涡轴发动机试验设备
Turboshaft Engine Test Cell, KUH Engine Test Facility Construction, Lynx Engine Test Bed
GENEQ 设计制造涡轴发动机专用试车设备的试验设备建设项目,涵盖燃油、冷却、空气、电源供应到试验台架、测功机及测控系统。 此外,为山猫(Lynx)直升机所搭载的 GEM 42 MK1017 发动机维修后的性能试验,GENEQ 设计制造了由控制、试验、供应三个集装箱组成的移动式发动机试验台。
涡轴发动机试车设备建设
要在地面验证机载发动机的性能与安全性,需要一套专用试验设备,将燃油、冷却、空气、电源供应设施,固定发动机并施加负荷的试验装备,以及采集与管理试验数据的测控系统有机联动。GENEQ 为陆军航空维修团运行中的涡轴发动机试车设备,承担了设计、制造到安装的全过程。
设备构成
本设备大致由三个区域构成。
构成区域 | 作用 |
|---|---|
发动机试验设施 | 稳定供应燃油、冷却水、空气与电源的基础设施 |
发动机试验装备 | 固定发动机并施加负荷以测量性能的机械装置 |
发动机测控系统 | 监视与控制设施(Facility)各系统,并采集、存储发动机数据的系统 |
发动机试验设施五大撬块
燃油供应撬块


除大容量燃油箱外,还设计制造以恒定压力持续供应清洁燃油的燃油供应撬块及精密流量测量撬块。同时配置利用荧光油的燃油泄漏试验撬块,以及试车后用于发动机防锈处理的防锈油供应撬块,具备发动机保护功能。
冷却水供应撬块

设计并安装大容量冷却塔系统,用于处理发动机与测功机产生的热量。同时建设应对冷却水供应临时中断的应急供水系统及冷却水状态监测传感器,可确保设备运行的稳定性。
空气供应及启动空气撬块

建设为发动机启动及各类公用设施供应压缩空气的系统,以及按发动机启动所需压力精密调节供应的启动空气撬块。
电源供应撬块

将大容量驱动装置用电源系统与伺服电机、阀门等精密控制装置用电源系统按用途分开设计。测控系统另行配置不间断电源(UPS),确保特定系统的异常不会影响其他系统或试验数据。
降噪撬块

为满足试车间噪声管制标准,设计制造并安装进气口与排气口隔音板、保护建筑外墙免受排气口高温空气影响的墙面钢板,以及具备隔音性能的出入门与观察窗。
发动机试验装备
试验台架与发动机试验适配器

制造可按机型更换适配器的试验台架,以及针对目标发动机专门设计的试验适配器。配备用于发动机安装与固定的支架组件及对中结构,并同时考虑安全回收发动机拆装时产生的油液的结构,提高维护的安全性与便利性。
测功机撬块
引进并建设可吸收发动机输出、在所需负荷条件下进行试验的测功机撬块。集成模拟转子惯量的辅助装置与专用控制器,可实现接近实际运行条件的试验环境。
扭矩仪组件

由扭矩仪、信号处理装置、联轴器及专用润滑系统构成,可精密测量发动机输出。
发动机测控系统

设计中继各撬块电源与控制信号的配电与控制系统,并建设控制台与测量机柜,可实时采集并存储发动机的压力、温度、振动数据。运行程序按试验运行、监控、振动测量分别划分功能并自主开发,操作人员可在符合目的的画面上确认发动机状态。
运行、校准、维护体系建设

