本发明提供一种旋转件壁面参数测量的多点转换装置，引电器轴承座为法兰盘类构件，包括套筒部分以及安装有测速传感器的圆盘部分；传动轴组件贯穿引电器轴承座两端设置，其中在传动轴组件穿出圆盘部分一端套接有波纹管，另一端安装有航空插头；在传动轴组件位于引电器轴承座套筒部分套装有与引电器轴承座圆盘部分相连的双轴承支撑结构，位于引电器轴承座圆盘部分套装有与双轴承支撑结构相连的皮碗组件以及音轮，位于音轮与波纹管之间套装有与引电器轴承座圆盘部分相连的封油罩，在传动轴组件内部设置有与航空插头相连的多组引线。本发明的装置，发动机一次上台测试能够获取多测点壁面数据及同步转速数据，并且对非标工作环境具有一定的容错能力。
1.一种旋转件壁面参数测量的多点转换装置，用于连接引电器组件(1)与传动机构(21)，其特征在于，包括引电器轴承座(3)、传动轴组件、双轴承支撑结构、皮碗组件、音轮(14)、封油罩(15)、波纹管(19)、测速传感器(23)、航空插头(25)、多组要测引线(2)、多组待测引线(24)，引电器轴承座(3)为法兰盘类构件，包括与引电器组件(1)相连的套筒部分和安装有测速传感器(23)的圆盘部分；传动轴组件贯穿引电器轴承座(3)两端设置，其中在传动轴组件穿出圆盘部分一端套接有波纹管(19)，另一端安装有航空插头(25)；在传动轴组件位于引电器轴承座(3)套筒部分套装有与引电器轴承座(3)圆盘部分相连的双轴承支撑结构，在传动轴组件位于引电器轴承座(3)圆盘部分套装有与双轴承支撑结构相连的皮碗组件以及位于远离双轴承支撑结构一侧的音轮(14)；在传动轴组件位于音轮(14)与波纹管(19)之间套装有与引电器轴承座(3)圆盘部分相连的封油罩(15)，在传动轴组件内部设置有多组待测引线(24)以及与航空插头(25)相连的多组要测引线(2)。
2.根据权利要求1所述的旋转件壁面参数测量的多点转换装置，其特征在于，所述传动轴组件包括传动轴(5)、定位轴(18)、第一锁紧螺母(4)、传动头(22)；传动轴(5)包括圆筒部分以及与该圆筒部分一端相连的截面呈C字形的筒形容线槽，其中容线槽的内径大于圆筒部分的外径，在容线槽远离圆筒部分一端插接有所述航空插头(25)；定位轴(18)为圆筒形构件，在该圆筒形构件外壁面上沿径向方向设置有周向凸缘，该定位轴(18)一端贯穿传动轴(5)圆筒部分设置，凸缘与传动轴(5)相接触，穿出圆筒部分通过套装第一锁紧螺母(4)固定，该定位轴(18)另一端外壁上套接有所述波纹管(19)，并且在该端端头部位连接有用于与所述传动机构(21)相连的传动头(22)。
3.根据权利要求2所述的旋转件壁面参数测量的多点转换装置，其特征在于，所述双轴承支撑结构套装于所述传动轴(5)的圆筒部分上，该双轴承支撑结构包括第一轴承(6)、定距外套(7)、定距内套(8)、第二轴承(9)，其中第一轴承(6)位于圆筒部分靠近容线槽一端，该第一轴承(6)内圈与圆筒部分外壁相配合，外圈与所述引电器轴承座(3)套筒部分内壁相配合；定距外套(7)贴合引电器轴承座(3)内壁设置，其中该定距外套(7)一端与第一轴承(6)外圈相接触，定距外套(7)另一端折弯到电器轴承座(3)圆盘部分；第二轴承(9)设置在定距外套(7)与传动轴(5)之间；定距内套(8)位于两轴承之间，并且该定距内套(8)两端分别与两轴承内圈相接触。
4.根据权利要求3所述的旋转件壁面参数测量的多点转换装置，其特征在于，所述皮碗组件包括压环(10)、皮碗座(11)、皮碗(12)、挡环(13)，压环(10)套装在所述传动轴(5)外壁上，并且该压环(10)一端与所述第二轴承(9)内圈相接触，在该压环(10)外壁上套装有皮碗(12)以及与该皮碗(12)相邻的挡环(13)，其中挡环(13)位于远离所述双轴承支撑结构一侧；在皮碗(12)与挡环(13)的外圆周面上套接有与所述定距外套(7)折弯部分相接触的皮碗座(11)，并通过螺栓将皮碗座(11)、定距外套(7)折弯部分、所述电器轴承座(3)圆盘部分三者固连。
