СТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ КОРОБКИ ПРИВОДОВ

Полезная модель относится к машиностроению, преимущественно к стендам для обкатки коробки приводов газотурбинных двигателей (ГТД).
Известно, что взаимодействие узлов ГТД проявляется только при натурных испытаниях, более того - в реальной среде эксплуатации. Летные испытания узлов ГТД проведены в составе самолета Ил-76 с верхним расположением крыла, один из двигателей которого заменяется исследуемым. (А.Г.Братухин и др., Основы технологии создания газотурбинных двигателей для магистральных самолетов, М., Авиатехинформ, 1999, с 192-203). Наземные испытания узлов ГТД проведены на стенде для испытания авиационных ГТД (патент РФ №1572195, G01M 15/00,1988).
Недостатком известных способов являются высокие эксплуатационные издержки. При возникновении нештатных ситуаций возможно разрушение узла ГТД.
Наиболее близким по технической сущности является стенд для испытания редукторов с несколькими валами отбора мощности, содержащий приводной двигатель и систему нагружения, которая содержит гидравлическую станцию и нагружатели. (а.с. СССР №643768, G01M 13/02, 1977).
Недостатком известного технического решения является наличие дополнительного оборудования и связей между ними, что требует повышения мощности приводного двигателя. При возникновении нештатных ситуаций возможно разрушение узла ГТД.
Техническим результатом предлагаемого решения является возможность проверки функционирования и обкатки коробки передач при минимальной мощности приводного двигателя. Система управления позволяет плавно изменять нагрузку на выходных валах коробки приводов.
Поставленная цель достигается тем, что стенд для обкатки коробки приводов с несколькими валами отбора мощности, содержит приводной двигатель, систему нагружения и станцию смазки, причем система нагружения содержит двухпоточную гидравлическую станцию, в каждой ветви которой установлены гидравлический мотор, гидравлический клапан и электроконтактный манометр в сливной ветви гидравлического мотора, который в рабочем режиме работает как гидравлический насос, а станция смазки содержит бак с электрическим нагревателем, насосы подачи и откачки масла из коробки приводов к выходным валам отбора мощности которой подключены, по крайней мере два дополнительных агрегата нагрузки.
Коробка приводов является редуктором с несколькими валами отбора мощности. Крышка коробки приводов центрируется на корпусе ГТД с помощью болтов. Зубчатые колеса приводов размещаются в полости коробки приводов и опираются на шарико- и ролико- подшипники. (А.А.Иноземцев и др., Авиационный двигатель ПС-90А, М.. Либра-К, 2007, с 70-72). Причиной выхода из строя коробки приводов может быть низкое давление масла на входе и высокое гидравлическое сопротивление трубопроводов подвода масла.
На фиг.1 - принципиальная схема стенда; на фиг.2 - гидравлическая схема стенда; на фиг.3 - кинематическая схема коробки приводов.
Стенд содержит станину 1, приводной электрический двигатель 2, установленный на траверсе 3 с возможностью перемещения, систему нагружения и станцию смазки. На станине 1 расположены три опоры 4, на которых устанавливается подвеска 5 для коробки приводов 6. На траверсе 3 смонтирован промежуточный вал 7 с полумуфтой 8, которая вводится в зацепление с полумуфтой 9 приводного вала 10.
Система нагружения состоит из двухпоточной гидравлической станции 11, каждая ветвь которой содержит гидравлический мотор 12, гидравлический клапан 13 и электроконтактный манометр 14 в сливной ветви 15 гидравлического мотора. Вал гидравлического мотора 12 соединен муфтой 16 с валом 17 отбора мощности коробки приводов 6.
Станция смазки содержит бак 18 с электрическим нагревателем 19, насос 20 подачи масла в коробку приводов 6, насос 21 откачки масла из коробки приводов 6, системы контроля уровня масла и контроля температуры масла (на схеме не показаны), и систему трубопроводов. По крайней мере к двум валам отбора мощности коробки приводов 6 подключены агрегаты 22 и 23, обеспечивающие подачу и фильтрацию масла, поступающего на смазку всех узлов ГТД. Агрегат 22 трубопроводом 24 через вентиль 25 соединен с насосом 21 откачки масла из коробки приводов 6.
Стенд работает следующим образом.
Коробку приводов 6 закрепляют на подвеске 5 и устанавливают на опорах 4. На коробке приводов 6 устанавливают приводной вал 10. Траверсу 3 переводят в рабочее положение. Промежуточный вал 7 с полумуфтой 8 вводится в зацепление с полумуфтой 9 приводного вала 10. Вал гидравлического мотора 12 муфтой 16 соединяют с валом 17 отбора мощности коробки приводов 6. Стенд готов к работе.
При включении зубчатые колеса коробки приводов 6 получают вращение от электрического мотора 2, оснащенного преобразователем частоты, позволяющим установить время его разгона и регулирование числа оборотов.
В качестве нагружателей установлены гидравлические моторы 12, которые питаются от гидравлической станции 11, имеющей две раздельные нагнетающие ветви. В каждой нагнетающей ветви предохранительным клапаном 13 поддерживается давление 0,5 МПа для постоянного подпора гидравлических моторов 12, переходящих работать в режиме насосов.
В сливных ветвях 15 гидравлических моторов 12 установлены гидравлические клапаны 13 давления, регулировкой которых можно менять нагрузку прикладываемую к каждому выходному валу 17 коробки приводов. Прилагаемая нагрузка к каждому выходному валу 17 коробки приводов отображается на двух электроконтактных манометрах 14 как сумма давлений в напорной ветви гидростанции 11 и давления в сливных ветвях 15 гидравлических моторов 12. Общая прилагаемая нагрузка к испытуемой коробке приводов 6 отображается на дисплее преобразователя (на схеме не показан).
Электрическим нагревателем 19 доводят температуру масла в баке 18 до необходимой температуры и насосом 20 подают масло в коробку приводов 6. Станция смазки обеспечивает подачу масла в коробку приводов 6 для подшипников, зубчатых колес и работу агрегатов 22,23 связанных с выходными валами коробки приводов 6
В случае недостаточной откачки масла из коробки приводов 6 агрегатами 22, 23 (из-за малого числа оборотов), необходимо открыть вентиль и насос откачки 21 будет работать совместно с агрегатом 22.
Пример конкретного выполнения.
Время разгона электрического приводного двигателя до 1000 об/мин составляет 10 сек. К валам, приводящим во вращение агрегаты НП123, ГП26, приложена нагрузка 1КВт.Обеспечена подачу масла для работы агрегатов БМФ БЦА, которые потребляют мощность по 05 КВт каждый. Обеспечена температура масла в пределах 70° - 90°С.