CN106742032A - 一种消气器及含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明所述消气器，包括罐体、第一挡板、第二挡板、手动排气阀、自动排气控制机构和第一废油排放控制阀，所述自动排气控制机构与罐体顶部设置的第一排气口组合用于使罐体内的气体自动排放，所述手动排气阀安装在与罐体顶部设置的第二排气口连接的管件上，所述第一废油排放控制阀安装在与罐体底部设置的排污口连接的管件上，所述第一挡板位于罐体内并安装在罐体下部靠燃油进口一侧，第一挡板的底面与罐体底部之间保留有燃油通道；所述第二挡板位于罐体内并安装在罐体下部靠燃油出口一侧。本发明所述含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统，由上述结构的消气器及油液清洁系统、燃油测量系统和快装板组成。

Description

一种消气器及含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统

技术领域

本发明属于航空发动机地面试车技术领域，特别涉及一种消气器及含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统。

背景技术

目前航空发动机试车台燃油供应系统供油方式有三种，一种是油泵供油，一种是通过压缩空气给油库增压供油，一种是通过油库和管路的高度差利用重力供油。油泵供油不能满足大排量的需求，重力供油只适合山区使用，所以通过压缩空气给油库增压供油的方式使用最多。但通过压缩空气给油库增压供油的方式存在以下问题：1、在油库增压时油液中会溶解大量空气，若不将空气从油液中分离并排出会影响燃油的质量；2、发动机试车时在测量加速性状态下会出现燃油流量突增，但由于供油管道较长，管道弯管较多，在这种情况下管道部分弯折位置会出现真空现象，导致发动机试车的燃油流量波动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种消气器及含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统，以实现油液中空气的分离与排放并避免大型航空发动机试车时因状态切换带来燃油流量突增所导致的流量波动。

本发明的技术方案：根据航空发动机试车台燃油供应系统的要求设计消气器，将消气器作为航空发动机试车台燃油供应系统的组成部分，并将消气器安放在靠近航空发动机试车间的高点位置，以有利于排气及试车时给发动机增压泵补油。

本发明所述消气器，包括罐体、第一挡板、第二挡板、手动排气阀、自动排气控制机构和第一废油排放控制阀；所述罐体的下部一侧设置有燃油进口，下部另一侧设置有燃油出口，且燃油进口高于燃油出口，所述罐体的底部设置有排污口，顶部设置有第一排气口和第二排气口；所述自动排气控制机构与罐体顶部设置的第一排气口组合用于使罐体内的气体自动排放，所述手动排气阀安装在与罐体顶部设置的第二排气口连接的管件上，所述第一废油排放控制阀安装在与罐体底部设置的排污口连接的管件上；所述第一挡板位于罐体内并安装在罐体下部靠燃油进口一侧，第一挡板的板面垂直于燃油进口的中心线并处于燃油的进油通道上，其两侧固定在罐体的侧壁，其底面与罐体底部之间保留有燃油通道；所述第二挡板位于罐体内并安装在罐体下部靠燃油出口一侧，第二挡板的板面垂直于燃油出口的中心线并处于燃油的出油通道上，其两侧固定在罐体的侧壁，其底面固定在罐体的底壁。

上述消气器中，所述燃油进口中心线与燃油出口中心线之间的间距h1＝所述燃油进口的内径d1＝所述燃油出口的内径d2，所述燃油出口的内径d2与航空发动机试车台燃油系统中用于计量大流量的流量计的进油口的内径相同。

上述消气器中，所述罐体为上下两端封闭的圆柱形筒体，罐体的容积大于或等于发动机10秒的加速性时间内累积体积流量的2倍～3倍，所述第一挡板与罐体中心线之间的间距L1＝R/2，所述第二挡板与罐体中心线之间的间距L2＝R/4，式中，R为罐体内腔的半径。