5.根据权利要求4所述的旋转件壁面参数测量的多点转换装置，其特征在于，所述音轮(14)套接在所述传动轴(5)上，在两者之间设置有防止两者相对转动的止动键(16)，并在转动轴(5)上套装第二锁紧螺母(17)固定音轮(14)，通过旋拧第二锁紧螺母(17)以使该音轮(14)分别与所述压环(10)、第二锁紧螺母(17)相接触。
6.根据权利要求1所述的旋转件壁面参数测量的多点转换装置，其特征在于，所述测速传感器(23)沿平行所述引电器轴承座(3)套筒部分轴线方向设置在引电器轴承座(3)圆盘部分上的靠近套筒部分一侧。
一种旋转件壁面参数测量的多点转换装置
技术领域
[0001] 本发明属于航空发动机转子动应力测试领域，具体涉及一种旋转件壁面参数测量的多点转换装置。
背景技术
[0002] 在航空及其他民用领域，经常需要了解转子件的壁面参数(动应力、温度、压力)，尤其在发动机研制过程中经常需要进行转子件的振动应力测试，以提高发动机的可靠性、降低研制风险，尤其是在转子件发生故障情况下，这种需求显得更为迫切。在当今国内壁面参数测试中，经常使用到的测试方法为引电器法，即转子信号通过引电器传输到静子部件，并通过测试仪器实现旋转部件上的信号测试。转子部件上测点数量取决于引电器通道数量，尤其在高转速(接近11000RPM)条件下，引电器尺寸受发动机上安装空间限制，以发动机转子动应力测试试验为例，在高转速条件下发动机一次上台测试最多只能对不多于21个测点进行测量。要测量更多测点，发动机只能下台分解，在其他测点上粘贴传感器之后上台继续进行测试，发动机需要多次下台分解再上台，经济成本和时间成本均大大增加，并且两次装配会造成发动机工况差异，造成两次数据可对比性下降。其次对于动态信号，通常需要各通道所采集数据之间的相位关系，这就需要同步采集转速数据，而现今引电器组件上通常没有测速装置。再次，引电器存在容易受发动机转子轴向窜动及偏心影响、整个系统无防油装置等问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种旋转件壁面参数测量的多点转换装置，克服或减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
[0004] 本发明的目的通过如下技术方案实现：一种旋转件壁面参数测量的多点转换装置，用于连接引电器组件与传动机构，包括引电器轴承座、传动轴组件、双轴承支撑结构、皮碗组件、音轮、封油罩、波纹管、测速传感器、航空插头、多组要测引线、多组待测引线，引电器轴承座为法兰盘类构件，包括与引电器组件相连的套筒部分和安装有测速传感器的圆盘部分；传动轴组件贯穿引电器轴承座两端设置，其中在传动轴组件穿出圆盘部分一端套接有波纹管，另一端安装有航空插头；在传动轴组件位于引电器轴承座套筒部分套装有与引电器轴承座圆盘部分相连的双轴承支撑结构，在传动轴组件位于引电器轴承座圆盘部分套装有与双轴承支撑结构相连的皮碗组件以及位于远离双轴承支撑结构一侧的音轮；在传动轴组件位于音轮与波纹管之间套装有与引电器轴承座圆盘部分相连的封油罩，在传动轴组件内部设置有多组待测引线以及与航空插头相连的多组要测引线。
[0005] 优选地是，所述传动轴组件包括传动轴、定位轴、第一锁紧螺母、传动头；传动轴包括圆筒部分以及与该圆筒部分一端相连的截面呈C字形的筒形容线槽，其中容线槽的内径大于圆筒部分的外径，在容线槽远离圆筒部分一端插接有所述航空插头；定位轴为圆筒形构件，在该圆筒形构件外壁面上沿径向方向设置有周向凸缘，该定位轴一端贯穿传动轴圆筒部分设置，凸缘与传动轴相接触，穿出圆筒部分通过套装第一锁紧螺母固定，该定位轴另一端外壁上套接有所述波纹管，并且在该端端头部位连接有用于与所述传动机构相连的传动头。
