CN110723306A - 一种电动卷盘飞机加油系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动卷盘飞机加油系统，属于飞机加油技术领域。该系统包括电动卷盘、压力控制模块和联锁控制模块；电动卷盘包括压力加油胶管卷盘和重力加油胶管卷盘；压力控制模块包括压力控制阀、压力反馈装置；作业联锁控制模块包括第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器和第二位置传感器的信号输出端通过异或互锁电路接电机供电受控端、且通过或非控制电路接释压阀的受控端；第一位置传感器和第二位置传感器的信号输出端分别通过同位和异位控制电路接常通电磁阀的受控端。本发明既可以满足压力加油、也可以满足重力加油的需要，同时由于妥善解决了末端超压喷溅问题、确保压力加油与重力加油互锁，因此便捷、安全、可靠。

Description

一种电动卷盘飞机加油系统

技术领域

本发明涉及一种加油系统，具体涉及一种通过电动卷盘为飞机进行压力加油及重力加油作业的管路系统，属于飞机加油技术领域。

背景技术

油库或加油车辆给飞机加油分为压力加油和重力加油两种方式，其中压力加油主要为大型飞机服务，重力加油则以小型飞机为主要服务对象。这两种加油方式均需配置相应长度的加油胶管及专用加油枪。为方便操作使用，加油胶管及加油枪集成在胶管卷盘之上，而现有的胶管卷盘驱动有手动或液压方式。其中手动胶管卷盘由于劳动强度大，尤其在胶管内有余油的情况下作业困难，渐渐被淘汰；而液压驱动胶管卷盘不仅需要专用油泵及液压马达提供动力，还要利用节流阀调整卷盘转速，结构复杂，成本较高。

检索可知，申请号为CN201110343162的中国专利公开了一种箱式多功能飞机加油设备，包括一可开启式箱体、设置在同一箱体内由计量仪表和实现输油的管路阀门系统构成的两套输油加油机构：四通道重力加油机构和两通道隐蔽型伸缩加油机构。该箱式多功能飞机加油设备，不仅通过四通道重力加油方式和两通道压力加油方式实现飞机正常加油作业，使加油半径大大扩张，而且在加油完毕后可以实现输油管线的收缩，减少了整个设备的占地空间。但在实际应用时，尚存以下问题：1）其主体为硬管系统，只适于作为机场地面固定装置或备用装置，不适合在车载平台或罐式加油车等可移动装置上使用，应用灵活性受限；2）只靠压力加油接嘴末端压力控制，一旦发生诸如在大流量压力加油作业时管道末端水击压力引起燃料喷溅等情况，将造成大量燃料泄漏；3）缺乏压力加油与重力加油作业互锁措施，无法避免误操作，不能确保满足同一飞机不允许同时进行压力和重力加油作业的要求。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，采用软管系统并根据软管特点，提供一种收放自如、应用灵活，并妥善解决末端超压喷溅问题、确保压力加油与重力加油分别进行的电动卷盘飞机加油系统,从而使飞机加油作业过程更加便捷、安全、可靠。

为了达到以上目的，本发明的电动卷盘飞机加油系统基本技术方案为：包括实现胶管展开和收卷的电动卷盘、用于控制加油枪末端压力的压力控制模块和用于控制压力加油与重力加油互锁的联锁控制模块；

所述电动卷盘包括由受控于电机操控装置的压力加油和重力加油卷盘电机分别驱动旋转的压力加油胶管卷盘和重力加油胶管卷盘；

所述压力控制模块包括位于进油管路上的压力控制阀、位于压力加油胶管进油端的压力反馈装置；所述压力反馈装置的压力反馈端通过常通电磁阀后一路接至压力控制阀与参比气源相对的比较端，另一路经释压阀接至进油管路；所述进油管路经压力控制阀后，一路经第一通断阀并通过压力反馈装置接压力加油胶管的进油端，另一路通过第二通断阀接重力加油胶管的进油端；

所述作业联锁控制模块包括位于压力加油胶管出油端的第一位置传感器和位于重力加油胶管出油端的第二位置传感器，所述第一位置传感器和第二位置传感器的信号输出端通过异或互锁电路接所述压力加油和重力加油卷盘电机供电受控端、且通过或非控制电路接所述释压阀的受控端；所述第一位置传感器和第二位置传感器的信号输出端分别通过同位和异位控制电路接所述常通电磁阀的受控端。

