CN105351030B - 航空发动机低温启动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机低温启动控制装置，包括第一管道，第一管道分别经放油管道、供油管道连通至第二管道，第二管道与保温油箱连通，第二管道上设有与保温油箱连通的循环管道，保温油箱内设有用于对滑油进行加热的电加热器；放油管道、供油管道、循环管道及第二管道上均设有开关阀，第二管道上设有用于从保温油箱内导出滑油的油泵，控制装置还包括控制电加热器工作的控制器，开关阀受控制器控制以实现滑油系统的放油或者供油。通过滑油置换的方式来对发动机滑油系统内的滑油进行加热，即将发动机滑油系统中的滑油逐次抽回至保温油箱，并在保温油箱加热后经油泵送回至发动机滑油系统，从而实现了航空发动机低温的可靠起动。

Description

航空发动机低温启动控制装置

技术领域

本发明涉及航空发动机控制领域，特别地，涉及一种航空发动机低温启动控制装置。

背景技术

航空发动机在外界温度较低的环境下，如气温低于-20℃时，由于发动机用的滑油粘度增高，零件配合间隙变化，将会导致发动机起动过程中旋转阻力增大，轴承组件和发动机润滑系统工作失常，进而引起航空发动机低温启动困难，现有的低温启动一般采用鼓风机对滑油系统进行加热，但该方式加热的均匀性及控制性差，且加热效率低。因此，为了保证发动机在低温时顺利起动和起动后正常工作，亟需设计一种航空发动机低温启动控制装置。

发明内容

本发明提供了一种航空发动机低温启动控制装置，以解决现有的航空发动机低温启动困难的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种航空发动机低温启动控制装置，包括用于与航空发动机的滑油系统连通的第一管道，第一管道分别经放油管道、供油管道连通至第二管道，第二管道与保温油箱连通，第二管道上设有与保温油箱连通以对保温油箱内的滑油进行循环加热的循环管道，保温油箱内设有用于对滑油进行加热的电加热器；

放油管道、供油管道、循环管道及第二管道上均设有开关阀，第二管道上设有用于从保温油箱内导出滑油的油泵，

控制装置还包括控制电加热器工作的控制器，开关阀受控制器控制以实现滑油系统的放油或者供油。

进一步地，第一管道为软管盘管，滑油系统设有发动机放油开关、滑油散热器放油开关及附件机匣放油开关，软管盘管经盘管接头连接发动机放油开关、滑油散热器放油开关或者附件机匣放油开关。

进一步地，油泵为正反转油泵，用于供油给滑油系统及从滑油系统抽油至保温油箱，油泵设有用于调节其抽吸压力的变频器，变频器受控制器调节。

进一步地，第二管道设有将油泵从滑油系统抽油后的滑油回流至保温油箱的旁路通道，旁路通道上设有受控制器控制的开关阀。

进一步地，第二管道上设有用于调节油泵出口压力的溢流支路，溢流支路连通至保温油箱，且溢流支路上设有溢流阀。

进一步地，保温油箱内设有用于检测内部滑油的温度的温度传感器，控制器根据温度传感器的检测信号控制电加热器的工作。

进一步地，保温油箱的出口处设有用于对内部的滑油进行粗过滤的第一过滤器，滑油经第一过滤器过滤后流入第二管道，供油管道上设有用于对流经的滑油进行细过滤的第二过滤器。

进一步地，供油管道在靠近出口端设有用于对流经的滑油进行颗粒度在线检测的颗粒度检测仪。

进一步地，供油管道上设有用于检测流经的滑油的压力的压力表和/或用于检测流经的滑油的流量的流量计。

进一步地，保温油箱设有用于排除油垢的排污阀和/或用于导入新鲜滑油的入口阀。

本发明具有以下有益效果：

本发明航空发动机低温启动控制装置，通过设置与航空发动机的滑油系统连通的第一管道，且第一管道分别经放油管道、供油管道连通至第二管道，第二管道与保温油箱连通，且在保温油箱内设置用于对滑油进行加热的电加热器；通过滑油置换的方式来对发动机滑油系统内的滑油进行加热，即将发动机滑油系统中的滑油逐次抽回至保温油箱，并在保温油箱加热后经油泵送回至发动机滑油系统，从而实现了航空发动机低温的可靠起动。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例航空发动机低温启动控制装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、第一管道；20、放油管道；30、供油管道；31、第二过滤器；

