專(zhuān)利名稱(chēng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與驅(qū)動(dòng)裝置有關(guān)，特別與航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢査定 位驅(qū)動(dòng)裝置有關(guān)。
技術(shù)背景
航空型發(fā)動(dòng)機(jī)按照工藝要求在工作一定時(shí)間后需對(duì)高壓和低壓壓 氣機(jī)葉片進(jìn)行檢查，以排除故障，消除隱患。傳統(tǒng)的檢查裝置包括傳動(dòng) 桿，分別與傳動(dòng)桿兩端連接的萬(wàn)向連接頭、搖把。工作時(shí)，將帶葉片的 發(fā)動(dòng)機(jī)主軸裝在萬(wàn)向連接頭上，人工轉(zhuǎn)動(dòng)搖把帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行 檢査。采取這種檢査手段，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且還不能進(jìn)行定位檢查， 以至檢查效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，檢查工作實(shí)施起來(lái)極不方便。 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種可進(jìn)行定位檢 查，查檢效率高，可大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅度提高工作效率的航空發(fā) 動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢査定位驅(qū)動(dòng)裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置，包括傳 動(dòng)桿，與傳動(dòng)桿第一端連接的能連接帶葉片的發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的萬(wàn)向連接 頭，其特征在于所述的電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置中有帶與傳動(dòng)桿第二端連接的 減速器的直^^發(fā)動(dòng)機(jī)，控制直流發(fā)動(dòng)機(jī)工作的電機(jī)控制器。
上述的電機(jī)控制器中有中央處理器U1，有通過(guò)3、 4、 5腳分別與中 央處理器Ul的56、 26、 25腳連接的電機(jī)控制芯片U2的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器， 通過(guò)2腳與中央處理器Ul的83腳連接的裝在電動(dòng)機(jī)上的傳感器，鍵盤(pán) 輸入電路，顯示器，鍵盤(pán)輸入電路中有通過(guò)6、 7、 9腳分別與中央處理 器U1的73、 119、 30腳連接的編碼芯片U6及通過(guò)6、 7、 9腳分別與中 央處理器U1的33、 72、 70腳連接的編碼芯片U7，顯示器中有分別通過(guò) 7、 1、 2、 6腳與中央處理器Ul的52、 47、 44、 40腳連接的驅(qū)動(dòng)芯片 U9、 UIO、 Ull，驅(qū)動(dòng)芯片U9、 UIO、 Ull的13、 12、 11、 10、 9、 15、 14腳分別與相對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示器U17、 U16、 U15的2、 1、 9、 7、 6、 4、 5、 IO腳連接。
上述的中央處理器U1采用電機(jī)專(zhuān)用控制模塊TMS320LF2407A，電機(jī) 控制芯片U2采用專(zhuān)用電機(jī)控制芯片LM298，編碼芯片U6、 U7分別采用 SN74HC148DW芯片,驅(qū)動(dòng)芯片U9、 UIO、 Ull分別采用CD4511芯片。
上述的減速器和傳動(dòng)桿間裝有脫扣器，脫扣器中有外套， 一端伸入 外套中與外套配裝的分離器左套、分離器右套，分別位于分離器左、右 套中的且一端伸出分離器左、右套外的扭矩軸左、扭矩軸右，扭矩軸左、 扭矩軸右相對(duì)應(yīng)于分離器左套、分離器右套的位置分別裝有軸承，在扭 矩軸左上有彈簧孔和與之相通的擋銷(xiāo)孔，在分離器右套上相對(duì)擋銷(xiāo)孔的 位置有沿分離器右套端面和軸向由淺入深的弧形螺旋槽，彈簧裝在彈簧 孔中，位于擋銷(xiāo)孔中的擋銷(xiāo)的一端與彈簧接觸而另一端與弧形螺旋槽配 合，脫扣器通過(guò)其扭矩軸左、扭矩軸右與傳動(dòng)桿和減速器連接，運(yùn)轉(zhuǎn)平 穩(wěn)、消音。
上述的減速器為行星減速器，結(jié)構(gòu)緊湊。 上述的電機(jī)采用24V直流電機(jī)。