重力加油作业时，提起压力加油胶管卷盘的加油枪使第二位置传感器开通，第一位置传感器关断，相应的电机可以运转使重力加油卷盘展开胶管，待该胶管到位将其加油枪与受油设备连接后，打开第二通断阀，即可进行重力加油作业。在此过程中，释压阀关闭，常通电磁阀保持与第二位置传感器相异的关断位置状态，使压力反馈装置无反馈压力，压力控制阀处于开度最大的直通状态。此时若提起压力加油胶管的加油枪，两位置传感器的同时开通将通过异或互锁电路切断电机供电，使压力加油卷盘无法展开胶管，保证了压力加油与重力加油的互锁。重力加油作业完成其加油枪复位后，异或互锁电路切断电机供电。

压力加油作业时，提起压力加油胶管卷盘的加油枪使第一位置传感器开通，第二位置传感器断开，相应的电机可以运转使压力加油卷盘展开胶管，待该胶管到位将其加油枪与受油设备连接后，打开第一通断阀，即可进行压力加油作业。在此过程中，释压阀关闭，常通电磁阀保持与第一位置传感器相同的开通位置状态，压力控制阀根据压力反馈装置的反馈的加油枪末端压力与预定参比压力自动调适开度控制加油压力。此时若提起重力加油胶管的加油枪，两位置传感器的同时开通将通过异或互锁电路切断电机供电，使重力加油卷盘无法展开胶管，保证了压力加油与重力加油的互锁，而由于常开电磁阀仍保持常通，不影响压力加油作业。压力加油作业完成其加油枪复位后，异或互锁电路切断电机供电，而或非控制电路将开启释压阀，释放压力加油管路中的压力。

并且，除了加油枪接嘴具有一定的末端压力控制功能外，由于压力控制阀可以实时根据末端的压力反馈装置调适压力，一旦末端发生超压喷溅，即可及时阻隔油源，从而防止油料大规模渗漏，这种双重压力控制切实保证加油的安全。

总之，本发明的盘管收放自如，应用灵活，既可以满足压力加油、也可以满足重力加油的需要，并且压力加油和重力加油的进油管路通用，经济合理，同时由于妥善解决了末端超压喷溅问题、确保压力加油与重力加油互锁，因此便捷、安全、可靠。

本发明进一步的完善是，所述第一位置传感器和第二位置传感器的信号输出端通过与门电路接声光报警器的受控端。因此，当两位置传感器的同时开通时，将触发声光报警器提示误操作。

附图说明

图1为本发明实施例一的系统结构示意图。

图2为本发明实施例二的控制电路原理图。

图3为图2控制电路的逻辑流程参考示意图。

图中：100-电动卷盘 200-压力控制模块 300-作业联锁控制模块 101-压力加油胶管卷盘 102-重力加油胶管卷盘 103-1压力加油卷盘电机 103-2重力加油卷盘电机104-1压力加油卷盘电机控制装置104-2重力加油卷盘电机控制装置 201-压力控制阀202-压力反馈装置 203-压力表 204-释压阀 205-常通电磁阀 301-第一位置传感器 302-第二位置传感器 303-异或互锁电路 304-或非控制电路 305-声光报警器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以便更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

实施例一

本实施例以图1所示装置于机场管线车上的电动卷盘飞机加油系统为例，该系统包括实现胶管展开和收卷的电动卷盘100、用于控制加油枪末端压力的压力控制模块200和用于控制压力加油与重力加油互锁的联锁控制模块300。联锁控制模块300可以判断系统加油作业工况，根据加油作业状态控制电动卷盘100电机的供电，并控制压力控制模块200的工作方式。

电动卷盘100含有由受控于电机操控装置的压力加油卷盘电机103-1和重力加油卷盘电机103-2分别驱动旋转的压力加油胶管卷盘101和重力加油胶管卷盘102。电机操控装置由分别与压力加油卷盘电机103-1和重力加油卷盘电机103-2串联的压力加油卷盘电机控制装置104-1和重力加油卷盘电机控制装置104-2以及接触器操控电路构成。

工作时，直流压力加油卷盘电机103-1和重力加油卷盘电机103-2电机分别通过链轮驱动卷绕收放相应的加油卷盘胶管，两胶管末端分别配有压力加油枪和重力加油枪。压力加油卷盘电机控制装置104-1和重力加油卷盘电机控制装置104-2均含有调速器，用于分别调整控制相应的压力加油卷盘电机103-1和重力加油卷盘电机103-2的转速，接触器操控电路则通过开关器件实现相应电机的启停、正反转。

