CN102954872B - 航空液压元件高温燃油试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空液压元件高温燃油试验台，包括用于向被测产品提供持续可调的液压源的燃油回路、用于间接加热的导热油回路和用于隔绝燃油回路中氧气的氮气保护回路，所述燃油回路由供油回路和回油回路组成，所述供油回路和回油回路相连，所述导热油回路与回油回路相连，所述氮气保护回路与供油回路相连。本发明的优点是能向被测产品提供持续可调的液压源，加热功率较小、效率高，也相对安全。此外本装置工作效率高，使用寿命长。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及一种航空液压元件的测试设备，具体为一种航空液压元件高温燃油试验台。
背景技术
在对飞机电液伺服阀、舵机、燃油交联活门、APU关断活门和燃油关断活门等元件进行高温性能测试时，能否向被测产品可靠的提供较高温度及压力的燃油，成为试验成败的关键。但是，由于试验台使用的介质为易燃易爆的燃油，而且是高温状态，目前市面上的试验台安全系数也不高，所以其危险性大，很容易发生意外，并且发生意外事故导致的后果不堪设想，因此研发安全性高的试验台时不我待。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足之处，而提供一种结构简单、操作方便、安全性高的高温燃油试验台。
本发明的目的是通过如下措施来达到的：航空液压元件高温燃油试验台，它包括用于向被测产品提供持续可调液压源的燃油回路、用于间接加热的导热油回路和用于隔绝燃油回路中氧气的氮气保护回路，所述燃油回路由供油回路和回油回路组成，所述供油回路和回油回路相连，所述导热油回路与回油回路相连，所述氮气保护回路与供油回路相连，所述的被测产品位于供油回路和回油回路之间。
在上述技术方案中，所述供油回路包括设有第三压力传感器的油箱，在油箱上通过管道依次连接有高温柱塞泵、单向阀、第二温度传感器、精过滤器和第一压力传感器，所述第一压力传感器与回油回路相连，在单向阀与第二温度传感器之间的管道支管上连接有安全阀，所述的安全阀通过管道支管与油箱相连，在精过滤器和第二温度传感器之的管道支管上连接有供油调压阀，所述的供油调压阀通过管道支管与油箱相连，所述供油调压阀还与氮气保护回路相连。
在上述技术方案中，所述回油回路包括设有电磁球阀的水冷却器、在水冷却器上通过管道依次连接有热交换器和第二压力传感器，所述第二压力传感器通过管道与供油回路中的第一压力传感器相连，所述水冷却器通过管道接在供油回路中油箱和高温柱塞泵之间，所述热交换器通过管道与导热油回路相连。
在上述技术方案中，所述氮气保护回路包括三通球阀、精密减压阀、减压阀、氮气球阀和真空发生器，所述三通球阀的三个端口分别与供油回路中的第三压力传感器、氮气保护回路中的减压阀、真空发生器相连，所述真空发生器和氮气球阀串联，所述精密减压阀的一端与供油回路中的供油调压阀相连，精密减压阀的另一端与减压阀并联，所述氮气球阀与减压阀并联。
在上述技术方案中，所述导热油回路包括压力表、膨胀槽和由油滤、高温管道泵、电加热器和第三温度传感器依次串联而成导热油输出组件，所述压力表和导热油输出组件并联，所述压力表和导热油输出组件并联后一端与膨胀槽串联，另一端与回油回路中的热交换器相连。
在上述技术方案中，所述油箱上还设有第一液位开关、第二液位开关和第四温度传感器，所述油箱和高温柱塞泵之间依次串联有油箱球阀和第一温度传感器，所述单向阀和第二温度传感器之间设有粗过滤器。这样油箱的液位达到低位和上限时都会报警，而且有了第四温度传感器便于测量邮箱中的温度。
在上述技术方案中，所述热交换器和第二压力传感器之间还串联有第一过滤器和背压针阀。这样，背压针阀可以调节被测产品的背压，第一过滤器可以拦截被测产品输出的污染物，从而确保高温柱塞泵正常工作。