GENEQ 在建设设备的同时,还一并建立运行体系,包括送电与断电程序,压力、温度、转速、振动、扭矩等主要系统的定期校准程序,各系统的故障诊断及主要耗材更换程序。由此,即使在设备交付后,维护人员也具备稳定运行设备的基础。
GENEQ 的试验设备建设能力
从燃油、冷却、空气、电源供应设施,到发动机固定与负荷试验装置,再到用于数据采集的测控系统,设计、制造并建设构成发动机试验设备的全部系统,需要综合性的工程能力。GENEQ 通过发动机试车设备建设项目,证明了作为国防领域大型试验设备建设专业企业的能力。
集装箱式移动发动机试验台建设(Lynx)
直升机发动机在维修或更换模块后,重新装机前必须在地面进行性能验证。GENEQ 针对山猫(Lynx)直升机所搭载的 GEM 42 MK1017 发动机,设计制造可支持装机前功能试验与调整、检查与模块更换后性能试验以及故障诊断的移动式发动机试验台。其特点是不建造固定式试验楼,而是以集装箱形式构成,可移动至所需地点安装。
由三个集装箱构成的试验体系
试验设备将控制、试验、供应三项功能按集装箱单元分离构成。
集装箱 | 作用 |
|---|---|
控制集装箱 | 负责发动机及辅助系统控制与监控的中央控制空间 |
试验集装箱 | 试验台与发动机实际运转的空间 |
供应集装箱 | 供应试验所需燃油、水、空气的空间 |
各集装箱采用焊接钢结构并施以耐候涂装,确保在户外运行环境下的耐久性。
控制集装箱

控制集装箱是将发动机与辅助系统控制及监控所需设备集中配置的试验运行空间,采用考虑噪声与隔热的设计,为作业人员提供可长时间稳定工作的环境。考虑到运行效率与作业便利性,控制台采用可供两名操作人员同时作业的人体工学结构。控制台紧邻观察窗布置,操作人员可在确认测量数据的同时直接观察发动机的运行状态。
此外,还集成了电源供应与配电装置、不间断电源(UPS)、数据采集与处理系统、恒温恒湿系统、测功机(Dynamometer)控制系统等试验运行所需的主要设备,支持稳定高效的试验环境。
试验集装箱

试验集装箱内安装有试验台与发动机动力控制装置。试验台由底座框架与测功机(Dynamometer)构成,产生发动机试验所需的负荷。
发动机运转所需空气经由配备降噪挡板与进气百叶的进气系统进入,高温排气则通过由耐热、耐蚀材料制成的排气系统排出室外。发动机输出通过调节燃油流量的状态杆与选择自由涡轮转速的操纵杆进行控制,并可通过观察窗直接确认试验中的发动机。
供应集装箱


供应集装箱负责供应试验所需的燃油与水。燃油供应系统由水分离器、具备燃油液位测量功能的户外燃油箱及燃油撬块构成,可实时确认燃油流量、压力、温度。在发动机停用期间,还具备循环防腐油以防止腐蚀的功能。
供水系统向测功机供应冷却水,从而对发动机施加负荷;户外水箱供应的水经过测功机后,在冷却塔再次冷却并循环。同时配置防止冬季结冰的加热功能与实时液位确认功能。
供应与服务系统

为保障整套试验设备的安全与运行便利,综合配置电力供应与配电、分区照明、灭火系统、紧急停机、冷暖空调与通风、内部通信系统。灭火系统采用洁净灭火剂设计,可在火灾发生时将设备损失降至最低,并支持手动与自动两种操作方式。电力系统配备不间断电源(UPS),即使主电源发生异常,操作人员也能安全停止发动机。
测量与控制系统
发动机试验系统由测量系统、计算机硬件及专用软件构成,采集并处理试验全过程的数据。操作人员可在控制台上统一管理从试验准备、功能检查、试验运行到系统关闭的全部程序。
GENEQ 的试验设备建设能力
以可移动的集装箱形式而非固定式试验楼,将控制、试验、供应功能全部整合为一套系统,需要具备应对空间限制与安装环境各异的多种现场条件的设计能力。GENEQ 通过按现场需求建设集装箱式移动发动机试验台的项目,不仅在固定式试验设备领域,在移动式试验设备领域同样具备综合性的工程能力。