本实施例的接触器操控电路包括通过电源开关S3控制的接触器KM0供电电路以及分别与串联压力加油卷盘电机103-1、压力加油卷盘电机控制装置104-1和串联重力加油卷盘电机103-2、重力加油卷盘电机控制装置104-2并联的压力加油主控回路和重力加油主控回路。

压力加油主控回路含有串联的压力加油停止开关SB0、压力加油正转开关SB1、第二接触器KM2常闭触点和第一接触器KM1线圈，其中串联的压力加油正转开关SB1、第二接触器KM2常闭触点和第一接触器KM1线圈与串联的压力加油反转开关SB2、第一接触器KM1常闭触点和第二接触器KM2线圈并联；正转开关SB1和反转开关SB2旁分别并联第一触器KM1常开辅触点和第二接触器KM2常开辅触点；并且串联的压力加油卷盘电机103-1、压力加油卷盘电机控制装置104-1的前端分支接有第一触器KM1常开触点和第二触器KM2常开触点，后端也分支接有第一触器KM1常开触点和第二触器KM2常开触点。

重力加油主控回路含有串联的重力加油停止开关BS5、重力加油正转开关BS3、第四接触器KM4常闭触点和第三接触器KM3线圈，其中串联的重力加油正转开关BS3、第四接触器KM4常闭触点和第三接触器KM3线圈与串联的重力加油反转开关SB4、第三接触器KM3常闭触点和第四接触器KM4线圈并联；正转开关BS3和反转开关SB4旁分别并联第三触器KM3常开辅触点和第四接触器KM4常开辅触点；并且串联的重力加油卷盘电机103-1、重力加油卷盘电机控制装置104-1的前端分支接有第三触器KM3常开触点和第四触器KM4常开触点，后端也分支接有第三触器KM3常开触点和第四触器KM4常开触点。

当电源开关S3闭合时，接触器KM0工作，电机操控装置通电。当需展开压力加油胶管时，按下正转开关SB1，接触器KM1线圈得电吸合，串联在电机回路中的KM1主触点闭合，电机103-1正转驱动卷盘展开胶管；松开SB1时,与其并联的KM1常开触点持续闭合，电机保持正转；此时如果按下反转开关SB2，由于KM1常闭触点断开，KM2不能得电吸合而防电源短路。此后压力加油卷盘胶管到位后，按下停止开关SB0，接触器KM1线圈失电，其辅助触点和主触点均断开，电机103-1断电停转。需收卷胶管时，按下反转开关SB2, 接触器KM2线圈得电吸合，串联在电机103-1回路中的KM2触点闭合，电机反转驱动卷盘收卷胶管；松开SB2时,与其并联的KM2常开触点持续闭合，电机103-1保持反转，此时如果按下正转开关SB1，由于KM2常闭点断开，KM1不能得电吸合，得以防电源短路。此后胶管收卷到位后按下SB0，接触器KM2线圈失电，辅触点和主触点均断开，电机103-1断电停转。

重力加油胶管卷盘的加油控制同理，不另赘述。

压力控制模块200包括位于进油管路IN上的压力控制阀201、位于压力加油胶管进油端的压力反馈装置202；压力反馈装置202的压力反馈端通过常通电磁阀205后一路经压力表203接至压力控制阀201与参比气源相对的比较端B，另一路经释压阀204接至进油管路。进油管路经压力控制阀201后，一路经作为第一通断阀的第一球阀Q1并通过压力反馈装置202接压力加油胶管的进油端，另一路通过作为第二通断阀的第二球阀Q2接重力加油胶管的进油端。压力反馈装置202用于反馈压力加油胶管卷盘101供给压力加油枪的加油压力；压力控制阀201通过比对预设的气源参比压力和压力反馈装置202所反馈的加油末端压力调整压力控制阀201的阀门开度，进而实现供油压力的调控。压力表203用于指示压力反馈装置202采集的加油末端压力。释压阀204的作用是在需要时，释放压力反馈装置202至压力控制阀201之间的压力，即A、B间的反馈压力。常通电磁阀205用于根据联锁控制模块300判定的加油作业状态控制压力反馈信号。

