CN109441911A - 一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，涉及飞机安全技术领域。本发明中所述油源、液压系统以及泄露管路依次通过管路连接为回路；所述液压系统包括与油源管路连接的柱塞泵，分别与柱塞泵管路连接的单向阀、溢流阀以及泄压阀，与单向阀连接的第一流量计以及安全阀，与泄露管路一端连接的第二流量计，与第二流量计连接的比例换向阀；所述溢流阀以及泄压阀、安全阀、比例换向阀分别与油源通过管路连接；所述第一流量计与泄露管路的另一端连接。本发明能够模拟飞机管路在不同泄漏压力、泄漏时间下泄漏油的泄漏及燃烧情况，其具有原理简单、安全可靠且适用性广泛等特点。
Description
技术领域
本发明涉及飞机安全技术领域，具体涉及一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台。
背景技术
液压系统是飞机上的重要能源系统，其原件、管路分布在飞机各大区域。而主流飞机上的液压系统采用液压油传动，易出现液压油泄漏，如果还存在点火源，是十分危险的。因此对飞机管路液压油在不同条件下的泄漏情况及其燃烧情况进行模拟和分析是很有必要的。
模拟试验台作为关键的实验装备广泛应用于许多重要的工程领域以实现真实的环境模拟，在实验室中可以用来模拟飞机管路在不同条件下的泄漏油的燃烧情况，确定不同实验条件对泄漏液压油燃烧情况的影响。通过飞机管路液压油泄漏模拟试验台，不仅可以对飞机管路泄漏油在不同泄漏压力，不同泄漏量条件下的燃烧情况进行分析研究，还可以节省大量财力物力。因此设计飞机管路液压油泄漏模拟试验台并确定相应的试验方案成为当务之急。
目前，能够对飞机管路液压油泄漏进行模拟的试验台很少，而能够精确控制泄漏压力和泄漏时间的管路泄漏油模拟试验台几乎没有。如何在不同泄漏条件下，对飞机液压管路的泄漏及燃烧情况进行模拟，具有重大意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，旨在能够对飞机管路在不同泄漏压力和泄漏时间下泄漏油的燃烧情况进行模拟。
为实现上述目的，采用了以下技术方案：一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，包括油源、液压系统以及泄露管路；所述油源、液压系统以及泄露管路依次通过管路连接为回路；所述液压系统包括进油口与油源管路连接的柱塞泵，分别与柱塞泵出油口管路连接的单向阀、溢流阀以及泄压阀，分别与单向阀另一端管路连接的第一流量计以及安全阀，与泄露管路一端连接的第二流量计，与第二流量计另一端管路连接的比例换向阀；所述溢流阀以及泄压阀、安全阀、比例换向阀分别与油源通过管路连接；所述第一流量计的另一端与泄露管路的另一端连接。
进一步的技术方案在于，还包括控制装置。
进一步的技术方案在于，所述油源设有冷却回路，所述冷却回路包括与油源通过管路连接的齿轮泵，以及与齿轮泵另一端通过管路连接的冷却器；所述冷却器的另一端与油源通过管路连接。
进一步的技术方案在于，所述油源设有加热器。
进一步的技术方案在于，所述油源设有温度变送器；所述温度变送器与控制装置电连接；所述控制装置依据温度变送器传递的信号控制加热器运行，或控制电机驱动齿轮泵运行。
进一步的技术方案在于，所述液压系统设有与柱塞泵液压油出口管路连接的第一压力表；与单向阀液压油出口管路连接的第二压力表。
进一步的技术方案在于，所述泄压阀为电磁球阀；所述液压系统设有与柱塞泵液压油出口管路连接的第一压力传感器；所述控制装置依据第一压力传感器传递的信号控制电磁球阀泄压动作。
进一步的技术方案在于，所述液压系统设有与单向阀液压油出口管路连接的第二压力传感器；所述控制装置依据第二压力传感器传递的信号控制比例换向阀控压动作。
进一步的技术方案在于，所述控制装置依据温度传感器传递的信号控制加热器运行，或控制电机驱动齿轮泵运行；所述温度传感器与单向阀液压油出口管路连接。
