基于PLC的空气起动机控制系统

传统的空气起动机控制系统主要通过硬件仪器来实现,存在操作复杂、精度低、功能难以拓展等缺点。基于LabVIEW软件开发平台,结合传感器、信号调理器、数据采集卡等硬件设备,开发了一套先进的空气起动机控制系统。该系统能够对空气起动机的主要参数进行监测,同时也可以控制空气起动机的辅助设备进行相应的动作。实验表明,系统操作简单、性能稳定、功能易拓展,对提升空气起动机的工作效率、生产效益和工作安全具有一定的意义。

某型发动机空气起动机减速器漏油故障分析

XX型发动机空气起动机在使用过程中,时常出现减速器漏油故障,造成其减速器内腔滑油量不足,导致空气起动机内部零件损伤严重。本文从发动机起动系统工作原理和空气起动机的结构特点上分析了该型空气起动机漏油故障发生的原因,并针对故障现象提出了行之有效的修理方法。

发动机使用过程中空气起动机二次转动问题研究

针对发动机使用过程中空气起动机二次转动现象,通过对空气起动机工作原理分析并进行机上验证,确定该现象是由恒压风门的工作原理决定的。大转速下接通空调引气时,起动管路内空气压力冲击会导致空气起动机短时转动,对发动机的正常使用无影响,可通过在慢车时接通空调引气避免此现象。

空气涡轮起动机包容性数值仿真与结构优化设计方法研究

运输类飞机适航条款明确规定空气涡轮起动机等含高能转子的设备必须具备足够的轮盘破裂包容能力,但国内相关单位普遍缺乏空气涡轮起动机包容结构的正向优化设计方法。为解决该问题,本文采用有限元数值仿真方法开发出多参数优化的自动化计算软件平台和流程,通过建立包容环结构的多参数实验设计(Design of Experiments,DOE)样本数据库,根据样本数的优化结果构建Kriging近似模型,并利用有限元计算获得最优的结构设计参数。该方法选取U形包容环截面的厚度δ,槽宽a,槽深h和槽缘宽s等参数进行优化,采用数值仿真和试验验证相结合的方式进行对比分析。结果表明,优化后的包容环径向变形量可达到29.7%,相比于优化前的18.9%具有明显提升;优化后的包容环径向变形更充分、吸能效果更好,在相同包容性条件下减重效果高达38%。通过采用本文提出的结构优化设计方法,实现了某型空气涡轮起动机包容环的正向优化设计,该方法可用于在役空气涡轮起动机包容环的优化与新型号空气涡轮起动机包容环设计。

空气涡轮起动机异常振动诊断的STFT分析

采用短时傅里叶变换分析方法,对某型空气涡轮起动机在交付前试验流程的起动过程振动响应进行非平稳特征分析,有效识别振动幅值偏大,判定异常振动,避免其交付后出现振动故障。通过对比空气涡轮起动机起动过程的正常状态与振动异常状态的短时傅里叶时频谱分析,获得异常振动的时频谱特征,对导致异常的零部件和装配因素进行了分析。结果表明:将短时傅里叶变换应用于空气涡轮起动机起动过程的振动信号分析能够对振动的非平稳特征进行有效识别。

超高转速空气涡轮起动机转子临界转速研究

某型航空用超高转速空气涡轮起动机在研制周期内时常出现涡轮转子在通过二阶临界转速时整机振动异常的情况。基于实体模型的有限元分析方法,对其涡轮转子系统进行建模,分别利用分析软件和专用动力学软件计算涡轮转子系统的临界转速,并与大量的试验结果进行对比,分析计算与试验结果的差异原因,从正常工作转速、转子支撑结构设计等方面对该航空用空气涡轮起动机实现临界转速合理设计提出优化建议。

空气涡轮起动机包容性试验方案设计分析

空气涡轮起动机在设计过程中,需要进行包容性试验。试验前设计了转子转接段工装,并进行了强度校核。对壳体处理方案以及轮盘切割槽方案进行了分析,预制了涡轮转子切割槽,其径向长度为20.1 mm,周向角度为90°。采用触发线和振动超限2种方式触发试验台停机,然后设置试验参数,在试验台上进行了包容性试验。结果表明转速为121060 r/min时,涡轮转子的轮盘可三等分破裂并逐渐向外甩出,同时包容环保持包容状态。试验结果验证了所提出的切割槽方案满足包容性试验要求。研究结果可以为空气涡轮起动机包容性试验方案的设计提供参考。

空气涡轮起动机测试数据采集系统

开发了一种用于空气涡轮起动机性能试验的数据采集系统。该系统能实现试验流程的自动监控,实验数据的自动采集、处理,以及实验结果的显示、存储及打印输出。通过反映涡轮起动机状态的参数,成功地诊断涡轮起动机的运行状态及典型故障。现场运行结果表明了该系统的有效性和优越性。

空气起动机故障模式、影响及危害性分析

研究了可靠性理论中的故障模式、影响及危害性分析技术,并将该技术应用于空气起动机的修理中。利用搜集到的空气起动机故障信息和数据,进行了故障模式、影响及危害性技术分析,确定了其可靠性薄弱环节,并最终制定了设计改进措施和维修措施。

