴承(15)供油，形成供回油循环。
[0036]试验器高频振动传感器布局见图6:按发动机真实涡轮支承和外机匣组件布置高频振动传感器，按照振动传递关系，分别在后支点回油泵帽罩安装边(62)、轴承机匣外边框(63)、涡轮支承安装边(64)以及外机匣安装边(65)布置传感器，用于研宄试验轴承振动的传递路径和规律。
【主权项】
1.带涡轮支承和外机匣的航空发动机主轴承试验器，其特征在于:该试验器融合了航空发动机的真实零部件； 试验器主体由驱动试验轴承内、外圈转动的内圈轴系(9)、外圈轴系(4)、发动机真实零组件以及往复机构组成；发动机真实零组件模拟试验轴承的完整振动传递路径；试验器主体设有润滑系统与振动监测系统；润滑系统为试验器各转动部件提供润滑并监测滑油中金属碎肩情况；振动监测系统用于开展振动传递规律研宄； 航空发动机的真实零部件包括真实的航空发动机涡轮支承和外机匣组件与试验器机座连，以涡轮支承部件作为轴承支承点组建两个独立旋转的轴系，低速轴系的电主轴和支架往复移动，便于试验器的拆装； 所述高速联轴器最高转速为16500rpm，低速联轴器最高转速为12000rpm ; 连接法兰(7)将内圈轴系(9)和外机匣组件⑶连接到由机座⑴和主体机座(5)组成的试验器床身上；高速电主轴(2)、低速电主轴(11)分别通过高速联轴器(3)、低速联轴器(10)驱动外圈轴系⑷的转轴b(34)、内圈轴系(9)的转轴a(20)旋转，加载油缸(6)与内圈轴系(9)连接，并为内圈轴系(9)施加载荷；试验轴承(15)设置在外圈轴系(4)、内圈轴系(9)之间； 完整振动传输路径通过试验轴承(15)、试验器的内圈轴系(9)、外机匣组件(8)实现；该传输路径为试验轴承(15)—发动机真实零组件。2.根据权利要求1所述的带涡轮支承和外机匣的航空发动机主轴承试验器，其特征在于:发动机真实零组件的传输路径为低压轴后支点轴承(29)—挤压油膜阻尼器(28)—轴承机匣(32)—内圈轴系(9)—混合器一偏心轮和滑块一外机匣组件(8)。3.根据权利要求1所述的带涡轮支承和外机匣的航空发动机主轴承试验器，其特征在于:内圈轴系(9)的轴承机匣(32)由低压后支点轴承(29)支撑；挤压油膜阻尼器(28)设置在轴承机匣(32)内环和低压后支点轴承(29)之间，内圈轴系(9)通过挤压油膜阻尼器(28)的挤压油膜吸收振动能量；加载套(18)设置在靠近试验轴承(15) —侧的内圈轴系(9)转轴a(20)上，试验轴承(15)的端面通过螺母a(17)压紧固定；定位座(24)与端盖(23)通过螺钉紧固在轴承机匣端面的安装孔上，实现对内圈轴系(9)的加载和定位；低压后支点轴承(29)的内圈固定在轴承衬套(27)上，轴承衬套(27)固定在内圈轴系(9)的转轴a (20)上，轴承衬套(27)通过衬套(26)和螺母b (30)进行定位和紧固，定位座(24)的外圈安装有挤压油膜阻尼器(28)并固定在轴承机匣(32)的内环上；安装板22设置在轴承机匣(32)和机座(I)之间，通过螺栓固定在轴承机匣安装边￠5)上； 试验轴承(15)的内圈设置在转轴a (20)的一端，喷油环(14)通过螺母(13)与试验轴承内圈(15)连接，轴承座(16)设置在试验轴承(15)的外侧，轴承座(16)与试验轴承(15)之间形成封闭的润滑腔体；喷油环(14)为试验轴承内圈(15)供油；转轴a(20)的另一端通过大端盖(33)密封；密封环(25)设置在定位座(24)的外侧；喷油环(21)设置在加载套(18)和辅助定位轴承之间，通过螺钉固定在机座(I)的壳体上，喷油环(21)为加载套(18)和辅助定位轴承提供润滑；喷油块(31)设置在轴承机匣(32)的滑油供油孔上，通过螺钉固定在轴承机匣(32)上，为低压后支点轴承(29)供油，完成润滑功能。