上述消气器中，所述自动排气控制机构包括浮球、杠杆、连杆、杠杆支座、阀座、阀芯、弹簧、导向轴、导向套、调整螺母和外壳；所述阀座由安装座、与安装座相连的套管段及进气管构成，套管段的外径与罐体顶部设置的第一排气口的内径相匹配，进气管为两段，两段进气管分别位于套管段自由端两侧并与套管相连，两段进气管之间的间距与阀芯的外径相匹配；所述导向轴的上部段设置有与调整螺母匹配的外螺纹段；所述调整螺母上设置有贯穿调整螺母上、下端面的出气孔，所述外壳上设置有第三排气口；自动排气控制机构中各构件的安装位置及组合方式：所述阀座通过其安装座固定在罐体的顶部，阀座的套管段位于罐体顶部设置的第一排气口内，阀座的进气管位于罐体内腔顶部；所述导向套安装在阀座的安装座上，所述弹簧位于导向套内孔中，其下端与所述安装座连接；所述阀芯位于阀座的两段进气管之间，所述导向轴的下端与阀芯连接，上端与调整螺母组合，所述调整螺母位于导向套内孔中，其下端面与弹簧接触；所述外壳安装在罐体顶部的外壁上并使阀座及阀座上安装的导向套位于外壳所罩的空腔内；所述杠杆支座固定在罐体上部的内壁上，所述杠杆的一端与杠杆支座铰连，另一端与浮球固连，所述连杆的一端与杠杆铰连，另一端与阀芯铰连。

本发明所述含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统，由上述结构的消气器及油液清洁系统、燃油测量系统和快装板组成，所述油液清洁系统用于将来自油库的燃油进行清洁，所述消气器的燃油进口通过管件与油液清洁系统连接，消气器的燃油出口通过管件与燃油测量系统的进油端连接，燃油测量系统的出油端通过管件与快装板连接。

上述含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统，所述油液清洁系统安装在地面，所述消气器和燃油测量系统安装在距地面10～12m高之处并靠近航空发动机的试车间，所述快装板位于航空发动机的试车间内。

本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明所述消气器的罐体下部安装有第一挡板、第二挡板，且优选了第一挡板和第二挡板的安装位置和安装方式，因而气体和油液在消气器内部可进行两次分离，第一次分离是进入消气器的含气体油液首次冲击第一挡板时，油液在第一挡板处折向，一部分油液向上越过第一挡板，一部分油液向下流动并流向第二个挡板，分离出的气体向上涌向油液液面，当越过第一个挡板的油液流向第二个挡板时，进行第二次气液分离，油液在第二挡板处折向并向上越过第二个挡板从消气器的燃油出口流出，分离出的气体向上涌向油液液面；由于气体和油液在消气器内部进行了两次分离，且消气器的燃油出口低于燃油入口，满足液体沉降式气液分离条件，因而油液中所含气体基本上集中到了油液液面，从消气器燃油出口流出的油液中所含气体甚微，不会影响航空发动机试车油液的质量。

2、由于本发明所述消气器的罐体顶部设置有第一排气口和第二排气口，且第一排气口与自动排气控制机构组合，第二排气口连接的管件上安装有手动排气阀，当消气器罐体中充满气体时，液面下降，当气体排出时液面上升。当油液的液面降至一定位置时，自动排气控制机构的阀门会在浮球及其连杆带动下自动开启，将油液中分离出的气体排出罐体，当消气器罐体中油液的液面升至一定位置时，自动排气控制机构的阀门会在浮球及其连杆带动下自动关闭，停止自动排气；当在必要时，可打开手动排气阀排气，因而非常便于气体的排放。

3、由于本发明所述消气器的罐体容积等于或大于发动机10秒的加速性时间内累积体积流量的2到3倍，且燃油出口的内径与航空发动机试车台燃油系统中用于计量大流量的流量计的进油口内径相同，因而完全能满足航空发动机试车台燃油供应系统的要求。

4、由于本发明所述航空发动机试车台燃油供应系统中含有消气器，且将油液清洁系统安装在地面，将消气器和燃油测量系统安装在距地面10～12m高之处并靠近航空发动机试车间的位置，因而不仅有利于消气器罐体中气体的排出，而且消气器可起到辅助油库的作用，当发动机试车时在测量加速性状态下出现燃油流量突增，能及时补油、防止管道出现真空状态，有效解决了大型航空发动机试车时因状态切换带来燃油流量突增所导致的流量波动问题。

