CN111946421B - 一种发动机滑油加温设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机滑油加温设备，涉及航空设备技术领域，包括箱体，所述箱体内设置有滑油箱和水箱，水箱围设在滑油箱内的外表面，滑油箱和水箱分别形成互不相通的密闭空间；所述滑油箱内设置有从发动机抽入的滑油，所述水箱中注入有冷水；还包括水加热器、换热器、水循环系统以及滑油循环系统，所述水箱中的水经所述水加热器加热后并通过所述水循环系统与所述水循环系统中的水在所述换热器中进行换热。本发明通过热阻式加热器通电加热水作为热源，通过水泵及水循环系统管路将热水输送至换热器，通过换热器加热从发动机储油箱中抽出的滑油，PLC控制系统实时采集加热器出水口温度数据调整加热器的加热功率，实现对滑油精准加温。

Description

一种发动机滑油加温设备

技术领域

本发明涉及航空设备技术领域，具体涉及一种发动机滑油加温设备。

背景技术

为了保障航空发动机运行安全和使用寿命，发动机的各处都需要得到润滑，航空发动机是一种对滑油润滑性能要求非常高的动力机械。尽管航空发动机所使用的润滑油通常是性能最好的润滑油，但同具有随着环境温度降低润滑性能降低的特点，对使用环境温度有一定的要求，当外界气温低于-20℃时，润滑油的润滑性能将大大降低，失去润滑性能，导致航空发动机常常无法正常启动从而使飞机不能正常起飞。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明通过热阻式加热器通电加热水作为热源，通过水泵及水循环系统管路将热水输送至换热器，通过换热器加热从发动机储油箱中抽出的滑油，PLC控制系统实时采集加热器出水口温度数据调整加热器的加热功率，实现对滑油精准加温。

本发明具体采用以下技术方案：

一种发动机滑油加温设备，包括箱体，

所述箱体内设置有滑油箱和水箱，所述水箱围设在所述滑油箱的外表面，所述滑油箱和所述水箱分别形成互不相通的密闭空间；

所述滑油箱内设置有从发动机抽入的滑油，所述水箱中注入有纯水；

还包括水加热器、换热器、水循环系统以及滑油循环系统，所述水箱中的水经所述水加热器加热后并通过所述水循环系统与所述滑油循环系统中的滑油在所述换热器中进行换热。

进一步的方案是，所述水箱外表面贴覆有保温层。

进一步的方案是，所述水箱的一侧下端对称设置有出水口和回水口，所述水循环系统包括水泵，所述出水口通过水管与所述水泵的进水端相连通，所述水泵的出水端通过水管与所述水加热器的进水端相连通，所述水加热器的出水端通过管道与所述换热器的热水通道的输入端相连，所述换热器的热水通道的输出端通过水管与所述回水口相连通。

进一步的方案是，所述滑油箱的下端设置有出油口，所述滑油箱的上端设置有回油口，所述滑油循环系统包括油泵，所述出油口通过第一油管与所述油泵的进油端相连通，所述油泵的出油端通过第二油管与所述换热器的油通道的输入端相连通，所述换热器的油通道的输出端通过第三油管与所述回油口相连通。

进一步的方案是，所述油泵的进油端还通过第四油管与注油管的一端相连通，所述注油管的另一端与滑油散热器的放油开关或滑油存储箱的放油开关相连通，所述油泵的出油端还通过第五油管与所述第四油管靠近所述注油管的一端相连，所述第一油管、第二油管、第四油管以及所述第五油管上分别设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第四阀门，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第四阀门均与控制器电连接。

设置有阀门，所述阀门与控制器电连接。

进一步的方案是，所述第三油管、第五油管上均设置有滤芯，第五油管上还设置有过滤网。

进一步的方案是，所述水箱内、出油口、回油口、换热器的热水通道的输入端处、换热器的热水通道的输出端处、换热器的油通道的输出端均设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接。