某型空气起动机保险轴断裂失效分析

分析了某型空气起动机保险轴断裂断口的性质,确定了故障原因,为防止故障的再次发生提供支持。

某型空气起动机漏气故障分析及修理预防措施

介绍了某型空气起动机在外场和厂内修理时所表现的漏气故障现象,对漏气故障原因进行分析和确定,制定了针对性的修理及预防措施,解决了空气起动机漏气故障。

某型空气起动机涡轮处漏油故障分析

针对某型空气起动机在外场使用时出现涡轮处漏油故障现象,对故障原因进行了分析,制定了针对性的修理及预防措施,解决了空气起动机涡轮处漏油故障。

空气涡轮起动机优化设计和匹配特性

为改善某型空气涡轮起动机的性能,并使其与辅助动力装置的引气特性匹配,采用数值仿真和试验相结合的方法,开展了某型空气涡轮起动机气动性能和流场细节的研究,并完成了导向器和涡轮级叶型优化设计,改型后涡轮流量增大了23.2%,效率提升了3.4%,功率增加了18.0%。数值仿真和试验结果的对比表明,流量整体差别较小,波动范围在±3%以内,均值为0.17%;功率差别最大为2.38%,最小为0.1%,符合性较好。数值仿真结果表明,空气涡轮起动机改型后与辅助动力装置的引气特性线存在共同工作点,实现了两者的匹配工作,改善了辅助动力装置的工作状况。

空气涡轮起动机整机结构动力学分步建模与确认策略

针对空气涡轮起动机整机结构复杂、有限元模型建模与修正困难的问题,提出了整机结构分步建模与模型确认的策略。根据起动机的结构特点,将其分解为若干子系统,再依次将子系统分为若干底层结构。首先建立底层每个单个结构无约束状态的有限元模型,并通过非接触式激光测振分别对结构进行模态测试,利用测试的模态数据实现有限元模型的修正,得到确认的有限元模型;其次通过确认的底层结构的连接建模,得到子系统层的有限元模型,同时对底层结构装配后的子系统进行模态测试和子系统层连接模型的参数修正,得到确认的子系统模型;最终利用转子系统与静子系统的支承刚度,建立起动机高精度的整机动力学有限元模型并进行整机的临界转速仿真预测,并与起动机整机临界转速的试验数据对比,验证分步进行整机动力学高精度模型的建模与确认策略的可行性。

空气涡轮起动机传扭轴断裂故障分析

针对某型航空发动机在起动过程中空气涡轮起动机传扭轴断裂问题,结合宏观检测和断口金相分析,对发动机附件机匣和起动机中潜在的不安全因素开展排查工作,绘制详细故障树,得出了进气压力超调、起动系统传动链齿侧间隙和发动机转动惯量的随机性综合作用,引起瞬时冲击转矩超大,是导致此次传扭轴断裂故障的主要原因。

某空气涡轮起动机动密封泄漏分析

针对某型航空用空气涡轮起动机在设计研发过程中出现的动密封滑油泄漏问题,对机械密封结构进行分解分析,初步判定泄漏的滑油来源于摩擦副中静环与动环的贴合端面。根据动密封的结构特点及空气涡轮起动机使用环境编制故障树,对动密封处介质温度和摩擦副温度场开展试验研究和仿真计算,对摩擦副端面进行检测分析,对动密封所需的轴向压紧力以及弹簧提供的压紧力进行校核计算,结果发现动密封滑油泄漏的主要原因是辅助胶圈在高温滑油中体积胀大从而引起摩擦阻力增加,导致弹性元件无法提供摩擦副贴合所需的足够压紧力。根据研究结果增加了该动密封波形弹簧的预紧力,并通过试验验证了改进后动密封的密封效果。

空气涡轮起动机包容性研究

根据飞机对高能设备的包容要求,分析总结了空气涡轮起动机应具备的包容性,明确了空气涡轮起动机包容性的研究方法。以空气涡轮起动机包容性设计为目标对原有包容结构进行改进,构建包容模型和有限元仿真模型,动态研究了涡轮转子碎裂以及碎块的运动轨迹,并进行了试验验证。试验结果表明:改进后的空气涡轮起动机达到了包容设计的要求,能够包容涡轮转子最大能量状态的碎块能量,结构改进方案有效。

涡轮气动设计对空气涡轮起动机自由运转转速的影响分析

为控制空气涡轮起动机自由运转,减少自由运转转速过高对空气涡轮起动机结构重量及安全运行带来的不利影响,开展了涡轮气动设计对空气涡轮起动机自由运转转速的影响分析,提出通过控制来流攻角降低自由运转转速的气动设计方法,识别了影响来流攻角的四个主要因素:叶片构造角、反力度、载荷系数和流量系数。结果表明:来流攻角对自由运转转速具有非常明显的影响,通过选择合适的气动参数,可有效提高峰值功率转速下的负攻角,增强大转速状态下的转子攻角损失,进而降低涡轮自由运转转速。进一步,整机试验结果证明,采用本文提出的设计方法,优化后的涡轮在峰值功率基本不变的前提下,峰值功率转速降低17.8%,自由运转转速可降低近20%。

航空用空气涡轮起动机典型故障诊断分析

通过收集科研与生产一线大量的样本数据,统计并归纳出空气涡轮起动机在使用中的几种常见故障现象,针对输出轴断裂、涡轮失稳碰擦和内部异常磨损这3种典型故障原因,剖析其形成机理和危害,采用故障树分析法开展定性分析和研究,为后续建立故障诊断系统积累样本。

空气涡轮起动机滚针轴承失效分析与改进研究

以某型航空用空气涡轮起动机滚针轴承失效为例,运用金相分析和损伤检测等方法对其失效原因进行分析,发现轴承在运转过程中受到轴向力作用,使保持架出现轴向窜动,保持架端面与外圈端面接触摩擦,导致保持架承受过大的作用力,从而破碎。更换保持架材料和优化保持架结构,并对优化前、后的保持架进行仿真,结果表明,优化后的保持架强度远大于优化前,其运行可靠性更高。