起动机试验台的制作方法

本发明涉及一种空气起动机的测试技术，特别涉及一种空气起动机的飞轮测试技术。

背景技术：

随着我国民用运输业的不断发展，空客、波音等各种机型的引进数量也与日俱增，空气起动机做为起动发动机不可缺少的部件，与发动机连接在一起，压缩空气使空气起动机的涡轮旋转，并通过减速机构传递给输出轴，为主发动机起动提供足够的扭矩。空气起动机的重要作用毋庸置疑，因此，对空气起动机的修理和检验就显得非常重要，目前对空气起动机的修理和检验，其修理费用高，修理周期长，严重影响飞机的正常运行。

现有专利201020611073.1公开的一种空气起动机飞轮负载试验台，它包括有依次设置在同一转动轴上的空气起动机安装法兰、飞轮离合器、刹车制动器、飞轮，所述转动轴的靠近刹车制动器的一端通过固定法兰与空气起动机的输出轴连接，所述飞轮端设置有速度传感器，所述空气起动机的空气进口连接有软管，所述软管上设置有进气控制系统，实现对空气起动机的加速时间进行测试。但是，飞轮属于模拟负载，由于各种机型的发动机负载不尽相同，使该试验平台适应更多机型需要飞轮负载可以调整；上述空气起动机仍然无法实现不同惯性量的负载模拟，且其测试不够全面。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述存在的问题，提供一种起动机试验台，该试验台结构简单，操作方便，能够快捷地对空气起动机进行测试，实现不同惯性量的负载模拟，保证飞机正常运行。

本发明采用的技术方案如下；

一种起动机试验台，所述试验台包括安装法兰、离合组件部分、制动器部分和飞轮部分，所述安装法兰、离合组件部分、制动器部分和飞轮部分依次设置在同一转动轴上，所述转动轴靠近离合组件部分的一端通过安装法兰与空气起动机的输出轴连接；所述飞轮部分包括主飞轮盘、飞轮轴、左配重盘以及右配重盘；所述飞轮轴设于所述转动轴上，所述主飞轮盘压装在飞轮轴上，所述左配重盘和右配重盘连接到主飞轮盘的左右两侧；所述左配重盘的盘体通过卡盘卡合，所述卡盘具有三个卡爪，所述卡爪均匀分布在左配重盘的圆周上，并能在左配重盘上同步沿径向移动。

其中优选的方案为：左配重盘沿径向均匀分布有三个细长圆槽，所述左配重盘的内侧通过安装板连接有带螺旋槽的大锥齿轮；所述卡爪由上卡面、下卡面以及连接上卡面和下卡面的卡体构成，所述卡体为与所述细长圆槽配合的细长圆杆构造，所述下卡面的底面设有与大锥齿轮的螺旋槽相适配的螺旋突起，所述主飞轮盘的盘体边缘插设有轴承，所述轴承一端套设有小锥齿轮，另一端安装有方孔；所述小锥齿轮的锥齿与大锥齿轮的锥齿相啮合，通过扳手插入方孔转动小锥齿轮，并带动大锥齿轮转动，从而使卡爪做径向运动。当卡爪向外运动扩张或缩小时，及配重块的半径相应扩大或缩小，整个飞轮部分的半径变化，从而实现惯性量的调整；因此，本发明的惯性飞轮可以调整不同的惯性量来适应不同飞机型号或不同起动机型号。

进一步地，所述上卡面和下卡面为沿径向向外逐渐增大面积的扇 形构造；扇形构造使得转动的惯性量更接近预设的要求。

更进一步地，所述卡爪的径向长度为32-48cm，在该范围内，使试验台具有很好的工作性能，且满足大部分要测试的起动机。

本发明的另一个改进，所述左配重盘和右配重盘分别通过连接螺栓连接到主飞轮盘的左右两侧，通过调节连接螺栓的横向旋紧长度，使主飞轮盘两侧的左右配重盘可以沿飞轮轴轴向移动。

采用了上述结构后，在进行实验时，使用飞轮离合组件将被试空气起动机产生的动力传动到飞轮上，用于空气动力传递的控制，为了满足不同情况下的具体测试要求，控制离合器拖动气缸，控制空气起动机输出轴与转动轴离合和连接两种状态。飞轮轴带动主飞轮盘旋转，主飞轮盘通过连接螺栓带动左配重盘、右配重盘旋转。拆除连接螺栓，主飞轮盘两侧的左右配重盘可以沿飞轮轴轴向移动，而脱开主飞轮盘，此时飞轮轴只带动主飞轮盘旋转，左右配重盘被悬空。通过此结构可以实现不同惯性量的负载模拟。

本发明进一步地改进，所述主飞轮盘上绕其中心轴孔开设有对称的孔洞，以减少其转动惯量；所述左配重盘和右配重盘的质量相同。

本发明的又一个改进，所述飞轮轴一侧的转动轴上还设有轴向补偿器，所述轴向补偿器连接有电机。补偿器的使用能将起动机损失的动能补上，此外，通过电机还可以测试转动轴传输的转矩，从而可计算得知检测飞轮过程中的参数误差。

本发明的安装法兰还设置有第一空气输入口、第二空气输入口和排气孔，进气和排气之用。

进一步地，所述第一空气输入口和第二空气输入口分别连接有通气管，所述通气管内设有挡片，所述挡片的一端连接有旋转螺丝，所 述旋转螺丝旋接在通气管壁上，通过调节旋转螺丝进一步优化空气的压缩效果。