进一步的方案是，所述箱体的前面和两侧面均开设有可拆卸的门板。

进一步的方案是，所述箱体的上端面一侧开设有长方形的储物槽，所述储物槽上端的一侧活动连接有盖板。

进一步的方案是，所述箱体的上端面靠近所述储物槽的一侧开设有注油孔和注水孔，所述注油孔延伸至所述滑油箱的内部，所述注水孔延伸至所述水箱的内部，所述注油孔和所述注水孔上端均加装有孔盖。

本发明的有益效果：

本发明采用热阻式加热器通电加热水作为热源，通过水泵及水循环系统管路将热水输送至换热器，通过换热器加热从发动机储油箱中抽出的滑油，PLC控制系统实时采集加热器出水口温度数据调整加热器的加热功率，实现对滑油精准加温；

本发明将滑油箱和水箱合并在一起，由水箱包裹整个滑油箱，温水可直接对滑油箱进行预热，且能保证滑油加热后热量不会快速损失。采用包裹式结构，可有效减小箱体体积，减少材料使用量，减轻设备体积重量；

热水通过换热器将温度传递给滑油，使滑油避免直接和热阻式加热器直接接触，防止滑油加温过程中受热不均以及闪爆的危险。

附图说明

图1为本发明实施例中滑油箱、水加热器、换热器、水循环系统以及滑油循环系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中箱体的内部结构示意图；

图3为本发明实施例中滑油箱的结构示意图；

图4为本发明实施例中箱体设置有门板的结构示意图；

图5为本发明实施例中箱体打开盖板的结构示意图；

图6为图4中拆除门板的结构示意图；

附图标注：1-箱体；10-门板；11-储物槽；12-盖板；13-注油孔；14-注水孔；2-滑油箱；20-出油口；21-回油口；3-水箱；30-保温层；31-出水口；32-回水口；4-水加热器；5-换热器；60-水泵；70-油泵；71-第一油管；72-第二油管；73-第三油管；74-第四油管；75-注油管；76-第五油管；77-滤芯；78-过滤网；80-第一阀门；81-第二阀门；82-第三阀门；83-第四阀门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-6所示，本发明的一个实施例公开了一种发动机滑油加温设备，包括箱体1，箱体1内设置有滑油箱2和水箱3，水箱3围设在滑油箱2的外表面，滑油箱2和水箱3分别形成互不相通的密闭空间；滑油箱2内设置有从发动机抽入的滑油，水箱3中注入有纯水；还包括水加热器4、换热器5、水循环系统以及滑油循环系统，水箱3中的水经水加热器4加热后并通过水循环系统与滑油循环系统中的滑油在换热器5中进行换热；水箱3的一侧下端对称设置有出水口31和回水口32，水循环系统包括水泵60，出水口31通过水管与水泵60的进水端相连通，水泵60的出水端通过水管与水加热器4的进水端相连通，水加热器4的出水端通过管道与换热器5的热水通道的输入端相连，换热器5的热水通道的输出端通过水管与回水口32相连通。滑油箱2的下端设置有出油口20，滑油箱2的上端设置有回油口21，滑油循环系统包括油泵70，出油口20通过第一油管71与油泵70的进油端相连通，油泵70的出油端通过第二油管72与换热器5的油通道的输入端相连通，换热器5的油通道的输出端通过第三油管73与回油口21相连通。油泵70的进油端还通过第四油管74与注油管75的一端相连通，注油管75的另一端与滑油散热器的放油开关或滑油存储箱的放油开关相连通，油泵70的出油端还通过第五油管76与第四油管74靠近注油管75的一端相连，第一油管71、第二油管72、第四油管74以及第五油管76上分别设置有第一阀门80、第二阀门81、第三阀门82以及第四阀门83，第一阀门80、第二阀门81、第三阀门82以及第四阀门83均与控制器电连接。