进一步的技术方案在于，所述柱塞泵与单向阀管路连接之间设置高压过滤器。
进一步的技术方案在于，所述第一压力表依次通过第一测压软管、第一测压接头与柱塞泵液压油出口管路连接；所述第二压力表依次通过第二测压软管、第二测压接头与单向阀液压油出口管路连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明能够模拟飞机管路在不同泄漏压力、泄漏时间下泄漏油的泄漏及燃烧情况，且泄漏油的泄漏量可以测量。同时采用伺服控制，可提高控制精度高。而且具有原理简单、安全可靠且适用性广泛等特点。
附图说明
图1为飞机管路液压油泄漏模拟实验台液压系统原理图；
1.1、常闭截止阀；1.2、第一常开截止阀；1.3、第二常开截止阀；2、油箱；3、冷却器；4、齿轮泵；5、电机；6.1、第一加热器；6.2、第二加热器；7、液位变送器；8、液位继电器；9、温度变送器；10、空气过滤器；11、柱塞泵；12、驱动电机；13、高压过滤器；14、溢流阀；15、电磁球阀；16、单向阀；17、第一压力传感器；18.1、第一测压接头；18.2、第二测压接头；19.1、第一测压软管；19.2、第二测压软管；20.1、第一压力表；20.2第二压力表；21、安全阀；22、蓄能器；23、温度传感器；24、第二压力传感器；25.1、第一流量计；25.2、第二流量计；26、泄露管路；27、比例换向阀；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图所示，本发明阐述了一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其包括油源、液压系统以及泄露管路26；所述油源、液压系统以及泄露管路26依次通过管路连接为回路；所述液压系统包括进油口与油源管路连接的柱塞泵11，分别与柱塞泵11出油口管路连接的单向阀16、溢流阀14以及泄压阀，分别与单向阀16另一端管路连接的第一流量计25.1以及安全阀21，与泄露管路26一端连接的第二流量计25.2，与第二流量计25.2另一端管路连接的比例换向阀27；所述溢流阀14以及泄压阀15、安全阀21、比例换向阀27分别与油源通过管路连接；所述第一流量计25.1的另一端与泄露管路26的另一端连接。
本发明优选实施例中，还包括控制装置。
本发明优选实施例中，所述油源设有冷却回路，所述冷却回路包括与油源通过管路连接的齿轮泵4，以及与齿轮泵4另一端通过管路连接的冷却器3；所述冷却器3另一端与油源通过管路连接。
本发明优选实施例中，所述油源设有加热器。
本发明优选实施例中，所述油源设有温度变送器9；所述温度变送器9与控制装置电连接；所述控制装置依据温度变送器9传递的信号控制加热器运行，或控制电机5驱动齿轮泵4运行。
本发明优选实施例中，所述液压系统设有与柱塞泵11液压油出口管路连接的第一压力表20.1；与单向阀液压油出口管路连接的第二压力表20.2。
本发明优选实施例中，所述泄压阀为电磁球阀15；所述液压系统设有与柱塞泵11液压油出口管路连接的第一压力传感器17；所述控制装置依据第一压力传感器17传递的信号控制电磁球阀15泄压动作。
本发明优选实施例中，所述液压系统设有与单向阀16液压油出口管路连接的第二压力传感器24；所述控制装置依据第二压力传感器24传递的信号控制比例换向阀27控压动作。
本发明优选实施例中，所述控制装置依据温度传感器23传递的信号控制加热器运行，或控制电机5驱动齿轮泵4运行；所述温度传感器23与单向阀16液压油出口管路连接。
本发明优选实施例中，所述柱塞泵11与单向阀16管路连接之间设置高压过滤器13。
本发明优选实施例中，所述第一压力表20.1依次通过第一测压软管19.1、第一测压接头18.1与柱塞泵11液压油出口管路连接；所述第二压力表20.2依次通过第二测压软管19.2、第二测压接头18.2与单向阀16液压油出口管路连接。