为完善本发明的测试数据，所述空气起动机的输出轴连接有管道，所述管道上设置有进气控制系统，所述进气控制系统包括依次设置在管道上的空气压力调节器、电动调节阀、指针式压力表、流量计、空气压力传感器、空气温度传感器、震动传感器、防超速传感器、转矩传感器以及转速传感器。

本发明的起动机试验台，结构简单，操作方便，能够快捷地对空气起动机的飞轮进行测试。飞轮属于模拟负载，由于各种机型的发动机负载不尽相同，使该试验平台适应更多机型需要飞轮负载可以调整；通过安装卡盘结构使得飞轮盘的半径可调整，使其惯性量发生变化，实现不同惯性量的负载模拟，此外，还可通过主飞轮盘和左右配重盘的结构实现不同惯性量的负载模拟。本发明还具有起动机实验平台的数据采集和处理系统：以计算机为中心，将起动机测试所需要的数据通过数据采集装置(数据采集卡)采集，传输给计算机处理和显示。其中的数据如空气压力、空气温度等设置在进气控制系统的各类仪器和传感器测量得到。

本发明的空气起动机试验台，大大地缩短了空气起动机的维修周期，维修费用低，能满足飞机正常运行。

附图说明

下面结合附图进一步说明：

图1是本发明起动机试验台的结构示意图；

图2是本发明起动机试验台的主飞轮盘结构的剖视图；

图3是本发明起动机试验台的左右配重盘悬空的状态示意图；

图4是本发明起动机试验台的进气控制系统的结构示意图。

具体实施方式

参见图1-2，示出了本发明的一种起动机试验台，所述试验台包括安装法兰14、离合组件部分10、制动器部分11和飞轮部分12，所述安装法兰14、离合组件部分10、制动器部分11和飞轮部分12依次设置在同一转动轴上，离合组件部分10连接制动器部分11，制动器部分11连接飞轮部分12，所述转动轴靠近离合组件部分10的一端通过安装法兰14与空气起动机的输出轴连接。

所述飞轮部分12包括主飞轮盘123、飞轮轴121、左配重盘122以及右配重盘124；所述飞轮轴121设于所述转动轴上，所述主飞轮盘123压装在飞轮轴121上，所述左配重盘122和右配重盘124连接到主飞轮盘123的左右两侧；所述左配重盘122的盘体通过卡盘卡合，所述卡盘具有三个卡爪20，所述卡爪20均匀分布在左配重盘122的圆周上，并能在左配重盘122上同步沿径向移动。

本发明的卡盘的一个优选实施方式为：所述左配重盘122沿径向均匀分布有三个细长圆槽125，所述左配重盘122的内侧通过安装板连接有带螺旋槽的大锥齿轮126；所述上卡面21和下卡面23整体为沿径向向外逐渐增大面积的扇形构造。本发明对卡爪20的径向长度不做具体的限定，以实际使用情况做调节，优选为径向长度为32-48cm。

所述卡爪20由上卡面21、下卡面23以及连接上卡面21和下卡面23的卡体22构成，所述卡体22为与所述细长圆槽125配合的细长圆杆构造，所述下卡面23的底面设有与大锥齿轮126的螺旋槽相适配的螺旋突起24，所述主飞轮盘123的盘体边缘插设有轴承，所述轴承一端套设有小锥齿轮25，另一端安装有方孔16；所述小锥齿轮25的锥 齿与大锥齿轮126的锥齿相啮合，通过扳手插入方孔16转动小锥齿轮25，并带动大锥齿轮126转动，从而使卡爪20做径向运动。

在上述方案的基础上，本发明的另一个实施方式为：所述左配重盘122和右配重盘124分别通过连接螺栓连接到主飞轮盘123的左右两侧，通过调节连接螺栓的横向旋紧长度，使主飞轮盘123两侧的左右配重盘可以沿飞轮轴121轴向移动，图3所示。所述主飞轮盘上绕其中心轴孔开设有对称的孔洞，所述左配重盘122和右配重盘124的质量相同。

飞轮轴带动主飞轮盘123旋转，主飞轮盘123通过连接螺栓带动左配重盘122、右配重盘124旋转。拆除连接螺栓，主飞轮盘123两侧的左右配重盘可以沿飞轮轴轴向移动，而脱开主飞轮盘123，此时飞轮轴只带动主飞轮盘123旋转，左右配重盘被悬空。通过此结构可以实现不同惯性量的负载模拟。

本发明的又一个实施方式：所述飞轮轴121一侧的转动轴上还设有轴向补偿器15，所述轴向补偿器15连接有电机16。补偿器15将起动机损失的动能补上，并通过电机16还可以测试转动轴传输的转矩，从而可计算得知检测飞轮过程中的参数误差。

本发明的再一个实施方式：所述安装法兰14上设置有第一空气输入口7、第二空气输入口8和排气孔13。所述第一空气输入口7和第二空气输入口8分别连接有通气管17，所述通气管17内设有挡片，所述挡片的一端连接有旋转螺丝18，所述旋转螺丝18旋接在通气管壁上。

此外，本发明的试验台的另一个实施方式，图4所示，所述空气起动机的输出轴312连接有管道，所述管道上设置有进气控制系统， 所述进气控制系统包括依次设置在管道上的空气压力调节器301、电动调节阀302、指针式压力表303、流量计304、空气压力传感器305、空气温度传感器306、震动传感器308、防超速传感器309、转矩传感器310以及转速传感器311。该系统连接于计算机，以计算机为中心，将起动机测试所需要的数据通过数据采集装置(数据采集卡)采集，传输给计算机处理和显示。

以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。