一种发动机自动控制与监测系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机自动控制与监测系统。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机 (往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器(如：汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

目前AI-800C涡桨发动机用于轻型民用教练机和无人驾驶飞行器的主发动机，但是现有的AI-800C涡桨发动机自动控制与监测系统还存在一些问题：发动机用的控制器部分以及散热风扇部分不方便对撞击产生的冲击力进行缓冲，降低了控制器和散热风扇的使用寿命，为此我们提出一种发动机自动控制与监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机自动控制与监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发动机自动控制与监测系统，包括用于安装在发电机上的壳体和控制器，所述控制器设置在所述壳体内，所述壳体的底部固定设置有第一缓冲机构，所述控制器固定设置在所述第一缓冲机构上，所述壳体的顶部设置有顶盖，所述顶盖的外侧对称设置有第一固定块，所述第一固定块通过第一紧固螺栓固定设置在所述壳体的顶部，所述顶盖的内表面通过固定机构固定设置有十字杆，所述十字杆上设置有第二缓冲机构，所述第二缓冲机构的底部固定安装有散热风扇，所述壳体的两侧对称开设有散热孔。

优选的，所述第一缓冲机构包括限位环、第一弹簧、橡胶垫和安装板，所述第一弹簧的底部固定设置在所述壳体的底部，所述第一弹簧的顶部与所述安装板的下表面固定连接，所述安装板滑动设置在所述限位环内，所述橡胶垫设置在所述限位环和所述安装板之间。

优选的，所述控制器的底部焊接有凸块，所述凸块通过第二紧固螺栓与所述安装板固定连接。

优选的，所述顶盖的上表面中间位置固定设置有把手。

优选的，所述固定机构包括连接杆、螺钉和底板，所述连接杆的一端与所述十字杆固定连接，所述连接杆的另一端与所述底板固定连接，所述底板的四周通过所述螺钉与所述顶盖固定连接。

优选的，所述第二缓冲机构包括滑槽、第二弹簧、滑块和工型块，所述工型块设置在所述十字杆的中心位置，所述滑槽开设在所述十字杆上，所述第二弹簧的一端固定设置在所述滑槽内，所述第二弹簧的另一端与所述滑块固定连接，所述滑块的另一面与所述工型块的中间位置接触。

优选的，两侧所述散热孔均设置有12组，12组所述散热孔呈3x4矩阵排列。

优选的，所述控制器包括主控制系统、备份控制系统和发动机参数监测系统；所述主控制系统包括自动控制和监测系统电子组件、与自动控制和监测系统系统电子组件互联的计量泵组件、传感器、报警器和发动机起动系统附件；所述自动控制和监测系统电子组件包括主控制通道、备份控制通道、自由涡轮转子超转保护系统独立模块、发动机参数监测通道和振动监测模块。

优选的，所述主控制系统与所述备份控制系统通讯连接，所述主控制系统用于发动机所有工作状态的供油控制、维持核心机转子等效转速、限定发动机各状态的最大允许参数值、制定控制指令保证发动机在地面和空中的起动、内容系统监测自动控制系统状态、在出现故障自动转至备份控制系统、保证自由涡轮超转时自动保护系统关闭发动机、强制转至备份控制系统、形成发动机工作状态特征、通过通讯协议通道接收飞机系统的信息、通过通讯协议通道形成并向机载系统传递信息、与技术维护电脑互联引入调制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过将控制器安装在第一缓冲机构上，利用第一缓冲机构能够对控制器进行缓冲，降低撞击时对控制器产生的冲击力，增加了控制器的使用寿命。

(2)本发明通过将散热风扇安装在第二缓冲机构上，利用第二缓冲机构对散热风扇进行缓冲，方便在撞击时，散热风扇沿着十字杆的一侧滑动，从而降低撞击时对散热风扇产生的冲击力，增加了散热风扇的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中A处放大图；

图3为本发明中B处放大图；

图4为本发明中C处放大图；

图5为本发明中十字杆的俯视结构示意图。

图中：1、壳体；2、控制器；3、第一缓冲机构；301、限位环；302、第一弹簧；303、橡胶垫；304、安装板；4、顶盖；5、第一固定块；6、第一紧固螺栓；7、十字杆；8、第二缓冲机构；801、滑槽；802、第二弹簧；803、滑块；804、工型块；9、散热风扇；10、散热孔；11、凸块；12、第二紧固螺栓；13、把手；14、固定机构；1401、连接杆；1402、螺钉；1403、底板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：包括用于安装在发电机上的壳体1和控制器2，控制器2设置在壳体1内，壳体1的底部固定设置有第一缓冲机构3，控制器2固定设置在第一缓冲机构3上，壳体1的顶部设置有顶盖4，顶盖4的外侧对称设置有第一固定块5，第一固定块5通过第一紧固螺栓6固定设置在壳体1的顶部，顶盖4的内表面通过固定机构14固定设置有十字杆7，十字杆7上设置有第二缓冲机构8，第二缓冲机构8的底部固定安装有散热风扇9，壳体1的两侧对称开设有散热孔10。

