本發(fā)明屬于航空發(fā)動機試驗設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種電容式葉尖間隙測試傳感器安裝裝置。

背景技術(shù)：

高壓渦輪葉尖間隙是發(fā)動機最重要參數(shù)之一，對發(fā)動機性能保持至關(guān)重要，獲取發(fā)動機工作中的葉尖間隙數(shù)據(jù)有重要意義。由于涉及零件多、工作載荷復(fù)雜，相關(guān)的設(shè)計、試驗工作都存在很大難度。

在葉尖間隙測量技術(shù)發(fā)展的過程中，主要出現(xiàn)了基于X射線測量、光纖測量、放電探針、電渦流測量、激光三角、電容測量等的測量方式。其中，采用電容式傳感器進行的間隙測量是目前比較成熟的一項技術(shù)，國外發(fā)動機廣泛采用，國內(nèi)發(fā)動機受傳感器安裝裝置限制，尚未推廣使用。電容式間隙測量技術(shù)的精度受測量時介質(zhì)的介電常數(shù)的變化、環(huán)境干擾(磁場、電火花)、探頭及機匣受熱變形、校準(zhǔn)誤差等多方面因素影響，而傳感器安裝結(jié)構(gòu)對這些因素產(chǎn)生直接影響。為此，需要設(shè)計一種合理、穩(wěn)定的傳感器安裝固定結(jié)構(gòu)，保證傳感器的測試精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電容式葉尖間隙測試傳感器安裝裝置，用于將電容式葉尖間隙測試傳感器安裝至發(fā)動機機匣上，以根據(jù)測量時介質(zhì)的介電常數(shù)的變化反映其與葉尖之間的間隙情況，從而為發(fā)動機試驗時保證試車的安全。

本發(fā)明電容式葉尖間隙測試傳感器安裝裝置，用于將所述傳感器安裝至發(fā)動機機匣上，所述傳感器伸入機匣內(nèi)的接頭部分具有一個外徑較大的限位凸起，所述電容式葉尖間隙測試傳感器安裝裝置包括堵蓋、防轉(zhuǎn)筒、固定座以及調(diào)整墊，其中，

堵蓋，中間開孔，所述孔尺寸設(shè)置成與所述傳感器的數(shù)據(jù)線間隙配合；

防轉(zhuǎn)筒，一端與堵蓋共同固定在外機匣上，另一端向外機匣與內(nèi)機匣之間延伸；

固定座，為空心柱狀結(jié)構(gòu)，中間段設(shè)置有外螺紋，適配安裝在具有內(nèi)螺紋的內(nèi)機匣通孔內(nèi)，向外機匣與內(nèi)機匣之間延伸的第一端與所述防轉(zhuǎn)筒鍵連接，且該第一端內(nèi)徑小于中間段內(nèi)徑，防止設(shè)置在中間段的傳感器接頭部分自該第一端滑出，設(shè)置在內(nèi)機匣通孔內(nèi)的第二端端面接觸所述限位凸起的一個面；

調(diào)整墊，設(shè)置在內(nèi)機匣通孔內(nèi)，頂緊所述限位凸起的另一個面。

本發(fā)明中，傳感器的限位凸起被調(diào)整墊與固定座端部所述夾持；或者位于兩者之間，由所述調(diào)整墊墊高其位置，調(diào)節(jié)所述調(diào)整墊的厚度可以調(diào)節(jié)傳感器伸入內(nèi)機匣內(nèi)部的長度，從而調(diào)整傳感器端部與葉尖的間隙。

本發(fā)明中，固定座內(nèi)筒用于容納傳感器接頭的大部分結(jié)構(gòu)以及自傳感器接頭向外延伸的數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線繼續(xù)向外延伸穿過設(shè)置在外機匣處的防轉(zhuǎn)筒、設(shè)置在外機匣外的堵蓋，最后接入控制機構(gòu)。慮到傳感器數(shù)據(jù)線在試車過程中不能承受導(dǎo)致導(dǎo)數(shù)據(jù)線變形的附加載荷的安裝要求，通過采用在堵蓋的傳感器數(shù)據(jù)線引出孔與傳感器數(shù)據(jù)線間采用間隙配合的方式，在發(fā)動機試車過程中傳感器數(shù)據(jù)線可以自由伸縮，避免由于機匣的熱變形、振動和氣流的氣動力對傳感器數(shù)據(jù)線產(chǎn)生變形的附加載荷。