[0006] 优选地是，所述双轴承支撑结构套装于所述传动轴的圆筒部分上，该双轴承支撑结构包括第一轴承、定距外套、定距内套、第二轴承，其中第一轴承位于圆筒部分靠近容线槽一端，该第一轴承内圈与圆筒部分外壁相配合，外圈与所述引电器轴承座套筒部分内壁相配合；定距外套贴合引电器轴承座内壁设置，其中该定距外套一端与第一轴承外圈相接触，定距外套另一端折弯到电器轴承座圆盘部分；第二轴承设置在定距外套与传动轴之间；定距内套位于两轴承之间，并且该定距内套两端分别与两轴承内圈相接触。
[0007] 优选地是，所述皮碗组件包括压环、皮碗座、皮碗、挡环，压环套装在所述传动轴外壁上，并且该压环一端与所述第二轴承内圈相接触，在该压环外壁上套装有皮碗以及与该皮碗相邻的挡环，其中挡环位于远离所述双轴承支撑结构一侧；在皮碗与挡环的外圆周面上套接有与所述定距外套折弯部分相接触的皮碗座，并通过螺栓将皮碗座、定距外套折弯部分、所述电器轴承座圆盘部分三者固连。
[0008] 优选地是，所述音轮套接在所述传动轴上，在两者之间设置有防止两者相对转动的止动键，并在转动轴上套装第二锁紧螺母固定音轮，通过旋拧第二锁紧螺母以使该音轮分别与所述压环、第二锁紧螺母相接触。
[0009] 优选地是，所述测速传感器沿平行所述引电器轴承座套筒部分轴线方向设置在引电器轴承座圆盘部分上的靠近套筒部分一侧。
[0010] 本发明所提供的一种旋转件壁面参数测量的多点转换装置的有益效果在于，发动机一次上台测试能够获取多测点壁面数据及同步转速数据；整个测试装置对非标工作环境具有一定的容错能力；极大提高数据获取量及数据准确率，降低科研时间及经济成本，为转子件的设计及故障排除提供有效的数据支撑。
附图说明
[0011] 图1为本发明中的旋转件壁面参数测量的多点转换装置的结构示意图；
[0012] 图2为图1的局部放大图；
[0013] 图3为本发明中的旋转件壁面参数测量的多点转换装置的测试方法图；
[0014] 图4为本发明装置的同步转速脉冲示意图。
[0015] 附图标记：
[0016] 1-引电器组件、2-要测引线、3-引电器轴承座、4-第一锁紧螺母、5-传动轴、6-第一轴承、7-定距外套、8-定距内套、9-第二轴承、10-压环、11-皮碗座、12-皮碗、13-挡环、14-音轮、15-封油罩、16-止动键、17-第二锁紧螺母、18-定位轴、19-波纹管、20-传感器、21-传动机构、22-传动头、23-测速传感器、24-待测引线、25-航空插头。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图对本发明的旋转件壁面参数测量的多点转换装置做进一步详细说明。
[0018] 如图1所示，一种旋转件壁面参数测量的多点转换装置，用于连接引电器组件1与传动机构21，包括引电器轴承座3、传动轴组件、双轴承支撑结构、皮碗组件、音轮14、封油罩15、波纹管19、测速传感器23、航空插头25、多组要测引线2、多组待测引线24。
[0019] 引电器轴承座3为法兰盘类构件，包括与引电器组件1相连的套筒部分和安装有测速传感器23的圆盘部分。其中该测速传感器23用于测量音轮14的转速，并且该测速传感器23选择沿平行引电器轴承座3套筒部分轴线方向设置在引电器轴承座3圆盘部分上的靠近套筒部分一侧。通过音轮14、测速传感器23可以提供同步转速脉冲，为动应力等壁面参数测量值提供相位依据，见图4。
[0020] 传动轴组件贯穿引电器轴承座3两端设置，该传动轴组件选择包括传动轴5、定位轴18、第一锁紧螺母4、传动头22的形式，其中，传动轴5包括圆筒部分以及与该圆筒部分一端相连的截面呈C字形的筒形容线槽，其中容线槽的内径大于圆筒部分的外径，在容线槽远离圆筒部分一端插接有航空插头25。定位轴18为圆筒形构件，在该圆筒形构件外壁面上沿径向方向设置有周向凸缘，该定位轴18一端贯穿传动轴5圆筒部分设置，凸缘与传动轴5相接触，穿出圆筒部分通过套装第一锁紧螺母4固定，该定位轴18另一端外壁上套接有波纹管19，，波纹管19的设置能够降低发动机传动轴与定位轴18不同心度的问题，并且在该端端头部位连接有用于与传动机构21相连的传动头22。