附图说明

图1是本发明所述消气器的结构示意图；

图2是所述消气器中自动排气机构的示意图；

图3是本发明所述含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统的结构框图；

图4是本发明所述含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统的原理图；

图5是本发明所述含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统的安装位置图；

图6是航空发动机试车台燃油供应系统管道出现真空的示意图。

图中，1—罐体，1-1燃油入口，1-2—燃油出口，1-3—第一排气口，1-4—第二排气口，1-5—排污口，2—第一挡板，3—第二挡板，4—手动排气阀，5—自动排气机构，5-1—浮球，5-2—杠杆，5-3—连杆，5-4—阀芯,5-5—弹簧，5-6—调整螺母，5-7—导向轴，5-8—阀座,5-9—进气口，5-10—杠杆支座,5-11—第三排气口，5-12—滑套，5-13—外壳，6—油液清洁系统，6-1—第一截止阀，6-2—粗滤油器，6-3—精滤油器，6-4—防爆阀，6-5—第二截止阀，6-6—第三截止阀，6-7—第四截止阀，6-8—第五截止阀，7—消气器，7-1—第一废油排放控制阀，7-2—第二废油排放控制阀，7-3—第一漏斗，8—燃油流量测量系统，8-1—第一流量计，8-2—第二流量计，8-3—第一供油控制开关，8-4—第三废油排放控制阀，8-5—第四废油排放控制阀，8-6—第二漏斗，9—快接板，10—第二供油控制开关，11—排气泄油开关。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明所述消气器及含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统作进一步说明。

本实施例中，航空发动机试车台燃油供应系统由油液清洁系统6、消气器7、燃油流量测量系统8和快装板9依次连接而成(见图3)；所述油液清洁系统6安装在地面，所述消气器7和燃油流量测量系统8安装楼顶并靠近航空发动机的试车间，所述快装板9位于航空发动机的试车间内，为航空发动机试车台燃油供应系统提供燃油的油库位于地下(见图5)，消气器7和燃油流量测量系统8的安装位置距地面的高度h2＝10m，试车间中，航空发动机距地面的高度h3＝6m。

如图4所示，油液清洁系统6由第一截止阀6-1、防爆阀6-4、粗滤油器6-2、精滤油器6-3、第二截止阀6-5通过管件依次串联连接而成的油液清洁流路及第三截止阀6-6、第四截止阀6-7、第五截止阀6-8通过管件连接而成的放油流路组成，试车时，关闭第三截止阀6-6、第四截止阀6-7和第五截止阀6-8，来自地下油库的燃油经供油管输送入油液清洁流路清洁后进入消气器7；当油液清洁流路上的粗滤油器6-2和/或精滤油器6-3堵塞需要更换时，关闭第一截止阀6-1、防爆阀6-4和第二截止阀6-5，打开第三截止阀6-6和/或第四截止阀6-7及接废油罐的第五截止阀6-8，将管内余油放净，取下粗滤油器6-2和/或精滤油器6-3的油滤进行清洗，清洗结束，安装上油滤，并关闭第三截止阀6-6和/或第四截止阀6-7及第五截止阀6-8，然后打开第一截止阀6-1、防爆阀6-4和第二截止阀6-5。所述防爆阀6-4为可调节开度的电动球阀，第一截止阀6-1、第二截止阀6-5、三截止阀6-6、第四截止阀6-7和第五截止阀6-8均为手动球阀。