32、颗粒度检测仪；33、压力表；34、流量计；

40、第二管道；

41、循环管道；42、油泵；43、旁路通道；44、溢流支路；45、溢流阀；

50、保温油箱；51、电加热器；52、温度传感器；53、第一过滤器；

54、排污阀；

61、球阀；62、第一开关阀；63、第二开关阀；64、第三开关阀；65、第四开关阀；66、第五开关阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种航空发动机低温启动控制装置，包括用于与航空发动机的滑油系统连通的第一管道10，第一管道10分别经放油管道20、供油管道30连通至第二管道40，第二管道40与保温油箱50连通，第二管道40上设有与保温油箱50连通以对保温油箱50内的滑油进行循环加热的循环管道41，保温油箱50内设有用于对滑油进行加热的电加热器51；放油管道20、供油管道30、循环管道41及第二管道40上均设有开关阀，第二管道40上设有用于从保温油箱50内导出滑油的油泵42，控制装置还包括控制电加热器51工作的控制器(图中未示出)，开关阀受控制器控制以实现滑油系统的放油或者供油。本实施例控制装置通过滑油置换的方式来对发动机滑油系统内的滑油进行加热，即将发动机滑油系统中的滑油逐次抽回至保温油箱50，并在保温油箱50加热后经油泵42送回至发动机滑油系统，从而实现了航空发动机低温的可靠起动。其中，通过保温油箱50、第二管道40及循环管道41形成的循环回路，可以对保温油箱50内的滑油进行循环加热，不仅加热均匀可控，且加热效率高。

本实施例中，优选地，第一管道10为软管盘管，滑油系统设有发动机放油开关A、滑油散热器放油开关B及附件机匣放油开关C，软管盘管经盘管接头连接发动机放油开关、滑油散热器放油开关或者附件机匣放油开关，从而依次将发动机滑油系统内的滑油放净。优选地，油泵42为正反转油泵，通过油泵42将滑油系统内的滑油抽回至保温油箱50。优选地，油泵42设有用于调节其抽吸压力的变频器，变频器受控制器调节，即通过控制器调节变频器的工作频率，控制油泵的转速，进而调节油泵42的抽吸压力。优选地，保温油箱50内设有液位检测装置，控制器根据液位检测装置检测的信号控制油泵42的工作，以使得保温油箱50内的滑油处于合理的液位范围内。优选地，第二管道40设有将油泵42从滑油系统抽油后的滑油回流至保温油箱50的旁路通道43，旁路通道43上设有受控制器控制的开关阀，这样，回流的滑油经旁路通道43进入保温油箱50内，避免回流的滑油对供油管路的污染。

可选地，第二管道40上设有用于调节油泵42出口压力的溢流支路44，溢流支路44连通至保温油箱50，且溢流支路44上设有溢流阀45。这样，通过设置溢流支路44及溢流阀45，使得油泵42的出口压力处于安全的压力范围内，提升整个装置的安全性及可靠性。

可选地，本实施例保温油箱50内设有用于检测内部滑油的温度的温度传感器52，控制器根据温度传感器52的检测信号控制电加热器51的工作，并在保温油箱50内的温度达到设定阈值时自动停止加热，并将加热后的滑油供给至发动机的滑油系统，智能化及自动化程度高。

优选地，本实施例保温油箱50的出口处设有用于对内部的滑油进行粗过滤的第一过滤器53。本实施例中，粗过滤的粒径为小于63μm，滑油经第一过滤器53过滤后流入第二管道40。供油管道30上设有用于对流经的滑油进行细过滤的第二过滤器31。本实施例中，细过滤的粒径为小于40μm，从而提升供给至滑油系统内的滑油质量。更优选地，供油管道30在靠近出口端设有用于对流经的滑油进行颗粒度在线检测的颗粒度检测仪32，通过颗粒度检测仪32的在线检测，确保加入至发动机滑油系统的滑油符合要求。

优选地，供油管道30上设有用于检测流经的滑油的压力的压力表33和/或用于检测流经的滑油的流量的流量计34，从而实现对加入至发动机滑油系统的滑油的油压和/或流量的在线检测。

优选地，保温油箱50设有用于排除油垢的排污阀54，该排污阀54设于保温油箱50的底部，以定期对保温油箱50进行清洗。更优选地，为了提高加热效率，保温油箱50内可以提前加入适量新鲜滑油以与发动机滑油系统内的回油混合进行加热，保温油箱50上还设有用于加入新鲜滑油的入口阀(图中未示出)。

参照图1，本实施例中，保温油箱50的底端连通第二管道40，且第二管道40上设有依次设置球阀61、第一开关阀62；供油管道30上设置第二开关阀63，放油管道20上设置第三开关阀64，循环管道41上设置第四开关阀65，旁路通道43上设置第五开关阀66。本实施例的工作过程如下：

1、航空发动机滑油系统的放油：当航空发动机在低温环境下(环境温度≤-20℃)需启动时，先通过发动机放油开关A、滑油散热器放油开关B、附件机匣放油开关C人工将发动机滑油系统内的滑油放净，或者通过本实施例的软管盘管依次连接发动机放油开关A、滑油散热器放油开关B、附件机匣放油开关C，并通过控制器开启第三开关阀64、第五开关阀66及油泵42，其余的开关阀关闭，以将滑油系统内的滑油抽回至保温油箱50；抽油结束油泵及工作的开关阀复位，且关闭滑油系统的放油开关。