將本實(shí)用新型固定在航空發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上，將待檢查的帶葉片的主軸 裝在萬(wàn)向連接頭上。工作時(shí)，中央處理器接受鍵盤(pán)各種操作指令，采集 并儲(chǔ)存采集通道所采集數(shù)據(jù)(位置、電流和電壓信號(hào)等)，按照輸出的 指令對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)出控制指令，控制電機(jī)按照操作的要求啟動(dòng)，停 止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速，減速，定位等動(dòng)作，同時(shí)將需要顯示的數(shù)據(jù)發(fā) 送到顯示器上，并控制顯示器將數(shù)據(jù)適時(shí)地顯示在顯示屏上。
本實(shí)用新型采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用中央控制器進(jìn)行控制，具有調(diào) 速、記憶定'位、查找、選擇等功能，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)多極葉片的檢查集成一 體，能對(duì)高壓壓氣機(jī)一至九級(jí)葉片和低壓壓氣機(jī)一至四級(jí)葉片檢査工作 的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)進(jìn)行智能調(diào)速控制，并能對(duì)任意級(jí)位的葉片進(jìn)行記憶、精確 定位、反復(fù)査找等，可以十分方便地對(duì)某級(jí)的葉片進(jìn)行更為細(xì)致的檢査。 大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了人力，大幅度提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)了對(duì) 發(fā)動(dòng)機(jī)檢查時(shí)外部驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化，并能適應(yīng)野外復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境和 便攜式的要求。


圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為萬(wàn)向連接頭結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為脫扣器結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖3中扭矩軸右結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為圖4的左視圖。 圖6為電機(jī)控制器框圖。 圖7為中央處理器電路原理圖。 圖8為電源電路圖1。 圖9為電源電路圖2。 圖IO為驅(qū)動(dòng)器電路原理圖。 圖11為傳感器接線圖。 圖12為鍵盤(pán)輸入電路原理圖。 圖13為顯示器電路原理圖。
具體實(shí)施方式
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參見(jiàn)圖l、圖5，本航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置， 包括傳動(dòng)桿，與傳動(dòng)桿第一端連接的能連接帶葉片的發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的萬(wàn)向 連接頭2，有帶行量減速器3的24V直流發(fā)動(dòng)機(jī)4，與傳動(dòng)桿第二端和 行星減速器連接的脫扣器5，裝在傳動(dòng)桿上的固定座6，帶裝直流發(fā)動(dòng) 機(jī)尾部的脈沖傳感器7的且控制直流發(fā)動(dòng)機(jī)工作的電機(jī)控制器8。
參見(jiàn)圖2，萬(wàn)向連接頭中有彎管套9，分別與彎管套9兩端連接的 第一萬(wàn)向聯(lián)接器10、第二萬(wàn)向聯(lián)接器11，第一萬(wàn)向連接器與傳動(dòng)桿連 接，第二萬(wàn)向聯(lián)接器上裝有內(nèi)花鍵齒套12。通過(guò)內(nèi)花鍵齒套將發(fā)動(dòng)機(jī)帶 葉片的主軸與本實(shí)用新型連接。
參見(jiàn)圖3 圖5，脫扣器中有外套13， 一端伸入外套中與外套配裝 的分離器左套14、分離器右套15，分別位于分離器左、右套中的且一 端伸出分離器左、右套外的扭矩軸左16、扭矩軸右17，扭矩軸左、扭 矩軸右相對(duì)應(yīng)于分離器左套、分離器右套的位置分別裝有軸承23，在扭 矩軸左上有彈簧孔18和與之相通的擋銷(xiāo)孔19，在分離器右套上相對(duì)擋 銷(xiāo)孔的位置有沿分離器右套端面0 90°范圍內(nèi)和軸向由淺入深的弧形 螺旋槽20,彈簧21裝在彈簧孔中，位于擋銷(xiāo)孔中的擋銷(xiāo)22的一端與彈 簧接觸而另一端與弧形螺旋配合。脫扣器通過(guò)其扭矩軸左、扭矩軸右與 傳動(dòng)桿和減速器連接。
參見(jiàn)圖6，電機(jī)控制器包括中央處理器U1 (CPU)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，鍵盤(pán)輸入電路，數(shù)碼管顯示器。