[0021] 如图2所示，在传动轴组件位于引电器轴承座3套筒部分套装有与引电器轴承座3圆盘部分相连的双轴承支撑结构。该双轴承支撑结构具体套装于传动轴组件中的传动轴5的圆筒部分上，双轴承支撑结构的形式选择包括第一轴承6、定距外套7、定距内套8、第二轴承9几部分。第一轴承6位于传动轴5圆筒部分上的靠近容线槽一端，该第一轴承6内圈与圆筒部分外壁相配合，外圈与引电器轴承座3套筒部分内壁相配合。定距外套7贴合引电器轴承座3内壁设置，其中该定距外套7一端与第一轴承6外圈相接触，定距外套7另一端折弯到电器轴承座3圆盘部分上。第二轴承9则设置在定距外套7与传动轴5之间。定距内套8位于两轴承之间，并且该定距内套8两端分别与两轴承内圈相接触。该双轴承支撑结构可有效减少发动机轴向窜动对引电器组件1的影响。
[0022] 在传动轴组件位于引电器轴承座3圆盘部分上套装有皮碗组件和音轮14，其中，音轮14位于远离双轴承支撑结构一侧。该皮碗组件选择包括压环10、皮碗座11、皮碗12、挡环13的形式。压环10套装在传动轴组件中的传动轴5外壁上，并且该压环10一端与第二轴承9内圈相接触。在该压环10外壁上套装有皮碗12以及与该皮碗12相邻的挡环13，其中挡环13位于远离双轴承支撑结构一侧。在皮碗12与挡环13的外圆周面上套接有与定距外套7折弯部分相接触的皮碗座11，并通过螺栓将皮碗座11、定距外套7折弯部分、电器轴承座3圆盘部分三者固连。
[0023] 而音轮14同样套接在传动轴5上，在音轮14与传动轴5之间设置防止两者相对转动的止动键16，并在转动轴5上选择套装第二锁紧螺母17以固定音轮14，通过旋拧第二锁紧螺母17使得该音轮14分别与压环10、第二锁紧螺母17相接触。
[0024] 在传动轴组件位于音轮14与波纹管19之间套装有与引电器轴承座3圆盘部分相连的封油罩15，封油罩15和皮碗组件的双层密封保护能够降低滑油对引电器造成的影响，延长引电器寿命。在传动轴组件中的定位轴18内部设置有多组待测引线24以及与航空插头25相连的多组要测引线2。
[0025] 下面介绍本装置的安装步骤。
[0026] 首先依次将第一轴承6、定距外套7、定距内套8、第二轴承9从引电器轴承座3右端装入；然后将传动轴5从引电器轴承座3左端装入；接下来将压环10、止动键16、音轮14、第二锁紧螺母17、定位轴18、波纹管19、传动头22、第一锁紧螺母4安装到传动轴5上；将皮碗座11、皮碗12、挡环13、封油罩15安装到引电器轴承座3上；将传感器20的要测引线2与待测引线24安装到传动轴5容线槽中，并且将要测引线2与航空插头25相连，再将航空插头25安装到传动轴5上；最后将引电器轴承座3组件与传动机构21连接，把引电器组件1、测速传感器
23安装到引电器轴承座3组件上，详见图1。
[0027] 如图3所示，测试过程如下。测试引线从封油套中心穿入，经过波纹管19进入到容线槽内，把全部引线用热缩管集束为多组引线，区分要测引线2与待测引线24。操作时，首先对待测引线24线端进行保护，然后将待测引线24自身进行缠绕放进容线槽底部，压实。接下来将要测引线2与前段航空插头25进行焊接，焊接完成后同样将要测引线2自身进行缠绕放入容线槽内。对容线槽内所有引线进行固定，最后把航空插头25安装到容线槽外端面。待测试完成后，将已经完成测试的引线从航空插头25上取下，再由容线槽内取出未测引线焊接到航空插头25上，把所有引线重新放入容线槽内继续进行测试，以此类推，重复操作。
[0028] 按照本发明提供的测试转换装置及操作流程，以转子壁面参数测试为例，发动机一次上台可获取不少与60测点数据，大大高于现有水平。
[0029] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