本發(fā)明中，固定座與防轉(zhuǎn)筒鍵連接用于防止固定座轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選的是，所述堵蓋對開設(shè)計，且與所述外機匣螺栓連接。由于堵蓋上的通孔尺寸較小，僅能容許數(shù)據(jù)線穿過，為此，對開設(shè)計可以保證將傳感器安裝至固定座內(nèi)，

優(yōu)選的是，所述防轉(zhuǎn)筒與所述外機匣之間設(shè)置有密封墊。

優(yōu)選的是，所述調(diào)整墊的厚度至少設(shè)置成能夠使所述傳感器伸入機匣內(nèi)的一端端面與機匣內(nèi)流道外端面存在間隙。

優(yōu)選的是，防轉(zhuǎn)筒與固定座的鍵連接包括：

所述防轉(zhuǎn)筒端面上沿周向設(shè)置有若干防轉(zhuǎn)凸起；

所述固定座端面上沿周向設(shè)置有若干豁口；

所述凸起適配插接至所述豁口內(nèi)。

優(yōu)選的是，防轉(zhuǎn)筒與固定座的鍵連接包括：

所述防轉(zhuǎn)筒端面上沿周向設(shè)置有若干豁口；

所述固定座端面上沿周向設(shè)置有若干防轉(zhuǎn)凸起；

所述凸起適配插接至所述豁口內(nèi)。

優(yōu)選的是，防轉(zhuǎn)筒與固定座的鍵連接包括：

所述防轉(zhuǎn)筒端面上沿周向設(shè)置有若干第一凹槽；

所述固定座端面上沿周向設(shè)置有若干第二凹槽；

鎖緊銷，兩端分別位于所述第一凹槽與所述第二凹槽內(nèi)。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1)拆裝方便

本發(fā)明通過采用密封堵蓋采用分瓣對開結(jié)構(gòu)，以及防轉(zhuǎn)筒與固定座的鍵連接，在發(fā)動機整機狀態(tài)下可以對傳感器進行拆裝、檢查或更換。

2)熱變形補償

本發(fā)明通過采用在堵蓋的傳感器數(shù)據(jù)線引出孔與傳感器數(shù)據(jù)線間采用間隙配合的方式，在發(fā)動機試車過程中傳感器數(shù)據(jù)線可以自由伸縮，避免由于機匣的熱變形、振動和氣流的氣動力對傳感器數(shù)據(jù)線產(chǎn)生變形的附加載荷。

3)徑向安裝間隙可調(diào)

本發(fā)明通過在傳感器與機匣間增加一調(diào)整墊，通過改變調(diào)整墊的厚度尺寸，以滿足測試傳感器與機匣的徑向安裝間隙要求。

附圖說明

圖1為按照本發(fā)明電容式葉尖間隙測試傳感器安裝裝置的一優(yōu)選實施例的靜安裝裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明圖1所示實施例的堵蓋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明圖1所示實施例的固定座與防轉(zhuǎn)筒連接關(guān)系示意圖。

圖4為本發(fā)明圖1所示實施例的安裝裝置與機匣及傳感器安裝示意圖。

其中，1為堵蓋，2為防轉(zhuǎn)筒，3為固定座，4為調(diào)整墊，5為外機匣，6為內(nèi)機匣，7為限位凸起，8為鎖緊銷，9為葉尖，10為密封墊；

11為數(shù)據(jù)線引出孔，12為通孔；

21為壓板，22為防轉(zhuǎn)筒主體；

41為第一筒體，42為第二筒體；

91為接頭部分，92為數(shù)據(jù)線，93為連接端，911為第一段，912為第二段。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