參見(jiàn)圖7，中央處理器(CPU)是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，它接受鍵盤(pán) 發(fā)出的各種操作指令，并發(fā)送各種參數(shù)到數(shù)碼管顯示器顯示。當(dāng)然，最 重要的運(yùn)行電機(jī)工作的各種算法，并送智能功率模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)高性能的 運(yùn)行CPU核心模塊采用TI公司的電機(jī)專(zhuān)用控制模塊DSP TMS320LF2407A，它具有高性能的處理能力 (40MIPS)，集成了對(duì)電機(jī)的 數(shù)字化運(yùn)動(dòng)控制非常有用的先進(jìn)外設(shè)。2407A通過(guò)普通I/O 口發(fā)送數(shù)字 量信號(hào)，控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯U7 (LM298)的運(yùn)行和方向；通過(guò)2407A內(nèi)部 的PWM (脈寬調(diào)制)發(fā)生器，輸出P麗信號(hào)，LM298根據(jù)P麗指定速度 驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
圖8、圖9為電源電路圖。
參見(jiàn)圖IO，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，采用高性能的國(guó)家半導(dǎo)體專(zhuān)用電機(jī)控制芯 片LM298，接受DSP的PWM和方向信號(hào)，并功率放大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。 LM298是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的基于脈寬調(diào)制的智能功率芯片，本 身具有過(guò)熱，過(guò)壓，短路保護(hù)，不需要用戶(hù)采用相關(guān)的保護(hù)措施，十分 方便和可靠，所以在微型電機(jī)控制中被廣泛應(yīng)用。芯片有2個(gè)電源腳， VS和GND ,供輸入電源；1個(gè)方向控制腳DIR，用于控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)；1 個(gè)使能腳BRAKE,控制電機(jī)啟停；1個(gè)P麗輸入，控制輸出電壓的大小。 除電源外，這些控制信號(hào)都取自CPU部分，即TMS320LF2407A。
圖11為傳感器接線圖。傳感器通過(guò)2腳與中央處理器in的83腳 連接。
參見(jiàn)圖12，鍵盤(pán)輸入電路中鍵盤(pán)最多有16個(gè)輸入，采用2塊8—3 編碼器U6、 U7 (SN74HC148DW)。鍵盤(pán)信號(hào)直接送DSP的普通I/O處理。 參見(jiàn)圖'13，數(shù)碼管顯示器，接受DSP發(fā)出的數(shù)據(jù)和控制參數(shù)，經(jīng)過(guò) 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片處理后，驅(qū)動(dòng)7段數(shù)碼管顯示(電路圖第2頁(yè))。數(shù)碼 管的驅(qū)動(dòng)芯片采用U9、 UIO、 Ull (MAXIM的CD4511)。 CD4511是一個(gè)用 于驅(qū)動(dòng)共陰極LED (U15、 U16、 U17數(shù)碼管)顯示器的BCD碼一七段 碼譯碼器，具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS 電路能提供較大的拉電流。可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器。3塊顯示芯片共用 4條數(shù)據(jù)線，即DSP的52、 47、 44、 40。通過(guò)不同的片選信號(hào)18、 14、 37來(lái)分別控制每塊數(shù)碼管的顯示，片選信號(hào)也是由DSP的普通I/O產(chǎn) 生。位置信號(hào)采用電機(jī)尾部的傳感器輸入，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生2個(gè)脈 沖，由此可以定位葉片的各個(gè)位置。操作人員發(fā)現(xiàn)葉片異常時(shí)，點(diǎn)下記 憶健，記錄下位置，存儲(chǔ)在DSP的存儲(chǔ)器之中，通過(guò)上下翻動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì) 記憶位置的反復(fù)查找；當(dāng)需要精確定位時(shí)，DSP自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前位置和目 標(biāo)位置的位置差，也就是脈沖差，實(shí)現(xiàn)精確定位。