作业联锁控制模块300包括位于压力加油胶管出油端作为第一位置传感器301和位于重力加油胶管出油端作为第二位置传感器302的行程开关，检测到加油枪移位即视为该油枪加油作业；第一位置传感器301和第二位置传感器302的信号输出端通过异或互锁电路303接电机103-1、103-2供电电路开关S3的受控端，因此当一把油枪提起加油时，允许相应的电机驱动展开对应的胶管，而出现另一把油枪也被提起时，则不允许相应的电机驱动展开对应的胶管，从而实现压力加油和重力加油的互锁。第一位置传感器301和第二位置传感器302的信号输出端还通过或非控制电路304接释压阀的受控端；第一位置传感器301和第二位置传感器302的信号输出端分别通过同位和异位控制电路接常通电磁阀的受控端。因此，当提起重力加油枪时，作为第二位置传感器的行程开关开启，常通电磁阀处于与其相异的关断位置状态，压力控制阀处于开度最大的直通状态，释压阀关闭；当提起压力加油枪时，作为第一位置传感器的行程开关开启，常通电磁阀处于与其相同的开启位置状态，使压力反馈装置得以反馈压力，释压阀仍关闭；只有当两油枪均放回、两位置传感器均关闭时，释压阀才开启释压。另外，第一位置传感器301和第二位置传感器302的信号输出端通过与门电路接声光报警器305的受控端，一旦两油枪提起，即可发出报警信号。

实际应用时，本实施例的电动卷盘飞机加油系统装载于机场管线车，可以执行压力加油及重力加油两种不可同时进行的加油执行方式，具体说明如下：

一、压力加油作业

提起压力加油胶管卷盘101的加油枪，位置传感器301开关通，位置传感器302开关断，判断为压力加油状态。控制开关S3闭合，接触器KM0工作，为压力加油卷盘电机103-1供电。控制闭合开关SB1，接触器KM1工作，相应卷盘展开胶管。胶管到位后，按下开关SB0，停止压力加油卷盘电机103-1，将压力加油枪与受油设备连接，打开第一球阀Q1，进行压力加油作业。此时开关S4受控断开，电磁阀205常通，压力反馈装置202开始向压力控制阀201反馈加油枪压力，压力控制阀201根据参比压力自动调整阀门开度控制末端加油压力。

此时若提起重力加油胶管卷盘102的加油枪，位置传感器301和位置传感器302同时开关通，判断为误操作。开关S3将断开，切断供电，使得重力加油卷盘电机103-2不能展开胶管进行重力加油作业，从而实现互锁功能。此时开关S4仍断开，电磁阀205常通，不影响压力加油作业，而声光报警器305接通，提示误操作。重力加油胶管卷盘102的加油枪复位后，开关S3闭合，电机重新供电，声光报警器305停止报警。

压力加油作业完成后闭合开关SB2，接触器KM2工作，压力加油卷盘电机103-1驱动压力加油胶管卷盘101收卷胶管。胶管到位后将加油枪复位，位置传感器301开关断，位置传感器302开关断。开关S3断开，切断电机供电，电磁阀205常通，释压阀204接通将A、B间压力释放，实现或非控制功能。待压力表203读数为0后，断开开关S5，释压阀204关闭，压力加油作业完成。

二、重力加油作业

提起压力加油胶管卷盘102加油枪，位置传感器302开关通，位置传感器301开关断，判断为压力加油状态。开关S3闭合，接触器KM0工作，为重力加油卷盘电机103-2供电。闭合开关SB3，接触器KM3工作，卷盘展开胶管。开关S4常通，电磁阀205关闭，压力反馈装置202无反馈压力，压力控制阀201开度最大。胶管到位后，按下开关SB5，停止重力加油卷盘电机103-2工作，打开第二球阀Q2用加油枪对受油设备进行重力加油作业。

此时若提起压力加油胶管卷盘101加油枪，位置传感器301开关通，位置传感器302开关通，判断为误操作。开关S3断开，切断电机103供电，使得压力加油卷盘电机103-1不能展开胶管进行压力加油作业，实现互锁功能。开关S4断开，电磁阀205常通，短时间不影响重力加油作业。声光报警器305接通，提示误操作。压力加油胶管卷盘101加油枪复位后，开关S3闭合，电机103重新供电，开关S4常通，电磁阀205关闭，声光报警器305停止报警。

重力加油作业完成后闭合开关SB4，接触器KM4工作，重力加油卷盘电机103-2驱动重力加油胶管卷盘102收卷胶管。胶管到位后将加油枪复位，位置传感器301开关断，位置传感器302开关断。开关S3断开，切断电机103供电，电磁阀205常通，释压阀204接通将A、B间压力释放，实现或非控制电路304功能。待压力表203读数为0后，断开开关S5，释压阀204关闭，重力加油作业完成。

实践证明，本实施例十分适用于为飞机进行压力加油及重力加油作业的管路系统，不仅收放自如、应用灵活，而且妥善解决了末端超压喷溅问题，可以确保压力加油与重力加油分别进行，能显著提高作业可靠性及作业效率。