本发明优选实施例中，所述油源为油箱2。
本发明优选实施例中，所述加热器包括第一加热器6.1以及第二加热器6.2。
本发明优选实施例中，所述油箱2与外界连通处设置常闭截止阀1.1。
本发明优选实施例中，所述油箱2与齿轮泵4之间管路连接处设置第一常开截止阀1.2。
本发明优选实施例中，所述油箱2与柱塞泵11之间管路连接处设置第二常开截止阀1.3。
本发明优选实施例中，所述柱塞泵1.1与高压过滤器13之间管路连接处设置软管。
本发明优选实施例中，所述控制装置为PLC或单片机或商用PC机。
本发明优选实施例中，所述柱塞泵被驱动电机驱动。
本发明优选实施例中，所述安全阀还连接有蓄能器22。
实施例
本试验台包括油源、液压系统以及泄露管路26。
其中，柱塞泵11主要负责为液压系统提供一定压力和流量的液压油；驱动电机12负责驱动柱塞泵11；常闭截止阀1.1关闭时防止油箱2中的液压油流出，第一常开截止阀1.2、第二常开截止阀1.3打开时可以让液压油正常流出；高压过滤器13对进入液压系统的高压油进行精滤，防止比例换向阀27、第一流量计25.1、第二流量计25.2等关键部件堵塞；溢流阀14可以调节液压系统最高输出压力；电磁球阀15左位接通时能够实现液压系统的卸荷泄压功能，并且当系统发生故障时，能够实现急停；单向阀16位于柱塞泵11的出口，可以防止油液倒灌回柱塞泵11；第一压力表20.1通过第一测压软管19.1和第一测压接头18.1与柱塞泵11出口相连，第一压力表20.1、第二压力表20.2可以直观显示出液压系统输出压力；第一压力传感器17可将柱塞泵11出口的压力反馈给控制装置；蓄能器22和安全阀21组成蓄能器安全阀组，可以吸收液压系统压力脉动；液位变送器7和液位继电器8可在油箱2油液减少至设定最低值后，反馈给控制装置，并通过控制装置的控制进行报警，提示为油箱2补充油液；温度变送器9可以采集油箱2温度，并反馈给控制装置；第一加热器6.1、第二加热器6.2负责加热油液；冷却回路中电机5带动齿轮泵4对油液进行独立循环，并利用冷却器3对油液进行冷却。
温度传感器23可以测量泄漏油液温度，配合第一加热器6.1、第二加热器6.2和冷却器3，通过控制装置的控制以实现泄漏油液温度的反馈校正，使油液保持在合适的工作温度；压力传感器24可以测量泄漏管路油液压力，并将压力反馈给控制装置；比例换向阀27是泄漏油压力闭环控制的核心元件，接收控制装置的指令，完成泄漏压力的闭环控制；第一流量计25.1、第二流量计25.2可以测量流过泄露管路26的流量，泄漏管路26的泄漏流量可由两个流量计差值得到。
实验台的控制装置在这里由监控单元、实时控制计算机、信号调理单元等组成。监控单元处于控制系统最上层，因此也称为上位机，它是一台商用PC机，其上运行监控软件，属于任务管理层，用于监控液压油泄漏模拟实验台的工作状态、接受操作人员的控制指令，控制实验台完成实验任务。实时控制计算机处于控制系统的下层，因此也称为下位机，它为一台工业控制器，其上运行实时控制软件，通过实时控制计算机将控制指令发送给比例驱动器，比例驱动器进一步控制比例换向阀阀芯位移，同时第一、第二压力传感器将采集到的泄漏管路处的实际压力反馈给实时控制计算机，实时控制计算机根据期望泄漏压力和实际泄漏压力的差值，驱动比例换向阀阀芯运动，调节阀芯开口大小，从而实现泄漏管路的实时压力闭环控制。监控单元通过以太网与实时控制计算机进行信息传递。信号调理单元由调理箱和相应连接电路组成，主要对发送给比例驱动器的控制指令和传感器采集到的信号进行预处理以及信号归一化。
点火装置采用电子点火器，点火处位于泄漏管路的泄漏口处，点火装置采用计算机控制，并在上位机软件中设有触发按钮。当泄漏压力调到用户指定值时，用户可点击点火触发按钮来进行点火实验。
飞机管路液压油泄漏模拟的实验方法：