權(quán)利要求1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置，包括傳動(dòng)桿，與傳動(dòng)桿第一端連接的能連接帶葉片的發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的萬(wàn)向連接頭，其特征在于所述的電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置中有帶與傳動(dòng)桿第二端連接的減速器的直流發(fā)動(dòng)機(jī)，控制直流發(fā)動(dòng)機(jī)工作的電機(jī)控制器。
2、 如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng) 裝置，其特征在于電機(jī)控制器中有中央處理器U1，有通過(guò)3、 4、 5腳分 別與中央處理器lil的56、 26、 25腳連接的電機(jī)控制芯片U2的電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器，通過(guò)2腳與中央處理器Ul的83腳連接的裝在電動(dòng)機(jī)上的傳感器， 鍵盤(pán)輸入電路，顯示器，鍵盤(pán)輸入電路中有通過(guò)6、 7、 9腳分別與中央 處理器U1的73、 119、 30腳連接的編碼芯片U6及通過(guò)6、 7、 9腳分別 與中央處理器U1的33、 72、 70腳連接的編碼芯片U7，顯示器中有分別 通過(guò)7、 1、 2、 6腳與中央處理器U1的52、 47、 44、 40腳連接的驅(qū)動(dòng) 芯片U9、 UIO、 Ull，驅(qū)動(dòng)芯片U9、 UIO、 Ull的13、 12、 11、 10、 9、 15、 14腳分別與相對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示器U17、 U16、 U15的2、 1、 9、 7、 6、 4、 5、 IO腳連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng) 裝置，其特征在于中央處理器U1采用電機(jī)專(zhuān)用控制模塊頂S320LF2407A， 電機(jī)控制芯片U2采用專(zhuān)用電機(jī)控制芯片LM298，編碼芯片U6、 U7分別 采用SN74HC148DW芯片，驅(qū)動(dòng)芯片U9、 UIO、 Ull分別采用CD4511芯片。
4、 如權(quán)利要求1 3之一所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定 位驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于減速器和傳動(dòng)桿間裝有脫扣器，脫扣器中有外 套， 一端伸入外套中與外套配裝的分離器左套、分離器右套，分別位于 分離器左、右套中的且一端伸出分離器左、右套外的扭矩軸左、扭矩軸 右，扭矩軸左、扭矩軸右相對(duì)應(yīng)于分離器左套、分離器右套的位置分別 裝有軸承，在扭矩軸左上有彈簧孔和與之相通的擋銷(xiāo)孔，在分離器右套 上相對(duì)擋銷(xiāo)孔的位置有沿分離器右套端面和軸向由淺入深的弧形螺旋 槽，彈簧裝在彈簧孔中，位于擋銷(xiāo)孔中的擋銷(xiāo)的一端與彈簧接觸而另一 端與弧形螺旋槽配合，脫扣器通過(guò)其扭矩軸左、扭矩軸右與傳動(dòng)桿和減 速器連接。
5、 如權(quán)要利要求1 3之一所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于減速器的行星減速器。
6、 如權(quán)要利要求1 3之一所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢査電動(dòng) 定位驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的電機(jī)采用24V直流電機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高低壓葉片檢查電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置，包括傳動(dòng)桿，與傳動(dòng)桿第一端連接的能連接帶葉片的發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的萬(wàn)向連接頭，其特征是所述的電動(dòng)定位驅(qū)動(dòng)裝置中有帶與傳動(dòng)桿第二端連接的減速器的直流發(fā)動(dòng)機(jī)，控制直流發(fā)動(dòng)機(jī)工作的電機(jī)控制器。本實(shí)用新型可進(jìn)行定位檢查，查檢效率高，可大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅度提高工作效率。
文檔編號(hào)G01D5/12GK201251451SQ20082014041
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者楊澤南 申請(qǐng)人:成都航利航空科技有限責(zé)任公司