在上述技术方案中，所述精密减压阀、减压阀、氮气球阀并联后与连接有气源压力表。这样，可以通过气源压力表观察氮气气源压力。
在上述技术方案中，所述第二温度传感器和精过滤器之间还设有旁路针阀连接在热交换器和第二压力传感器之间。这样，在不工作时，供油回路和回油回路仍可以组成一个闭合的燃油回路。
在上述技术方案中，所述第二温度传感器和精过滤器之间还设有旁路针阀连接在第一过滤器和背压针阀之间。
本发明中的燃油回路采用了闭式回路能向被测产品提供持续可调的液压源，最高供油温度可达1500C，最高压力可达14MPa，回路及油箱总燃油量较之开式回路要少得多，所以加热功率也较小，效率高，也相对安全。采用的导热油是相对比较稳定和安全的，其工作温度一般在300～4000C，直接加热导热油比直接加热燃油要安全得多，而且实现起来比较容易。而且氮气保护回路隔绝了燃油回路中氧气，可以确保整个回路的安全，此外本装置工作效率高，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明整体原理框图。
图2为本发明工作状态整体原理框图。
图3为本发明液压原理图。
图中101.燃油回路，102.供油回路，103.回油回路，201.导热油回路,202.导热油输出组件，301.氮气保护回路，1.第一压力传感器，2.精过滤器，3.旁路针阀，4.第二温度传感器，5.粗过滤器，6.供油调压阀，7.安全阀，8.第一液位开关，9.第二液位开关，10.油箱，11.第三压力传感器，12.三通球阀，13.精密减压阀，14.气源压力表，15.减压阀，16.氮气球阀，17.真空发生器，18.第四温度传感器，19.油箱球阀，20.单向阀，21.高温柱塞泵，22.第一温度传感器，23.水冷却器，24.热交换器，25.电磁球阀，26.压力表，27.膨胀槽，28.油滤，29.高温管道泵，30.电加热器，31.第三温度传感器，32.第一过滤器，33.背压针阀，34.第二压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：本发明航空液压元件高温燃油试验台，它包括用于向被测产品提供持续可调的液压源的燃油回路101、用于间接加热的导热油回路201和用于隔绝燃油回路中氧气的氮气保护回路301。燃油回路101与被测产品相连形成闭合回路，导热油回路201和氮气保护回路301均与燃油回路101相连（如图1、图2所示）。
燃油回路101包括供油回路102和回油回路103，供油回路102和回油回路103通过管道分别设置在被测产品的输入端和输出端。供油回路102包括设有第一液位开关8和第二液位开关9的油箱10，第一液位开关8用于油箱10液位低位报警，第二液位开关9用于油箱10液位上限报警，油箱10上还设置有第三压力传感器11用于监控油箱增压压力、第四温度传感器18用于测量邮箱10中的温度。油箱10通过油箱球阀19与高温柱塞泵21相连，高温柱塞泵21用于将低压燃油增压后输出较高压力燃油，油箱球阀19与高温柱塞泵21之间的管道上还设置有第一温度传感器22用于监控回油温度。高温柱塞泵21通过单向阀20依顺次与粗过滤器5和精过滤器2相连，粗过滤器5和精过滤器2用于过滤燃油中的杂质，确保输入被测产品的为洁净燃油，单向阀20用于防止油流反向流动，粗过滤器5和精过滤器2之间的管道上还设置有第二温度传感器4用于控制供油温度。精过滤器2通过第一压力传感器1与被测产品的输入端相连，第一压力传感器1用于监测供油回油的压力值。粗过滤器5和单向阀20之间的管道上设置有安全阀7与油箱10通过管道相连，安全阀7用于限制系统最高压力，预防超压危险发生，精过滤器2和第二温度传感器4之间的管道上设置有供油调压阀6与油箱10通过管道相连，供油调压阀6用于调节供油压力，从而达到方便安全的效果，精过滤器2和第二温度传感器4之间的管道上还设置有旁路针阀3与回油回路103相连，旁路针阀3用于调节供油压力也能用于预加热时的循环控制。