本發(fā)明提出了一種電容式葉尖間隙測試傳感器安裝裝置，用于將所述傳感器安裝至發(fā)動機機匣上，首先參考圖4，所述傳感器包括伸入機匣內(nèi)的接頭部分91、數(shù)據(jù)線92以及與上位機連接的連接端93，在接頭部分91處具有一個外徑較大的限位凸起7，接頭部分91被限位凸起7分成兩段：具有端部的第一段911以及與數(shù)據(jù)線92連接的第二段912。

鑒于此，本發(fā)明提供的電容式葉尖間隙測試傳感器安裝裝置包括堵蓋1、防轉(zhuǎn)筒2、固定座3以及調(diào)整墊4，參考圖1，具體為：

堵蓋1，中間開數(shù)據(jù)線引出孔11，數(shù)據(jù)線引出孔11的尺寸設(shè)置成與所述傳感器的數(shù)據(jù)線92間隙配合；

防轉(zhuǎn)筒2，一端與堵蓋1共同固定在外機匣上，另一端向外機匣5與內(nèi)機匣6之間延伸；

固定座3，為空心柱狀結(jié)構(gòu)，中間段設(shè)置有外螺紋，適配安裝在具有內(nèi)螺紋的內(nèi)機匣通孔內(nèi)，向外機匣與內(nèi)機匣之間延伸的第一端與所述防轉(zhuǎn)筒鍵連接，且該第一端內(nèi)徑小于中間段內(nèi)徑，防止設(shè)置在中間段的傳感器接頭部分自該第一端滑出，設(shè)置在內(nèi)機匣通孔內(nèi)的第二端端面接觸所述限位凸起的一個面；

調(diào)整墊4，設(shè)置在內(nèi)機匣通孔內(nèi)，頂緊所述限位凸起的另一個面。

堵蓋1的結(jié)構(gòu)如圖2所示，本發(fā)明的葉尖間隙測試傳感器安裝裝置，考慮到傳感器數(shù)據(jù)線在試車過程中不能承受導(dǎo)致數(shù)據(jù)線變形的附加載荷的安裝要求，通過采用在堵蓋1的傳感器數(shù)據(jù)線引出孔11與傳感器數(shù)據(jù)線間采用間隙配合的方式，在發(fā)動機試車過程中傳感器數(shù)據(jù)線可以自由伸縮，避免由于機匣的熱變形、振動和氣流的氣動力對傳感器數(shù)據(jù)線產(chǎn)生變形的附加載荷。

可以理解的是，本實施例中，所述堵蓋對開設(shè)計，這是由于堵蓋上的通孔尺寸較小，僅能容許數(shù)據(jù)線穿過，對開設(shè)計可以保證將傳感器安裝至固定座內(nèi)，具體安裝過程是，先將傳感器的具有連接端93的一端向上穿過固定座3及防轉(zhuǎn)筒2，之后將對開的堵蓋合上，合上時，由間隙配合可知，如圖4所示，數(shù)據(jù)線與堵蓋上的通孔間隙為△1。

本實施例中，堵蓋1的目的還在于將防轉(zhuǎn)筒2固定至外機匣上，可以理解的是，本發(fā)明為防止固定座轉(zhuǎn)動，必然將防轉(zhuǎn)筒2與固定座3固定連接，因此，堵蓋在四周設(shè)置有若干通孔12，以通過螺栓連接的方式將其與防轉(zhuǎn)筒2、外機匣5一塊固定連接。

參考圖3，防轉(zhuǎn)筒2包括兩部分，位于外機匣5外的能夠與堵蓋1接合的壓板21以及伸向外機匣5與內(nèi)機匣6之間的防轉(zhuǎn)筒主體22，壓板21徑向尺寸大于外機匣上的通孔，以保證其具有壓接到外機匣匣體上的邊緣部分，防轉(zhuǎn)筒主體22的外徑適配于外機匣5的通孔內(nèi)徑，備選實施方式中，為保證防轉(zhuǎn)筒主體22與外機匣5之間的密封性，在所述防轉(zhuǎn)筒主體22上套設(shè)有密封墊10，可以理解的是，密封墊10還可以設(shè)置在壓板21與外機匣5之間，參考圖4，該密封墊位于壓板21向防轉(zhuǎn)筒主體22延伸的拐角處。