(1)用户首先在上位机软件中，将试验台驱动电机启动，再结合柱塞泵出口处第一压力传感器的反馈压力值，调节溢流阀使液压系统压力达到指定值。
(2)用户在上位机软件中输入期望的泄漏时间与泄漏压力。该期望的泄漏压力参数通过以太网传输给实时控制计算机，同时第二压力传感器将泄漏管路处的实际压力反馈给实时控制计算机，实时控制计算机根据期望泄漏压力与实际泄漏压力的差值，通过闭环控制来调节比例换向阀的阀芯开口大小，使液压油泄漏模拟实验台泄漏油处压力能够达到所期望的泄漏压力。当达到期望的泄漏时间时，下位机控制电磁球阀左位接通，使系统卸荷，泄漏管路即可停止泄油。
(3)在油液泄漏过程中，通过触发点火装置，实现对泄漏油进行点火。
以上所述的仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，包括油源、液压系统以及泄露管路；所述油源、液压系统以及泄露管路依次通过管路连接为回路；所述液压系统包括进油口与油源管路连接的柱塞泵，分别与柱塞泵出油口管路连接的单向阀、溢流阀以及泄压阀，分别与单向阀另一端管路连接的第一流量计以及安全阀，与泄露管路一端连接的第二流量计，与第二流量计另一端管路连接的比例换向阀；所述溢流阀以及泄压阀、安全阀、比例换向阀分别与油源通过管路连接；所述第一流量计的另一端与泄露管路的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，所述油源设有冷却回路，所述冷却回路包括与油源通过管路连接的齿轮泵，以及与齿轮泵另一端通过管路连接的冷却器；所述冷却器的另一端与油源通过管路连接。
3.根据权利要求1所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，所述油源设有加热器。
4.根据权利要求2或3所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，所述油源设有温度变送器，以及与温度变送器电连接的控制装置；所述控制装置依据温度变送器传递的信号控制加热器运行，或控制电机驱动齿轮泵运行。
5.根据权利要求1所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，所述液压系统设有与柱塞泵液压油出口管路连接的第一压力表；与单向阀液压油出口管路连接的第二压力表。
6.根据权利要求1所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，还包括控制装置；所述泄压阀为电磁球阀；所述液压系统设有与柱塞泵液压油出口管路连接的第一压力传感器；所述控制装置依据第一压力传感器传递的信号控制电磁球阀泄压动作。
7.根据权利要求1所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，还包括控制装置；所述液压系统设有与单向阀液压油出口管路连接的第二压力传感器；所述控制装置依据第二压力传感器传递的信号控制比例换向阀控压动作。
8.根据权利要求4所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，所述控制装置依据温度传感器传递的信号控制加热器运行，或控制电机驱动齿轮泵运行；所述温度传感器与单向阀液压油出口管路连接。
9.根据权利要求1所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，所述柱塞泵与单向阀管路连接之间设置高压过滤器。
10.根据权利要求5所述的一种飞机管路液压油泄漏模拟试验台，其特征在于，所述第一压力表依次通过第一测压软管、第一测压接头与柱塞泵液压油出口管路连接；所述第二压力表依次通过第二测压软管、第二测压接头与单向阀液压油出口管路连接。
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