本发明的发动机滑油加温设备主要使用环境于低温环境并采用热阻式加热器通电加热水作为热源，通过水泵及水循环系统管路将热水输送至换热器，通过换热器加热从发动机储油箱中抽出的滑油，PLC控制系统实时采集加热器出水口温度数据调整加热器的加热功率，实现精准控制加热温度不超过80℃,当超过80℃时自动切断加热器电源，使水温恢复到80℃。

本发明将滑油箱和水箱合并在一起，由水箱包裹整个滑油箱，温水可直接对滑油箱进行预热，且能保证滑油加热后热量不会快速损失。采用包裹式结构，可有效减小箱体体积，减少材料使用量，减轻设备体积重量。滑油箱/水箱主体结构采用1mm不锈钢板焊接而成，中间加U型构件增加板材刚性，以免箱体受压变形。

热水通过换热器将温度传递给滑油，使滑油避免直接和热阻式加热器直接接触，防止滑油加温过程中受热不均以及闪爆的危险。

油管接头与放油开关接头尺寸配合，形成机械自密封，油管内衬钢丝抗折弯，吸油时不会弯折堵住油管，长度约3m。油管接头及发动机滑油加温装置接头均配置有塑料堵头或堵帽，在不连接时可防止灰尘进入到设备或油管内影响滑油精度等级。

在本实施例中，水箱3外表面贴覆有保温层30。以减少水温的流失。

在本实施例中，第三油管73、第五油管76上均设置有滤芯77，第五油管76上还设置有过滤网78。设置在第三油管上的滤芯可实现对循环的滑油清洁，设置在第五油管上的滤芯可在滑油加温后反抽入到发动机的储油箱中对滑油进行清洁，防止杂质或异物进入滑油循环系统中。

在本实施例中，水箱3内、出油口20、回油口21、换热器5的热水通道的输入端处、换热器5的热水通道的输出端处、换热器5的油通道的输出端均设置有温度传感器，温度传感器与控制器电连接。可实时显示并监控水箱内的水的温度、滑油箱出油温度、滑油箱回油温度、换热器进水温度，换热器出水温度、换热器出油温度。

在本实施例中，箱体1的前面和两侧面均开设有可拆卸的门板10。便于对箱体内的设备进行维修和更换安装。

在本实施例中，箱体1的上端面一侧开设有长方形的储物槽11，储物槽11上端的一侧活动连接有盖板12。可将注油管、连接电缆等贮存于储物槽内进行收集，以减少设备非使用状态下的存放空间需求。

在本实施例中，箱体1的上端面靠近储物槽11的一侧开设有注油孔13和注水孔14，注油孔13延伸至滑油箱2的内部，注水孔14延伸至水箱3的内部，注油孔13和注水孔14上端均加装有孔盖。打开孔盖，使注油孔和注水孔分别连接油管和水管，方便讲滑油和水注入到箱体内部的滑油箱和水箱中。

在本实施例中，箱体1的一侧还设置有控制操作面板以及箱体1底部设置有移动轮。

本发明具体实施过程：

通过注水孔将外部的水注入到水箱中，解除急停开关，通过控制面板设定最高加热温度值。确认注油管可靠的连接上放油开关，控制面板的显示屏确认油管已确认连接，系统解除自锁；按启动按钮，关闭第一阀门和第三阀门，打开第二阀门和第四阀门，启动油泵，将发动机中的滑油抽入到滑油箱中，系统自动开始运行加温程序，系统打开第一阀门并关闭第二阀门，启动水泵及水加热器，水箱中的水和滑油箱中的滑油循环流动并在换热器中进行换热，对滑油进行加温，系统根据水温及油温数据自动调整加热功率，当油温达到要求温度时，可发出提示，提醒加温完成。加温完成后，系统再次提示是否油管连接可靠，确认后点击油管确认连接，系统关闭水加热器，关闭第四阀门，打开第三阀门，油泵将滑油箱中的滑油反向抽送到中。