再次參考圖3，防轉(zhuǎn)筒2與固定座3為鍵連接，其包括如下三種連接形式：

1)所述防轉(zhuǎn)筒2端面上沿周向設(shè)置有若干防轉(zhuǎn)凸起；所述固定座3端面上沿周向設(shè)置有若干豁口；所述凸起適配插接至所述豁口內(nèi)。

2)所述防轉(zhuǎn)筒端面上沿周向設(shè)置有若干豁口；所述固定座端面上沿周向設(shè)置有若干防轉(zhuǎn)凸起；所述凸起適配插接至所述豁口內(nèi)。

3)所述防轉(zhuǎn)筒端面上沿周向設(shè)置有若干第一凹槽；所述固定座端面上沿周向設(shè)置有若干第二凹槽；鎖緊銷，兩端分別位于所述第一凹槽與所述第二凹槽內(nèi)。本實施例以該連接形式為例進行說明，所述凹槽為廣義描述，參考圖3，其在周向具有限定轉(zhuǎn)動的側(cè)壁即可，不能理解成限定為僅一個面開口的結(jié)構(gòu)。鎖緊銷8及凹槽可以是一個也可以是多個。

本實施例中，固定座3為主要容納傳感器接頭的結(jié)構(gòu)，參考圖3及圖4，固定座3包括內(nèi)徑較小的第一筒體41及內(nèi)徑較大的第二筒體42，第二筒體內(nèi)能夠容納傳感器的接頭部分91的第二段912，第一筒體41僅能允許數(shù)據(jù)線92穿過，接頭部分91尺寸大于第一筒體41的內(nèi)徑，第一筒體41不允許第二段912穿過。另外需要說明的是，第一筒體41以及固定座3的內(nèi)徑大于傳感器的連接端93的外徑，故而，本發(fā)明安裝裝置在未接入堵頭的情況下，允許傳感器的連接端93自安裝裝置的具有固定座的一端向另一端穿過，如前所述，又因為固定座3的第二筒體42內(nèi)徑小于傳感器的限位凸起7的尺寸，所以，僅有傳感器的接頭部分91的第二段912落入固定座3內(nèi)。

本實施例中，參考圖4，內(nèi)機匣6的底端開口尺寸也小于限位凸起7的外徑，因此，當(dāng)將帶有傳感器的固定座3安裝至內(nèi)機匣6上時，由內(nèi)機匣底端面與固定座3共同夾持限位凸起7，傳感器將被固定。

調(diào)整墊4設(shè)置在限位凸起7余內(nèi)機匣底端面之間，其作用在于調(diào)整傳感器接頭部分91的第一段911距流道的間隙，如圖4所示的間隙△2，調(diào)節(jié)所述調(diào)整墊的厚度可以調(diào)節(jié)傳感器伸入內(nèi)機匣內(nèi)部的長度，從而調(diào)整傳感器端部與葉尖9的間隙。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1)拆裝方便

本發(fā)明通過采用密封堵蓋采用分瓣對開結(jié)構(gòu)，以及防轉(zhuǎn)筒與固定座的鍵連接，在發(fā)動機整機狀態(tài)下可以對傳感器進行拆裝、檢查或更換。

2)熱變形補償

本發(fā)明通過采用在堵蓋的傳感器數(shù)據(jù)線引出孔與傳感器數(shù)據(jù)線間采用間隙配合的方式，在發(fā)動機試車過程中傳感器數(shù)據(jù)線可以自由伸縮，避免由于機匣的熱變形、振動和氣流的氣動力對傳感器數(shù)據(jù)線產(chǎn)生變形的附加載荷。

3)徑向安裝間隙可調(diào)

本發(fā)明通過在傳感器與機匣間增加一調(diào)整墊，通過改變調(diào)整墊的厚度尺寸，以滿足測試傳感器與機匣的徑向安裝間隙要求。

最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。