CN108426710B - 民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置。本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种采用上述装置进行民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试的方法。通过所述的装置及方法进行模拟测试，不需要使用价格昂贵的航空部件，并整合了分流活门及主、副油路喷嘴的参数，能对作为燃油流量调节器的下游燃油回路的喷嘴及分流活门的功能实现准确有效的模拟，完成对燃油流量调节器的性能测试。

Description

民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种测试装置及方法，尤其涉及一种民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置及方法。

背景技术

燃油系统为飞机发动机和辅助动力系统的重要组成部分，其部件直接影响到发动机和辅助动力系统的安全及性能，历来是维修的重点。

民用飞机的发动机和辅助动力系统，多包括燃油流量调节器、各类控制作动筒、分流活门和燃油喷嘴等。其一般都采用双油路供油，提高喷嘴雾化效果，通过分流活门进行压力设定实现油路切换供油；在低压时，使用副油路喷嘴，当高压时，分流活门压力开启，使用副油路喷嘴和主油路喷嘴一起供油。

分流活门由梭阀和释压阀组成，当油路压力低于设定值，主油路关闭，燃油通过次级油路供给副油路喷嘴；当油路压力大于设定值，主油路打开，燃油通过次级油路和主级油路一起供油，匹配给主油路喷嘴和副油路喷嘴。燃油流量调节器是辅助动力系统心脏，起到燃油流量和燃油压力的调节及控制。如何模拟辅助动力系统中的燃油回路，经济可靠安全的测试燃油流量调节器的性能，是燃油流量调节器维修中的难点。

现有技术多参照航空系统图，购买航空部件（分流活门和燃油喷嘴），搭建燃油流量调节器的测试系统。但是航空部件价格昂贵且日常维护成本高，以APS3200辅助动力系统为例，涉及1个分流活门，6个主油路喷嘴，3个副油路喷嘴，整体航材的采购价格在17万人民币，还不包括日常维护和检修费用，造成购买和维护成本过高；同时，由于测试涉及的部件多，容易造成偏差叠加，造成数据的整体偏差，可靠性低。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置。

本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种采用上述装置进行民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试的方法。

通过所述的装置及方法进行测试，不需要使用价格昂贵的航空部件，并整合了分流活门及主、副油路喷嘴的参数，能对作为燃油流量调节器的下游燃油回路的喷嘴及分流活门的功能实现准确有效的模拟，完成对燃油流量调节器的性能测试。

解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置，其特征是包括：

主油路：从入油口1到出油口12以管道依次连接有滤网2、蓄压器3、温度探头4、前级压力表5、关断阀6、可调释压阀7、主节流口8、后级压力表9、调压阀10和流量计11；

副油路：前端接在主油路上的前级压力表5后关断阀6前（分流点16）、后端接在主节流口8后后级压力表9前（汇流点17）、中间接有副节流口13；

回油路：前端接在主油路上的压力表5后关断阀6前、后端为回油口15、中间接有可调梭阀14。

作为本发明的一种实施方式，所述的蓄压器使用弹簧式蓄压器。

本发明通过所述的主节流口和副节流口分别模拟主燃油喷嘴和副油路喷嘴，并通过可调压的释压阀和可调压的梭阀模拟分流活门，实现对民用飞机辅助动力系统的准确模拟，完成燃油流量调节器的性能测试。

解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种使用所述装置进行民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试的方法，其特征是包含以下步骤：

（1）确定实际民用飞机辅助动力系统的主、副油路中并联安装的相同喷嘴数量m、n；

（2）测算实际民用飞机辅助动力系统的主、副油路中单个喷嘴流量及前后压力差值，得到主油路中单个喷嘴的流量@工作压力差参数为A，副油路中单个喷嘴的流量@工作压力差参数为B；

（3）选定参数为m*A的主节流口及参数为n*B的副节流口；

（4）按照实际民用飞机辅助动力系统的主、副油路中分流活门的参数，选定模拟测试装置的梭阀和释压阀；

（5）安装所述的民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置，并调节所述梭阀的关闭压力和释压阀的打开压力以模拟分流活门的参数；

（6）将测试装置的入油口连接至燃油流量调节器的油路出口，出油口和回油口分别连接至所测试的燃油流量调节器的对应油路；

（7）开始模拟测试，记录数据。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明成本低，不需要使用价格昂贵的航空部件，成本大约是现有测试成本的1/10；

2.本发明通过节流口模拟主、副油路喷嘴的流量压力特性，消除喷嘴的叠加误差，且节流口参数恒定，无需日常维护保养；

3.本发明通过可调压的释压阀及梭阀模拟分流活门，可按实际需要进行压力的调节，实现对各种机型分流活门的模拟，方便灵活，适用范围广，且由于所述的释压阀及梭阀可手动调节，可提高装置的使用寿命，减少日常维护成本；

4.压力和流量的波动小，稳定性高，提高测试数据准确性；

5.本发明所述装置采用标准式设计，使用中只需要将入油口、出油口、回油口分别连接至对应的管路，方便快捷，有效提高维修效率。

附图说明

以下通过附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

图1 所述民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器模拟测试装置的管路连接关系示意图。

图2 使用所述民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置进行模拟测试的流程图。

附图标记：1-入油口；2-滤网；3-弹簧式蓄压器；4-温度探头；5-前级压力表；6-关断阀；7-释压阀；8-主节流口；9-后级压力表；10-调压阀；11-流量计；12-出油口；13-副节流口；14-梭阀；15-回油口；16-分流点；17-汇流点。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明作进一步的说明。