参阅图2，本实施例中，优选的，第一缓冲机构3包括限位环301、第一弹簧302、橡胶垫303和安装板304，第一弹簧302的底部固定设置在壳体1 的底部，第一弹簧302的顶部与安装板304的下表面固定连接，安装板304 滑动设置在限位环301内，橡胶垫303设置在限位环301和安装板304之间，在受到撞击时，利用第一弹簧302和橡胶垫303，通过第一弹簧302，能够对冲击力进行缓冲，从而增加了对控制器2的保护效果，有利于增加控制器2 的使用寿命。

参阅图2，本实施例中，优选的，控制器2的底部焊接有凸块11，凸块 11通过第二紧固螺栓12与安装板304固定连接，通过设置第二紧固螺栓12 和凸块11，能够方便对控制器2进行拆装。

参阅图1，本实施例中，优选的，顶盖4的上表面中间位置固定设置有把手13，通过设置把手13，能够方便对顶盖4进行取放。

参阅图3，本实施例中，优选的，固定机构14包括连接杆1401、螺钉1402 和底板1403，连接杆1401的一端与十字杆7固定连接，连接杆1401的另一端与底板1403固定连接，底板1403的四周通过螺钉1402与顶盖4固定连接，通过螺钉1402将底板1403固定在顶盖4上，从而方便对十字杆7进行安装。

参阅图4和图5，本实施例中，优选的，第二缓冲机构8包括滑槽801、第二弹簧802、滑块803和工型块804，工型块804设置在十字杆7的中心位置，滑槽801开设在十字杆7上，第二弹簧802的一端固定设置在滑槽801 内，第二弹簧802的另一端与滑块803固定连接，滑块803的另一面与工型块804的中间位置接触，在受到撞击时，通过工型块804向滑槽801内部滑动，同时利用第二弹簧802进行缓冲，从而方便降低对散热风扇9产生的冲击力，方便增加散热风扇9的使用寿命。

参阅图1，本实施例中，优选的，两侧散热孔10均设置有12组，12组散热孔10呈3x4矩阵排列，能够增加了散热效果。

下面对控制器实现控制和监控的原理进行解释：

其中控制器包括主控制系统、备份控制系统和发动机参数监测系统；主控制系统包括自动控制和监测系统电子组件、与自动控制和监测系统系统电子组件互联的计量泵组件、传感器、报警器和发动机起动系统附件；自动控制和监测系统电子组件包括主控制通道、备份控制通道、自由涡轮转子超转保护系统独立模块、发动机参数监测通道和振动监测模块；

主控制系统与备份控制系统通讯连接，主控制系统用于发动机所有工作状态的供油控制、维持核心机转子等效转速、限定发动机各状态的最大允许参数值、制定控制指令保证发动机在地面和空中的起动、内容系统监测自动控制系统状态、在出现故障自动转至备份控制系统、保证自由涡轮超转时自动保护系统关闭发动机、强制转至备份控制系统、形成发动机工作状态特征、通过通讯协议通道接收飞机系统的信息、通过通讯协议通道形成并向机载系统传递信息、与技术维护电脑互联引入调制。

本发明的工作原理及优点：本发明通过将控制器2安装在第一缓冲机构3上，利用第一缓冲机构3能够对控制器2进行缓冲，降低撞击时对控制器2产生的冲击力，增加了控制器2的使用寿命；通过将散热风扇9 安装在第二缓冲机构8上，利用第二缓冲机构8对散热风扇9进行缓冲，方便在撞击时，散热风扇9沿着十字杆7的一侧滑动，从而降低撞击时对散热风扇9产生的冲击力，增加了散热风扇9的使用寿命。

实施例2

请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：包括用于安装在发电机上的壳体1和控制器2，控制器2设置在壳体1内，壳体1的底部固定设置有第一缓冲机构3，控制器2固定设置在第一缓冲机构3上，壳体1的顶部设置有顶盖4，顶盖4的外侧对称设置有第一固定块5，第一固定块5通过第一紧固螺栓6固定设置在壳体1的顶部，顶盖4的内表面通过固定机构14固定设置有十字杆7，十字杆7上设置有第二缓冲机构8，第二缓冲机构8的底部固定安装有散热风扇9，壳体1的两侧对称开设有散热孔10。

参阅图2，本实施例中，优选的，第一缓冲机构3包括限位环301、第一弹簧302、橡胶垫303和安装板304，第一弹簧302的底部固定设置在壳体1 的底部，第一弹簧302的顶部与安装板304的下表面固定连接，安装板304 滑动设置在限位环301内，橡胶垫303设置在限位环301和安装板304之间，在受到撞击时，利用第一弹簧302和橡胶垫303，通过第一弹簧302，能够对冲击力进行缓冲，从而增加了对控制器2的保护效果，有利于增加控制器2 的使用寿命。