2、保温油箱50内滑油的加热：确保开关阀的位置设置正确，控制器控制球阀61、第一开关阀62、第四开关阀65导通，且在控制器的人机界面上设置滑油所需加热的温度，开启油泵42及电加热器51，实现保温油箱50内滑油的循环加热。加热过程中，可以人工手动操纵按键停止加热，或者控制器根据温度传感器52检测的温度信号，在内部滑油加热至预设温度时自动停止加热。

3、加油：检查设备所有阀门，确认位置正确。控制器控制球阀61、第一开关阀62、第二开关阀63、溢流阀45导通，并启动油泵42，加油步骤与抽油步骤相反，滑油先注入附件机匣。附件机匣加入滑油后，按压“油泵停止”按钮，将盘管接头连接发动机加油接头，同上开启油泵，滑油加入滑油箱和滑油散热器。

本实施例中，控制器可以选用PLC控制柜，且在操作面板上设置人机界面、变频器调节面板、泵启停按钮、电加热器启停按钮及急停按钮等按键。本实施例控制装置的电源由外场电源提供，外场电源为220VAC时，直接连接该设备，当外场无220VAC电源时，可配置专用的220VAC电源车。

从以上的描述可以得知，本实施例通过设置与航空发动机的滑油系统连通的第一管道，且第一管道分别经放油管道、供油管道连通至第二管道，第二管道与保温油箱连通，且在保温油箱内设置用于对滑油进行加热的电加热器；通过滑油置换的方式来对发动机滑油系统内的滑油进行加热，即将发动机滑油系统中的滑油逐次抽回至保温油箱，并在保温油箱加热后经油泵送回至发动机滑油系统，从而实现了航空发动机低温的可靠起动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，包括用于与航空发动机的滑油系统连通的第一管道(10)，所述第一管道(10)分别经放油管道(20)、供油管道(30)连通至第二管道(40)，所述第二管道(40)与保温油箱(50)连通，所述第二管道(40)上设有与所述保温油箱(50)连通以对所述保温油箱(50)内的滑油进行循环加热的循环管道(41)，所述保温油箱(50)内设有用于对滑油进行加热的电加热器(51)；

所述放油管道(20)、所述供油管道(30)、所述循环管道(41)及所述第二管道(40)上均设有开关阀，所述第二管道(40)上设有用于从所述保温油箱(50)内导出滑油的油泵(42)，

所述控制装置还包括控制所述电加热器(51)工作的控制器，所述开关阀受所述控制器控制以实现所述滑油系统的放油或者供油。

2.根据权利要求1所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述第一管道(10)为软管盘管，所述滑油系统设有发动机放油开关、滑油散热器放油开关及附件机匣放油开关，所述软管盘管经盘管接头连接所述发动机放油开关、所述滑油散热器放油开关或者所述附件机匣放油开关。

3.根据权利要求1所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述油泵(42)为正反转油泵，用于供油给所述滑油系统及从所述滑油系统抽油至所述保温油箱(50)，所述油泵(42)设有用于调节其抽吸压力的变频器，所述变频器受所述控制器调节。

4.根据权利要求3所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述第二管道(40)设有将所述油泵(42)从所述滑油系统抽油后的滑油回流至所述保温油箱(50)的旁路通道(43)，所述旁路通道(43)上设有受所述控制器控制的开关阀。

5.根据权利要求3所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述第二管道(40)上设有用于调节所述油泵(42)出口压力的溢流支路(44)，所述溢流支路(44)连通至所述保温油箱(50)，且所述溢流支路(44)上设有溢流阀(45)。

6.根据权利要求1所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述保温油箱(50)内设有用于检测内部滑油的温度的温度传感器(52)，所述控制器根据所述温度传感器(52)的检测信号控制所述电加热器(51)的工作。

7.根据权利要求1所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述保温油箱(50)的出口处设有用于对内部的滑油进行粗过滤的第一过滤器(53)，滑油经所述第一过滤器(53)过滤后流入所述第二管道(40)，所述供油管道(30)上设有用于对流经的滑油进行细过滤的第二过滤器(31)。

8.根据权利要求7所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述供油管道(30)在靠近出口端设有用于对流经的滑油进行颗粒度在线检测的颗粒度检测仪(32)。

9.根据权利要求1所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述供油管道(30)上设有用于检测流经的滑油的压力的压力表(33)和/或用于检测流经的滑油的流量的流量计(34)。

10.根据权利要求1至9任一所述的航空发动机低温启动控制装置，其特征在于，

所述保温油箱(50)设有用于排除油垢的排污阀(54)和/或用于导入新鲜滑油的入口阀。