如图4所示，燃油测量系统8由第一流量计8-1、第二流量计8-2、第一供油控制开关8-3、第三废油排放控制阀8-4、第四废油排放控制阀8-5、第二漏斗8-6通过管件连接而成，第一流量计8-1用来测试发动机试车时大流量状态的质量流量，第二流量计8-2用来测量发动机小流量状态的质量流量，试车时，关闭第三废油排放控制阀8-4，打开第一供油控制开关8-3及快接板9之前的第二供油控制开关10，来自消气器的燃油即可经第一流量计8-1、第二流量计8-2进入发动机增压泵入口给发动机供油。第三废油排放控制阀8-4、第四废油排放控制阀8-5、第二漏斗8-6用来在设备检修时放掉管道内废油及盛接消气器顶部经排气口排出的油气混合物。所述第一流量计8-1为质量流量计，第二流量计8-2为涡轮流量计，第一供油控制开关8-3、第二供油控制开关10为电动球阀，第三废油排放控制阀8-4、第四废油排放控制阀8-5为手动球阀。

如图1所示，消气器7包括罐体1、第一挡板2、第二挡板3、手动排气阀4、自动排气控制机构5和第一废油排放控制阀7-1；所述罐体为上下两端封闭且上下两端为圆弧形的圆柱形筒体，罐体的容积等于发动机10秒的加速性时间内累积体积流量的2倍～3倍，罐体的下部一侧设置有燃油进口1-1，下部另一侧设置有燃油出口1-2，罐体的底部设置有排污口1-5，顶部设置有第一排气口1-3和第二排气口1-4，所述燃油进口1-1高于燃油出口1-2，燃油进口1-1中心线与燃油出口1-2中心线之间的间距h1＝所述燃油进口的内径d1＝所述燃油出口的内径d2，燃油出口的内径d2与航空发动机试车台燃油系统中第一流量计8-1的进油口内径相同。

如图1所示，第一挡板2位于罐体内并安装在罐体下部靠燃油进口1-1一侧且与罐体中心线之间的间距L1＝R/2，式中R为罐体内腔的半径，第一挡板2的板面垂直于燃油进口1-1的中心线并处于燃油的进油通道上，其两侧固定在罐体的侧壁，其底面与罐体底部之间保留有燃油通道；所述第二挡板3位于罐体内并安装在罐体下部靠燃油出口1-2一侧且与罐体中心线之间的间距L2＝R/4，式中R为罐体内腔的半径，第二挡板3的板面垂直于燃油出口1-2的中心线并处于燃油的出油通道上，其两侧固定在罐体的侧壁，其底面固定在罐体的底壁。

如图1所示，所述手动排气阀4安装在与罐体顶部设置的第二排气口1-4连接的管件上，所述第一废油排放控制阀7-1安装在与罐体底部设置的排污口1-5连接的管件上。

如图2所示，所述自动排气控制机构5包括浮球5-1、杠杆5-2、连杆5-3、杠杆支座5-10、阀座5-8、阀芯5-4、弹簧5-5、导向轴5-7、导向套5-12、调整螺母5-6和外壳5-13；所述阀座由安装座、与安装座相连的套管段及进气管5-9构成，套管段的外径与罐体顶部设置的第一排气口1-3的内径相匹配，进气管5-9为两段，两段进气管分别位于套管段自由端两侧并与套管相连，两段进气管之间的间距与阀芯的外径相匹配；所述导向轴5-7的上部段设置有与调整螺母匹配的外螺纹段；所述调整螺母5-6上设置有贯穿调整螺母上、下端面的出气孔，所述外壳5-13上设置有第三排气口5-11；所述阀座通过其安装座固定在罐体的顶部，阀座的套管段位于罐体顶部设置的第一排气口1-3内，阀座的进气管5-9位于罐体内腔顶部；所述导向套5-12安装在阀座的安装座上，所述弹簧5-5位于导向套内孔中，其下端与所述安装座连接；所述阀芯位于阀座的两段进气管之间，所述导向轴5-7的下端与阀芯连接，上端与调整螺母组合，所述调整螺母位于导向套内孔中，其下端面与弹簧5-5接触；所述外壳5-13安装在罐体顶部的外壁上并使阀座及阀座上安装的导向套位于外壳所罩的空腔内；所述杠杆支座5-10固定在罐体上部的内壁上，所述杠杆5-2的一端与杠杆支座铰连，另一端与浮球5-1固连，所述连杆5-3的一端与杠杆5-2铰连，另一端与阀芯5-4铰连。