4.根据权利要求1所述的带涡轮支承和外机匣的航空发动机主轴承试验器，其特征在于:外圈轴系(4)由转轴b(34)、端盖(35)、锁紧螺母a(36)、轴承a(37)、弹簧(38)、壳体(39)、定位销(40)、隔圈(41)、轴承b (42)、压盖b (43)、油罩(44)、试验轴承外圈(45)、锁紧螺母b (46)、回油接头(47)组成； 外圈轴系⑷安装在机座(5)中；外圈轴系(9)的转轴b (34)对试验轴承外圈(45)提供支承，转轴b(34)由轴承a(37)和轴承b(42)支承，转轴b(34)通过定位销(40)固定在壳体(39)上;轴承a(37)通过锁紧螺母a(36)固定，轴承b(42)通过隔圈(41)和锁紧螺母a(36)固定；试验轴承外圈(45)安装在转轴b(34) —端，由锁紧螺母b(46)压紧固定；弹簧(38)设置在壳体(39)和轴承a(37)之间，弹簧(38)为轴承a(37)增加预负荷，确保转轴b(34)运转过程平稳； 转轴b(34)将电主轴功率通过柔性联轴器传递扭矩给转轴b (34)，带动试验轴承外圈(45)转动;转轴b(34) 一端由端盖(35)、压盖b (43)密封；端盖(35)、壳体(39)、压盖b (43)构成外圈轴系轴承a(37)和轴承b(42)的封闭润滑腔体，轴承a(37)和轴承b(42)由润滑系统的设备供油路进行供油；压盖b(43)和油罩(44)构成试验轴承润滑腔，通过回油接头(47)实现单独回油。5.根据权利要求1所述的带涡轮支承和外机匣的航空发动机主轴承试验器，其特征在于:往复移动机构由锁紧螺母c (48)、丝杠(49)、支架(50)、导轨(51)、底座(52)、手轮(53)组成；通过转动手轮(53)带动丝杠(49)转动，丝杠(49)引导支架(50)沿着导轨(51)前后移动；锁紧螺母c(48)限制手轮(53)转动，实现内圈电主轴的前后往复移动。6.根据权利要求1所述的带涡轮支承和外机匣的航空发动机主轴承试验器，其特征在于:试验轴承(15)单独回油，试验轴承(15)剥落产生的金属肩通过回油接头(47)，经过滑油碎肩传感器(54)间接反映试验轴承的健康状况，滑油由回油泵(55)抽吸经过油滤组件(56)、旁通活门(57)回滑油箱(58)，再经供油泵(59)、溢流阀(60)，经散热器(61)后对试验轴承(15)供油，形成供回油循环。7.根据权利要求1所述的带涡轮支承和外机匣的航空发动机主轴承试验器，其特征在于:按发动机真实涡轮支承和外机匣组件布置高频振动传感器，按照振动传递关系，分别在后支点回油泵帽罩安装边(62)、轴承机匣外边框(63)、涡轮支承安装边(64)以及外机匣安装边￠5)布置传感器。
【专利摘要】带涡轮支承和外机匣的航空发动机主轴承试验器，属于航空发动机关键零组件试验技术领域。融合了航空发动机的真实零部件；结构上保留了发动机完整的振动传输路径；包含外圈轴系和内圈轴系；外圈轴系作为辅助支承，内圈轴系支承采用发动机实体结构形式；内圈轴系的驱动轴支架可以往复移动；采用专用的全流域滑油碎屑传感器和高频振动传感器，以支持试验轴承的健康状态监视和试验轴承至外机匣的振动传递规律研究。
【IPC分类】G01M13/04
【公开号】CN104964824
【申请号】CN201510370314
【发明人】尉询楷, 杨立, 侯建, 赵雪红, 战立光, 田民, 张金焕, 刘苏亚, 孟祥明, 刘芳, 朱锐锋, 李伟, 张生良, 李喜发, 杨洪, 何秀然, 乔洪信, 赵俊宏, 王芳
【申请人】中国人民解放军空军装备研究院航空装备研究所
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月29日