加热功率的调节通过温度的反馈信号由温度传感器采集，然后传送给PLC的模拟量输出端口进行处理。控制规律采用PID控制，运算结果经过比较后，产生模拟量输出信号，传送给调压模块，从而控制加热器的加热功率，使加热其根据设定温度与实际温度的偏差自动调节输出的功率，保持温度的恒定。如果实际输出温度超过设定温度的5%，系统输出报警信号，超温报警指示灯亮、蜂鸣器鸣响，同时切断加热器电源。

最后说明的是，以上仅对本发明具体实施例进行详细描述说明。但本发明并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围。

Claims (8)

1.一种发动机滑油加温设备，包括箱体（1），其特征在于：

所述箱体（1）内设置有滑油箱（2）和水箱（3），所述水箱（3）围设在所述滑油箱（2）的外表面，且所述滑油箱（2）和所述水箱（3）分别形成互不相通的密闭空间；

所述滑油箱（2）内设置有从发动机抽入的滑油，所述水箱（3）中注入有纯水；

还包括水加热器（4）、换热器（5）、水循环系统以及滑油循环系统，所述水箱（3）中的水经所述水加热器（4）加热后并通过所述水循环系统与所述滑油循环系统中的滑油在所述换热器（5）中进行换热；

所述水箱（3）的一侧下端对称设置有出水口（31）和回水口（32），所述水循环系统包括水泵（60），所述出水口（31）通过水管与所述水泵（60）的进水端相连通，所述水泵（60）的出水端通过水管与所述水加热器（4）的进水端相连通，所述水加热器（4）的出水端通过管道与所述换热器（5）的热水通道的输入端相连，所述换热器（5）的热水通道的输出端通过水管与所述回水口（32）相连通；

所述滑油箱（2）的下端设置有出油口（20），所述滑油箱（2）的上端设置有回油口（21），所述滑油循环系统包括油泵（70），所述出油口（20）通过第一油管（71）与所述油泵（70）的进油端相连通，所述油泵（70）的出油端通过第二油管（72）与所述换热器（5）的油通道的输入端相连通，所述换热器（5）的油通道的输出端通过第三油管（73）与所述回油口（21）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种发动机滑油加温设备，其特征在于：

所述水箱（3）外表面贴覆有保温层（30）。

3.根据权利要求1所述的一种发动机滑油加温设备，其特征在于：

所述油泵（70）的进油端还通过第四油管（74）与注油管（75）的一端相连通，所述注油管（75）的另一端与滑油散热器的放油开关或滑油存储箱的放油开关相连通，所述油泵（70）的出油端还通过第五油管（76）与所述第四油管（74）靠近所述注油管（75）的一端相连，所述第一油管（71）、第二油管（72）、第四油管（74）以及所述第五油管（76）上分别设置有第一阀门（80）、第二阀门（81）、第三阀门（82）以及第四阀门（83），所述第一阀门（80）、第二阀门（81）、第三阀门（82）以及第四阀门（83）均与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种发动机滑油加温设备，其特征在于：

所述第三油管（73）、第五油管（76）上均设置有滤芯（77），第五油管（76）上还设置有过滤网（78）。

5.根据权利要求1所述的一种发动机滑油加温设备，其特征在于：

所述水箱（3）内、出油口（20）、回油口（21）、换热器（5）的热水通道的输入端处、换热器（5）的热水通道的输出端处、换热器（5）的油通道的输出端均设置有温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种发动机滑油加温设备，其特征在于：

所述箱体（1）的前面和两侧面均开设有可拆卸的门板（10）。

7.根据权利要求1或6所述的一种发动机滑油加温设备，其特征在于：

所述箱体（1）的上端面一侧开设有长方形的储物槽（11），所述储物槽（11）上端的一侧活动连接有盖板（12）。

8.根据权利要求7所述的一种发动机滑油加温设备，其特征在于：

所述箱体（1）的上端面靠近所述储物槽（11）的一侧开设有注油孔（13）和注水孔（14），所述注油孔（13）延伸至所述滑油箱（2）的内部，所述注水孔（14）延伸至所述水箱（3）的内部，所述注油孔（13）和所述注水孔（14）上端均加装有孔盖。

Images