消气器7的工作方式：来自油液清洁系统的燃油经消气器罐体下部设置的燃油进口1-1进入后，气体和油液在消气器经第一挡板2、第二挡板3进行两次分离，第一次分离是进入消气器的含气体油液首次冲击第一挡板2时，油液在第一挡板处折向，一部分油液向上越过第一挡板，一部分油液向下流动并流向第二个挡板3，分离出的气体向上涌向油液液面，当越过第一个挡板2的油液流向第二个挡板3时，进行第二次气液分离，油液在第二挡板处折向并向上越过第二个挡板从消气器的燃油出口流出，分离出的气体向上涌向油液液面；由于消气器的罐体顶部设置有第一排气口1-3和第二排气口1-4，且第一排气口与自动排气控制机构5组合，第二排气口通过管件与手动排气阀4组合，因而当消气器罐体中油液的液面降至一定位置时，自动排气控制机构的阀门会自动开启，将油液中分离出的气体排出罐体，当消气器罐体中油液的液面升至一定位置时，自动排气控制机构的阀门会自动关闭，停止自动排气；必要时，可打开手动排气阀4排气。

Claims (7)

1.一种消气器，包括罐体(1)，其特征在于还包括第一挡板(2)、第二挡板(3)、手动排气阀(4)、自动排气控制机构(5)和第一废油排放控制阀(7-1)；

所述罐体的下部一侧设置有燃油进口(1-1)，下部另一侧设置有燃油出口(1-2)，且燃油进口(1-1)高于燃油出口(1-2)，所述罐体的底部设置有排污口(1-5)，顶部设置有第一排气口(1-3)和第二排气口(1-4)；

所述自动排气控制机构(5)与罐体顶部设置的第一排气口(1-3)组合用于使罐体内的气体自动排放，所述手动排气阀(4)安装在与罐体顶部设置的第二排气口(1-4)连接的管件上，所述第一废油排放控制阀(7-1)安装在与罐体底部设置的排污口(1-5)连接的管件上；

所述第一挡板(2)位于罐体内并安装在罐体下部靠燃油进口(1-1)一侧，第一挡板(2)的板面垂直于燃油进口(1-1)的中心线并处于燃油的进油通道上，其两侧固定在罐体的侧壁，其底面与罐体底部之间保留有燃油通道；

所述第二挡板(3)位于罐体内并安装在罐体下部靠燃油出口(1-2)一侧，第二挡板(3)的板面垂直于燃油出口(1-2)的中心线并处于燃油的出油通道上，其两侧固定在罐体的侧壁，其底面固定在罐体的底壁。

2.根据权利要求1所述消气器，其特征在于所述燃油进口(1-1)中心线与燃油出口(1-2)中心线之间的间距(h1)＝所述燃油进口的内径(d1)＝所述燃油出口的内径(d2)，所述燃油出口的内径(d2)与航空发动机试车台燃油系统中用于计量大流量的流量计的进油口内径相同。

3.根据权利要求1或2所述消气器，其特征在于所述罐体为上下两端封闭的圆柱形筒体，罐体的容积大于或等于发动机10秒的加速性时间内累积体积流量的2倍～3倍，所述第一挡板(2)与罐体中心线之间的间距L1＝R/2，所述第二挡板(3)与罐体中心线之间的间距L2＝R/4，式中，R为罐体内腔的半径。

4.根据权利要求1或2所述消气器，其特征在于所述自动排气控制机构(5)包括浮球(5-1)、杠杆(5-2)、连杆(5-3)、杠杆支座(5-10)、阀座(5-8)、阀芯(5-4)、弹簧(5-5)、导向轴(5-7)、导向套(5-12)、调整螺母(5-6)和外壳(5-13)；