参阅图2，本实施例中，优选的，控制器2的底部焊接有凸块11，凸块 11通过第二紧固螺栓12与安装板304固定连接，通过设置第二紧固螺栓12 和凸块11，能够方便对控制器2进行拆装。

参阅图1，本实施例中，优选的，顶盖4的上表面中间位置固定设置有把手13，通过设置把手13，能够方便对顶盖4进行取放。

参阅图3，本实施例中，优选的，固定机构14包括连接杆1401、螺钉1402 和底板1403，连接杆1401的一端与十字杆7固定连接，连接杆1401的另一端与底板1403固定连接，底板1403的四周通过螺钉1402与顶盖4固定连接，通过螺钉1402将底板1403固定在顶盖4上，从而方便对十字杆7进行安装。

参阅图4和图5，本实施例中，优选的，第二缓冲机构8包括滑槽801、第二弹簧802、滑块803和工型块804，工型块804设置在十字杆7的中心位置，滑槽801开设在十字杆7上，第二弹簧802的一端固定设置在滑槽801 内，第二弹簧802的另一端与滑块803固定连接，滑块803的另一面与工型块804的中间位置接触，在受到撞击时，通过工型块804向滑槽801内部滑动，同时利用第二弹簧802进行缓冲，从而方便降低对散热风扇9产生的冲击力，方便增加散热风扇9的使用寿命。

参阅图1，两侧散热孔10均设置有12组，12组散热孔10呈3x4矩阵排列，能够增加了散热效果。

下面对控制器实现控制和监控的原理进行解释：

其中控制器包括主控制系统、备份控制系统和发动机参数监测系统；主控制系统包括自动控制和监测系统电子组件、与自动控制和监测系统系统电子组件互联的计量泵组件、传感器、报警器和发动机起动系统附件；自动控制和监测系统电子组件包括主控制通道、备份控制通道、自由涡轮转子超转保护系统独立模块、发动机参数监测通道和振动监测模块；

主控制系统与备份控制系统通讯连接，主控制系统用于发动机所有工作状态的供油控制、维持核心机转子等效转速、限定发动机各状态的最大允许参数值、制定控制指令保证发动机在地面和空中的起动、内容系统监测自动控制系统状态、在出现故障自动转至备份控制系统、保证自由涡轮超转时自动保护系统关闭发动机、强制转至备份控制系统、形成发动机工作状态特征、通过通讯协议通道接收飞机系统的信息、通过通讯协议通道形成并向机载系统传递信息、与技术维护电脑互联引入调制；

备份控制系统为简化的机械液压系统，备份控制系统用于在主控制系统或强制转为备份控制系统时在发动机预期使用条件下自动控制油耗，备份控制系统的功能在计量泵组件中实现；

发动机参数监测系统与传感器和报警器通讯连接，发动机参数监测系统用于处理传感器和报警器传来的信息、不间断监测发动机工作参数和在参数出现极限值时发出通知、向多功能显示器和互联系统发出试试参数值、形成和发出关于发动机及其系统故障和失效的通知；

计量泵组件为机械液压传动附件，用于在主控制系统和备份控制系统工作时对燃烧室供油、计量和终止供油；

自动控制和监测系统电子组件为电子数字计算装置，用于主控制系统的工作状态控制、参数监测、振动监测和自由涡轮转子超转保护系统；

主控制系统中根据机载设备系统控制机构指令保证对发动机工作状态控制，发动机工作状态包括：地面和空中起动、冷运转、假起动、稳定状态、地面慢车、飞行慢车、起飞状态、加、减速、根据电子指令关闭发动机、强制转至备份控制系统；

主控制系统工作时燃油配量由自动控制和监测系统电子组件向计量泵组件下达以下指令实现：工作燃油控制执行机构、起动燃油供给电磁阀、燃油终止供给电磁阀；工作燃油控制执行机构按电子指令将配量组件稳定在所需的角度位置，保证所需油耗、起动燃油供给电磁阀在发动机起动时使用；在发动机关闭时使用燃油终止供给电磁阀；

自动控制和监测系统电子组件中的发动机参数监测通道用于接收和转换模拟信号和离散信号、不间断监测发动机工作参数和信号、根据相应的工程算法处理所获信息、根据固定边界和可变边界监测参数最大和允许最大值、形成关于故障发动机和系统的综合信号、统计已工作时间和循环以及发动机起动次数、监测核心机转子在地面的滑行时间。

本发明的工作原理及优点：本发明中的系统能够自动维持发动机各状态设定参数值和保证防护发动机参数超出最大允许值；本发明在主控制系统控制功能失效并转至备份控制系统时，在自动控制和监测系统电子组件完全失效或停止供电情况除外，发动机参数监测系统能够继续使用完好的测量通道完成所有功能；本发明自动控制和监测系统系统电子组中的发动机参数监测通道能够对发动机及其系统的技术状态通过评估实时参数和发动机信号进行及时监测，同时对发动机参数和工作信号的监测、滑油分析和涵道件察看，可对发动机及其系统的技术状态进行预测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。