用于通過氣體發(fā)生器的軸對密封件處的結焦程度進行監(jiān)控的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明的領域是對渦輪發(fā)動機中的動態(tài)密封件處的結焦程度進行監(jiān)控的領域，以 及配備有能夠進行所述監(jiān)控的系統(tǒng)的渦輪發(fā)動機領域。
【背景技術】
[0002] 參照圖la，例如為渦輪馬達(turbomotor)的某種渦輪發(fā)動機1包括氣體發(fā)生器10， 該氣體發(fā)生器包括旋轉軸11，噴注輪12安裝在該旋轉軸11上，該噴注輪12自身因此是旋轉 的。
[0003] 噴注輪具有多個通至燃燒室30中的孔。以這種方式，噴注輪在其旋轉期間通過離 心作用將燃料噴射到燃燒室中。
[0004] 參照圖lb，渦輪發(fā)動機還包括噴注歧管20,該噴注歧管20是圍繞氣體發(fā)生器10的 軸11安裝的固定的軸對稱部件。
[0005] 噴注歧管輸送燃料到噴注輪。燃料在噴注歧管的內導管21中流動，并且在滲入到 噴注輪中之前流入(d6bouche)到腔22中。
[0006] 為確保噴注輪與噴注歧管之間的密封，設置了多個諸如迷宮式密封件23之類的動 態(tài)密封件。
[0007] 當前，通常發(fā)生的是，在這些密封件的槽中形成焦炭，因此導致了在噴注輪與噴注 歧管之間發(fā)生摩擦。該摩擦可惡化，直至其導致氣體發(fā)生器的軸被完全阻滯;于是其將不再 能夠啟動發(fā)動機。
[0008] 在難于啟動的情況下，操作人員會執(zhí)行在渦輪發(fā)動機的維護手冊中說明的用于搜 檢故障的操作。這些搜檢操作一般時間長并且效率不高，因為有時在探測到啟動困難的成 因之前耗費了大量的時間，在這種情況下，該成因是在動態(tài)密封件處的結焦(實際上，會考 慮許多其它的成因）。
[0009] 進一步地，這些搜檢操作意味著渦輪發(fā)動機意外的失效，以及因此意味著其中安 裝有該渦輪發(fā)動機的航空器的失效，該失效可能進一步需要將一個或幾個計劃內的飛行任 務取消。這些操作因此代表了相當高的成本。
[0010] 沒有替代的方法使得能夠對氣體發(fā)生器的軸由于動態(tài)密封件處的結焦而導致的 阻滯進行預測，以及由此給出避免已經提出過的故障搜檢操作的可能性。
[0011] 因此存在對于用于監(jiān)控動態(tài)密封件處的結焦程度的方法的需求。

【發(fā)明內容】

[0012] 本發(fā)明的目的是，通過提出一種用于監(jiān)控渦輪發(fā)動機的動態(tài)密封件處的結焦程度 的方法，找出本文前面所陳述的問題的解決方法。
[0013] 本發(fā)明的另一個目的是在使用渦輪發(fā)動機期間能夠監(jiān)控該結焦的程度，而不會致 使渦輪發(fā)動機的不能使用。
[0014] 在這方面，本發(fā)明的目的是用于監(jiān)控渦輪發(fā)動機的動態(tài)密封件處的結焦程度的方 法，該禍輪發(fā)動機包括：
[0015] -氣體發(fā)生器，該氣體發(fā)生器包括旋轉軸和安裝在所述軸上的噴注輪，該噴注輪適 于通過離心作用噴射燃料；以及
[0016] -噴注歧管，該噴注歧管適于輸送燃料到噴注輪；
[0017] -動態(tài)密封件，該動態(tài)密封件適于確保噴注輪與噴注歧管之間的密封；
[0018] 該方法的特征在于，包括以下步驟：
[0019] -在渦輪發(fā)動機的自轉階段期間，測量氣體發(fā)生器的軸的轉速;以及
[0020] -根據由此測得的轉速的隨時間的變化，確定動態(tài)密封件處的結焦程度。
[0021 ]有利地但可選地，根據本發(fā)明的方法可進一步包括以下特征中的至少一個：
[0022] -用于確定動態(tài)密封件處的結焦程度的步驟包括對在軸的兩個轉速之間對氣體發(fā) 生器的軸的減速進行測量。
[0023] -在第一轉速與第二轉速之間對減速實施測量，該第一轉速介于1000轉/分鐘到 2500轉/分鐘之間，優(yōu)選地等于1000轉/分鐘，該第二轉速介于500轉/分鐘到1000轉/分鐘之 間，優(yōu)選地等于700轉/分鐘。
[0024] -確定動態(tài)密封件處的結焦程度包括來自以下組中的步驟中的一個：
[0025] 〇將氣體發(fā)生器的軸的減速與預先確定的閾值進行比較；
[0026] 〇確定軸的相同轉速之間的、所測得的減速與渦輪發(fā)動機的初始減速之間的差值， 并且將差值與預先確定的閾值進行比較;以及
[0027] 〇通過之前的減速測量值確定取決于渦輪發(fā)動機的使用情況的所述減速的變化 率，并且將所述變化率與預先確定的閾值進行比較。