回油回路103包括水冷却器23，水冷却器23由电磁球阀25控制冷却水的通断，能够方便快捷冷却燃油和精确控制油温，水冷却器23的一端通过管道与供油回路102中的第一温度传感器22连接，另一端通过管道与热交换器24相连，热交换器24通过第一过滤器32与背压针阀33相连，回油路背压针阀33用于调节被测产品的背压，第一过滤器32用于拦截被测产品输出的污染物，从而确保高温柱塞泵21正常工作，背压针阀33通过第二压力传感器34与被测产品的输出端相连，第二压力传感器34用于监测回油回路103的压力值。由于燃油回路101采用闭式回路，因此回路及油箱总燃油量较之开式回路要少得多，所以加热功率也较小，效率高，也相对安全。
导热油回路201包括压力表26、膨胀槽27和导热油输出组件202，压力表26用于观察导热油的工作压力，压力表26和导热油输出组件202并联，压力表26和导热油输出组件202并联后再与膨胀槽27串联。导热油输出组件202由油滤28、高温管道泵29、电加热器30和第三温度传感器31依次串联而成，导热油温度传感器31用于监控导热油温度。导热油输出组件202中的第三温度传感器31与燃油回路101中的热交换器24的输入端相连，压力表26与燃油回路101中的热交换器24的输出端相连。膨胀槽27内的导热油经油滤28过滤，由高温管道泵29增压经过约9KW的电加热器30加热，输出高温导热油流经热交换器24形成与燃油的热交换过程，通过持续循环升温，从而将燃油加热达到所需的高温。设定供油温度后，通过第二温度传感器4控制电加热器30的加热功率从而控制供油温度。因为试验台工作介质为易燃易爆的燃油，因此不宜直接加热，通过加热导热油，高温导热油再经过换热器24进行热交换的间接加热燃油方式比较安全可靠。导热油是相对比较稳定和安全的，其工作温度一般在300～4000C，直接加热导热油比直接加热燃油要安全得多，而且实现起来比较容易。
氮气保护回路301包括三通球阀12、精密减压阀13、气源压力表14、减压阀15、氮气球阀16和真空发生器17，气源压力表14用于观察氮气气源压力，精密减压阀13用于为供油调压阀6的远程调压阀，调节精密减压阀13用于方便安全地调节系统供油压力。三通球阀12的三个端口分别与燃油回路101中的第三压力传感器11、氮气保护回路301中的减压阀15、真空发生器17相连，真空发生器17和氮气球阀16串联，精密减压阀13的一端与燃油回路101中的供油调压阀6相连，精密减压阀13的另一端与减压阀15并联，氮气球阀16也与减压阀15并联，精密减压阀13、减压阀15、氮气球阀16并联后与气源压力表14串联。由于油箱10与真空发生器17和氮气球阀16形成回路，此时只需打开氮气球阀16便可对油箱10进行抽真空，使供回油回路103及油箱10形成负压，排除空气，即排出氧气。当系统内空气排出到一定程度后，旋转三通球阀12切断与真空发生器17和氮气球阀16的抽真空回路，使油箱10与减压阀15形成回路，调节减压阀15给油箱10增压，进一步隔绝氧气。由于燃油的闪点较低，一般在400C左右，当温度超过400C及其蒸汽浓度或含量达到一定程度时，及易引起燃烧或爆炸，隔绝燃油回路中的氧气可以确保安全，所以高温燃油试验台使用氮气回路来隔绝氧气（如图1、图2、图3所示）。
Claims (9)