实施例二

本实施例的电动卷盘飞机加油系统基本构成与实施例一相同，不同之处是，重力和压力加油卷盘电机操控装置的电机控制装置和接触器操控电路均由图2所示的智能逻辑控制电路取代，其控制过程参见图3，结合实施例一所实现的控制过程，不难理解其工作原理，故不展开赘述。

以上实施例中电机型号P56SX244,自带调速电机控制装置，其它外购件的型号及生产厂家如下：

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如加油卷盘的数量可为双压力加油卷盘、双压力加油卷盘一重力加油卷盘或一压力加油卷盘双重力加油卷盘等多种组合形式，只需调整相应功能模块数量及逻辑关系，即可达到本发明同样效果。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电动卷盘飞机加油系统，其特征在于：包括实现胶管展开和收卷的电动卷盘（100）、用于控制加油枪末端压力的压力控制模块（200）和用于控制压力加油与重力加油互锁的联锁控制模块（300）；

所述电动卷盘（100）包括由受控于电机操控装置（104-1、104-2）的压力加油和重力加油卷盘电机（103-1、103-1）分别驱动旋转的压力加油胶管卷盘（101）和重力加油胶管卷盘（102）；

所述压力控制模块（200）包括位于进油管路上的压力控制阀（201）、位于压力加油胶管进油端的压力反馈装置（202）；所述压力反馈装置的压力反馈端通过常通电磁阀（205）后一路接至压力控制阀与参比气源相对的比较端，另一路经释压阀（204）接至进油管路；所述进油管路经压力控制阀后，一路经第一通断阀并通过压力反馈装置接压力加油胶管的进油端，另一路通过第二通断阀接重力加油胶管的进油端；

所述作业联锁控制模块（300）包括位于压力加油胶管出油端的第一位置传感器（301）和位于重力加油胶管出油端的第二位置传感器（302），所述第一位置传感器和第二位置传感器的信号输出端通过异或互锁电路（303）接所述压力加油和重力加油卷盘电机供电受控端、且通过或非控制电路（304）接所述释压阀的受控端；所述第一位置传感器和第二位置传感器的信号输出端分别通过同位和异位控制电路接所述常通电磁阀的受控端。

2.根据权利要求1所述的电动卷盘飞机加油系统，其特征在于：所述第一位置传感器和第二位置传感器的信号输出端通过与门电路接声光报警器的受控端。

3.根据权利要求2所述的电动卷盘飞机加油系统，其特征在于：所述电机操控装置由分别与压力加油卷盘电机和重力加油卷盘电机串联的压力加油卷盘电机控制装置和重力加油卷盘电机控制装置以及相应的接触器操控电路构成；所述压力加油卷盘电机控制装置和重力加油卷盘电机控制装置均含有调速器。

4.根据权利要求3所述的电动卷盘飞机加油系统，其特征在于：所述接触器操控电路包括通过电源开关控制的接触器供电电路以及分别与串联压力加油卷盘电机、压力加油卷盘电机控制装置和串联重力加油卷盘电机、重力加油卷盘电机控制装置并联的压力加油主控回路和重力加油主控回路。

5.根据权利要求4所述的电动卷盘飞机加油系统，其特征在于：所述压力加油主控回路含有串联的压力加油停止开关、压力加油正转开关、第二接触器常闭触点和第一接触器线圈，其中串联的压力加油正转开关、第二接触器常闭触点和第一接触器线圈与串联的压力加油反转开关、第一接触器常闭触点和第二接触器线圈并联；所述正转开关和反转开关旁分别并联第一触器常开辅触点和第二接触器常开辅触点；并且串联的压力加油卷盘电机、压力加油卷盘电机控制装置的前端分支接有第一触器常开触点和第二触器常开触点，后端也分支接有第一触器常开触点和第二触器常开触点。

6.根据权利要求4所述的电动卷盘飞机加油系统，其特征在于：所述重力加油主控回路含有串联的重力加油停止开关、重力加油正转开关、第四接触器常闭触点和第三接触器线圈，其中串联的重力加油正转开关、第四接触器常闭触点和第三接触器线圈与串联的重力加油反转开关、第三接触器常闭触点和第四接触器线圈并联；所述正转开关和反转开关旁分别并联第三触器常开辅触点和第四接触器常开辅触点；并且串联的重力加油卷盘电机、重力加油卷盘电机控制装置的前端分支接有第三触器常开触点和第四触器常开触点，后端也分支接有第三触器常开触点和第四触器常开触点。

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