[0028] -該方法被應用在進一步包括啟動器的渦輪發(fā)動機中，并且包括下述步驟：
[0029] 〇在啟動渦輪發(fā)動機時通過啟動器使氣體發(fā)生器的軸開始旋轉的階段期間，測量 流過啟動器的電流和啟動器的端口上的電壓；
[0030] 〇根據所測得的電流和電壓，確定氣體發(fā)生器的軸的阻扭矩的代表性數據；
[0031] -用于確定動態(tài)密封件處的結焦程度的步驟通過氣體發(fā)生器的軸的轉速隨時間的 變化和取決于渦輪發(fā)動機的使用情況的阻扭矩的值或代表性數據的隨時間的變化被執(zhí)行。
[0032] 本發(fā)明的目的還在于用于監(jiān)控渦輪發(fā)動機的動態(tài)密封件處的結焦程度的系統(tǒng)，該 渦輪發(fā)動機包括：
[0033] -氣體發(fā)生器，該氣體發(fā)生器包括旋轉軸和安裝在所述軸上的噴注輪，該輪適于通 過離心作用噴射燃料；
[0034] -噴注歧管，該噴注歧管適于輸送燃料到噴注輪;以及
[0035] -動態(tài)密封件，該動態(tài)密封件適于確保噴注輪與噴注歧管之間的密封；
[0036] 監(jiān)控系統(tǒng)適于應用根據前述的說明的方法，并且包括：
[0037] -至少一個用于氣體發(fā)生器的軸的轉速的傳感器，該傳感器適于以高于或等于2赫 茲的頻率執(zhí)行采集;以及
[0038]-處理單元，該處理單元包括存儲器和用于對轉速進行測量的適合的處理裝置，該 轉速用于確定動態(tài)密封件處的結焦程度。
[0039]當根據本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)建立在進一步包括啟動器的渦輪發(fā)動機中時，該監(jiān)控系 統(tǒng)可額外地進一步包括至少一個用于測量啟動器端口上的電壓和流過該啟動器的電流的 設備，所述測量設備適于以大于或等于10赫茲的頻率采集電壓測量值和電流測量值。
[0040]本發(fā)明的目的還在于一種渦輪發(fā)動機，該渦輪發(fā)動機包括：
[0041 ]-氣體發(fā)生器，該氣體發(fā)生器包括旋轉軸和安裝在所述軸上的噴注輪，該輪適于通 過離心作用噴射燃料；
[0042] -噴注歧管，該噴注歧管適于輸送燃料到噴注輪;以及
[0043] -動態(tài)密封件，該動態(tài)密封件適于確保噴注輪與噴注歧管之間的密封；
[0044] 渦輪發(fā)動機的特征在于，其進一步包括根據前述的說明的監(jiān)控系統(tǒng)。
[0045]由此所提出的監(jiān)控系統(tǒng)能夠評估渦輪發(fā)動機的動態(tài)密封件處的結焦程度，并檢測 到不能啟動渦輪發(fā)動機之前的關鍵階段。
[0046] 這使得如果需要規(guī)劃用于清潔或更換動態(tài)密封件的維護是可行的。
【附圖說明】
[0047] 本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點通過以下的說明來呈現，所述說明是純說明性和 非限制性的并且應當參照附圖閱讀，在附圖中：
[0048]已經描述過的圖la和圖lb示意性地示出了配備有噴注輪的渦輪發(fā)動機的運行原 理；
[0049] 圖2a和圖2b示出了根據本發(fā)明的兩個實施例的監(jiān)控方法的主要步驟；
[0050] 圖3a示出了，針對渦輪發(fā)動機的使用情況的不同程度，氣體發(fā)生器的軸減速的時 間段；
[0051] 圖3b示出了氣體發(fā)生器的軸的取決于渦輪發(fā)動機的使用情況的減速隨時間的變 化；
[0052] 圖4示出了氣體發(fā)生器的軸的取決于渦輪發(fā)動機的使用情況的阻扭矩的代表性數 據隨時間的變化。
【具體實施方式】
[0053]在圖2a和圖2b中示出了用于監(jiān)控渦輪發(fā)動機的動態(tài)密封件處的結焦的方法的兩 個實施例。
[0054]如同在圖la的表述中，可以是渦輪馬達的渦輪發(fā)動機1包括氣體發(fā)生器10,該氣體 發(fā)生器10包括旋轉軸11，該旋轉軸11驅動安裝在其上的噴注輪12進行旋轉。
[0055]渦輪發(fā)動機進一步包括固定的噴注歧管20,該噴注歧管20是圍繞氣體發(fā)生器的軸 的軸對稱部件。噴注歧管20包括至少一個內導管21，該內導管21通至圓周腔22中。
[0056]渦輪發(fā)動機還包括燃燒室30,在該燃燒室30中進行燃料的點火，用以推進其中安 裝有該渦輪發(fā)動機的航空器。
[0057] 噴注輪12包括徑向內通道13,該徑向內通道13-側通至圓周腔22中，并且在一側 通至燃燒室30中。
[0058]燃料被通過噴注歧管輸送到腔22,在該腔22處，該燃料隨后從