所述阀座由安装座、与安装座相连的套管段及进气管(5-9)构成，套管段的外径与罐体顶部设置的第一排气口(1-3)的内径相匹配，进气管(5-9)为两段，两段进气管分别位于套管段自由端两侧并与套管相连，两段进气管之间的间距与阀芯的外径相匹配；所述导向轴(5-7)的上部段设置有与调整螺母匹配的外螺纹段；所述调整螺母(5-6)上设置有贯穿调整螺母上、下端面的出气孔，所述外壳(5-13)上设置有第三排气口(5-11)；

所述阀座通过其安装座固定在罐体的顶部，阀座的套管段位于罐体顶部设置的第一排气口(1-3)内，阀座的进气管(5-9)位于罐体内腔顶部；所述导向套(5-12)安装在阀座的安装座上，所述弹簧(5-5)位于导向套内孔中，其下端与所述安装座连接；所述阀芯位于阀座的两段进气管之间，所述导向轴(5-7)的下端与阀芯连接，上端与调整螺母组合，所述调整螺母位于导向套内孔中，其下端面与弹簧(5-5)接触；所述外壳(5-13)安装在罐体顶部的外壁上并使阀座及阀座上安装的导向套位于外壳所罩的空腔内；所述杠杆支座(5-10)固定在罐体上部的内壁上，所述杠杆(5-2)的一端与杠杆支座铰连，另一端与浮球(5-1)固连，所述连杆(5-3)的一端与杠杆(5-2)铰连，另一端与阀芯(5-4)铰连。

5.根据权利要求3所述消气器，其特征在于所述自动排气控制机构(5)包括浮球(5-1)、杠杆(5-2)、连杆(5-3)、杠杆支座(5-10)、阀座(5-8)、阀芯(5-4)、弹簧(5-5)、导向轴(5-7)、导向套(5-12)、调整螺母(5-6)和外壳(5-13)；

所述阀座由安装座、与安装座相连的套管段及进气管(5-9)构成，套管段的外径与罐体顶部设置的第一排气口(1-3)的内径相匹配，进气管(5-9)为两段，两段进气管分别位于套管段自由端两侧并与套管相连，两段进气管之间的间距与阀芯的外径相匹配；所述导向轴(5-7)的上部段设置有与调整螺母匹配的外螺纹段；所述调整螺母(5-6)上设置有贯穿调整螺母上、下端面的出气孔，所述外壳(5-13)上设置有第三排气口(5-11)；

所述阀座通过其安装座固定在罐体的顶部，阀座的套管段位于罐体顶部设置的第一排气口(1-3)内，阀座的进气管(5-9)位于罐体内腔顶部；所述导向套(5-12)安装在阀座的安装座上，所述弹簧(5-5)位于导向套内孔中，其下端与所述安装座连接；所述阀芯位于阀座的两段进气管之间，所述导向轴(5-7)的下端与阀芯连接，上端与调整螺母组合，所述调整螺母位于导向套内孔中，其下端面与弹簧(5-5)接触；所述外壳(5-13)安装在罐体顶部的外壁上并使阀座及阀座上安装的导向套位于外壳所罩的空腔内；所述杠杆支座(5-10)固定在罐体上部的内壁上，所述杠杆(5-2)的一端与杠杆支座铰连，另一端与浮球(5-1)固连，所述连杆(5-3)的一端与杠杆(5-2)铰连，另一端与阀芯(5-4)铰连。

6.一种含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统，其特征在于由权利要求1至5中任一权利要求所述消气器(7)及油液清洁系统(6)、燃油流量测量系统(8)和快装板(9)组成，所述油液清洁系统(6)用于将来自油库的燃油进行清洁，所述消气器的燃油进口(1-1)通过管件与油液清洁系统(6)连接，消气器的燃油出口(1-2)通过管件与燃油测量系统(8)的进油端连接，燃油测量系统(8)的出油端通过管件与快装板连接。

7.根据权利要求6所述含消气器的航空发动机试车台燃油供应系统，其特征在于所述油液清洁系统(6)安装在地面，所述消气器(7)和燃油流量测量系统(8)安装在距地面10～12m高之处并靠近航空发动机的试车间，所述快装板(9)位于航空发动机的试车间内。