如图1 所示，在管道的入油口1处安装滤网2，并在管道上依次安装弹簧式蓄压器3、温度探头4，前级压力表5，管道在分流点16处分流为主油路和副油路，在所述的主油路中依次连接关断阀6、释压阀7、主节流口8，在所述的副油路中连接副节流口13，所述的主、副油路在汇流点17处汇流，在汇流后的管道上依次序安装后级压力表9，连接调压阀10、流量计11，流量计11的另一端连接出油口12，回油口15连接梭阀14，梭阀14的另一端连接至前级压力表5与分流点16之间的管道上，完成所述装置的安装。

上述的装置的模拟测试工作原理为：在管道的入油口1处安装的滤网2用于过滤燃油，保证装置内部燃油的洁净；弹簧式蓄压器3用于消除压力波动，保持相对温度的系统压力；温度探头4用于检测装置的燃油温度；前级压力表5用于监测所述主、副油路的前级压力；分流点16使装置的管道分流为主油路和副油路，在所述的主油路中，关断阀6用于长时间低压测试时，手动关闭主油路回路，减少所述释压阀的损耗；释压阀7用于模拟分流活门主油路开启；主节流口8用于模拟主油路喷嘴；在所述的副油路中，副节流口13用于模拟副油路喷嘴；主、副油路在汇流点17处汇流后，安装的后级压力表9用于监测所述主、副油路的后级压力；调压阀10用于微调出口压力；流量计11用于监测装置的燃油流量；梭阀14用于模拟分流活门的压力控制；入油口1用于在模拟测试的过程中与燃油流量调节器的油路出口相连，出油口12、回油口15分别用于连接所测试的燃油流量调节器的对应油路。

所述装置通过主节流口8和副节流口13分别模拟主燃油喷嘴和副油路喷嘴，并通过可调压的释压阀7和可调压的梭阀14模拟分流活门，实现对民用飞机辅助动力系统的准确模拟，完成燃油流量调节器的功能测试。

使用所述民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置进行模拟测试：

（1）分别测试并计算实际民用飞机主、副油路中单个喷嘴的前后压力差值；

（2）计算在步骤（1）所测得的压力差值条件下的喷嘴流量，得到主油路喷嘴的流量@工作压力差参数37.8PPH@100psid、副油路喷嘴的流量@工作压力差参数8.0PPH@100psid；

（3）确定辅助动力系统中主油路的喷嘴数量为6、副油路的喷嘴数量为3；

（4）按照辅助动力系统中主、副油路中的喷嘴数量，选定参数为6*37.8PPH@100psid的主节流口及参数为3*8.0PPH@100psid的副节流口；

（5）安装所述的民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置，调节所述梭阀的关闭压力为43～47psig，释压阀的打开压力为190～210psig，以模拟分流活门的参数；

（6）将测试装置的入油口连接至燃油流量调节器的油路出口，出油口和回油口分别连接至所测试的燃油流量调节器的对应油路；

（7）开始模拟测试，记录前级压力表、温度探头、后级压力表、流量计的读数。

主油路喷嘴的流量@工作压力差参数37.8PPH@100psid，表示该喷嘴的工作压力差为100psid，流量为37.8PPH；副油路喷嘴的流量@工作压力差参数8.0PPH@100psid，表示该喷嘴的工作压力差为100psid，流量为8.0PPH。

Claims (3)

1.一种民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置，其特征是包括：

主油路：从入油口（1）到出油口（12）以管道依次连接有滤网（2）、蓄压器（3）、温度探头（4）、前级压力表（5）、关断阀（6）、可调释压阀（7）、主节流口（8）、后级压力表（9）、调压阀（10）和流量计（11）；

副油路：前端接在主油路上的前级压力表（5）后、关断阀（6）前，形成分流点（16）；后端接在主节流口（8）后、后级压力表（9）前，形成汇流点（17），中间接有副节流口（13）；

回油路：前端接在主油路上的前级压力表（5）后关断阀（6）前、后端为回油口（15）、中间接有可调梭阀（14）；

释压阀（7）用于模拟分流活门主油路开启；主节流口（8）用于模拟主油路喷嘴；在所述的副油路中，副节流口（13）用于模拟副油路喷嘴；主、副油路在汇流点（17）处汇流后，安装的后级压力表（9）用于监测所述主、副油路的后级压力；调压阀（10）用于微调出口压力；流量计（11）用于监测装置的燃油流量；梭阀（14）用于模拟分流活门的压力控制；入油口（1）用于在模拟测试的过程中与燃油流量调节器的油路出口相连，出油口（12）、回油口（15）分别用于连接所测试的燃油流量调节器的对应油路。

2.根据权利要求1所述的民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置，其特征是，所述的蓄压器（3）使用弹簧式蓄压器。

3.一种使用权利要求1或2所述装置进行民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试的方法，其特征是包含以下步骤：

（1）确定实际民用飞机辅助动力系统的主、副油路中并联安装的相同喷嘴数量m、n；

（2）测算实际民用飞机辅助动力系统的主、副油路中单个喷嘴流量及前后压力差值，得到主油路中单个喷嘴的流量@工作压力差参数为A，副油路中单个喷嘴的流量@工作压力差参数为B；

（3）选定参数为m*A的主节流口及参数为n*B的副节流口；

（4）按照实际民用飞机辅助动力系统的主、副油路中分流活门的参数，选定模拟测试装置的梭阀和释压阀；

（5）安装所述的民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置，并调节所述梭阀的关闭压力和释压阀的打开压力以模拟分流活门的参数；

（6）将测试装置的入油口连接至燃油流量调节器的油路出口，出油口和回油口分别连接至所测试的燃油流量调节器的对应油路；

（7）开始模拟测试，记录数据。