1.航空液压元件高温燃油试验台，其特征在于：包括用于向被测产品提供持续可调液压源的燃油回路(101)、用于间接加热的导热油回路(201)和用于隔绝燃油回路中氧气的氮气保护回路(301)，所述燃油回路(101)由供油回路(102)和回油回路(103)组成，所述供油回路(102)和回油回路(103)相连，所述导热油回路(201)与回油回路(103)相连，所述氮气保护回路(301)与供油回路(102)相连，所述的被测产品位于供油回路(102)和回油回路(103)之间；所述供油回路(102)包括设有第三压力传感器(11)的油箱(10)，在油箱(10)上通过管道依次连接有高温柱塞泵(21)、单向阀(20)、第二温度传感器(4)、精过滤器(2)和第一压力传感器(1)，所述第一压力传感器(1)与回油回路(103)相连，在单向阀(20)与第二温度传感器(4)之间的管道支管上连接有安全阀(7)，所述的安全阀(7)通过管道支管与油箱(10)相连，在精过滤器(2)和第二温度传感器(4)之的管道支管上连接有供油调压阀(6)，所述的供油调压阀(6)通过管道支管与油箱(10)相连，所述供油调压阀(6)还与氮气保护回路(301)相连。
2.根据权利要求1所述的高温燃油试验台，其特征在于所述回油回路(103)包括设有电磁球阀(25)的水冷却器(23)，在水冷却器(23)上通过管道依次连接有热交换器(24)和第二压力传感器(34)，所述第二压力传感器(34)通过管道与供油回路(102)中的第一压力传感器(1)相连，所述水冷却器(23)通过管道接在供油回路(102)中油箱(10)和高温柱塞泵(21)之间，所述热交换器(24)通过管道与导热油回路(201)相连。
3.根据权利要求1或2所述的航空液压元件高温燃油试验台，其特征在于所述氮气保护回路(301)包括三通球阀(12)、精密减压阀(13)、减压阀(15)、氮气球阀(16)和真空发生器(17)，所述三通球阀(12)的三个端口分别与供油回路(102)中的第三压力传感器(11)、氮气保护回路(301)中的减压阀(15)、真空发生器(17)相连，所述真空发生器(17)和氮气球阀(16)串联，所述精密减压阀(13)的一端与供油回路(102)中的供油调压阀(6)相连，精密减压阀(13)的另一端与减压阀(15)并联，所述氮气球阀(16)与减压阀(15)并联。
4.根据权利要求2所述的航空液压元件高温燃油试验台，其特征在于所述导热油回路(201)包括压力表(26)、膨胀槽(27)和由油滤(28)、高温管道泵(29)、电加热器(30)和第三温度传感器(31)依次串联而成导热油输出组件(202)，所述压力表(26)和导热油输出组件(202)并联，所述压力表(26)和导热油输出组件(202)并联后一端与膨胀槽(27)串联，另一端与回油回路(103)中的热交换器(24)相连。
5.根据权利要求1所述的航空液压元件高温燃油试验台，其特征在于所述油箱(10)上还设有第一液位开关(8)、第二液位开关(9)和第四温度传感器(18)，所述油箱(10)和高温柱塞泵(21)之间依次串联有油箱球阀(19)和第一温度传感器(22)，所述单向阀(20)和第二温度传感器(4)之间设有粗过滤器(5)。
6.根据权利要求2所述的航空液压元件高温燃油试验台，其特征在于所述热交换器(24)和第二压力传感器(34)之间还串联有第一过滤器(32)和背压针阀(33)。
7.根据权利要求3所述的航空液压元件高温燃油试验台，其特征在于所述精密减压阀(13)、减压阀(15)、氮气球阀(16)并联后与气源压力表(14)串联。
8.根据权利要求4所述的航空液压元件高温燃油试验台，其特征在于所述第二温度传感器(4)和精过滤器(2)之间还设有旁路针阀(3)连接在热交换器(24)和第二压力传感器(34)之间。
9.根据权利要求6所述的航空液压元件高温燃油试验台，其特征在于所述第二温度传感器(4)和精过滤器(2)之间还设有旁路针阀(3)连接在第一过滤器(32)和背压针阀(33)之间。
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