CN112159692A - 一种102号无铅航空活塞式发动机燃料、制备方法与原料配比混合装置 - Google Patents
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Abstract
一种102号无铅航空活塞式发动机燃料、制备方法与原料配比混合装置，属于发动机燃料领域，包括釜体，釜体连接有数根进料管，釜体内设有与之共中心线的丝杠，丝杠连接有动力装置，釜体内设有滤网，滤网中部设有与丝杠配合的丝母，丝杠的外周开设数个竖向的凹槽，刮管内均固定安装数个朝向其开口的喷头，喷头均与对应的出液管连接，刮管的一端均贯穿釜体后连接暂留罐，暂留罐内设有分离网，暂留罐连接负压吸引装置，进液管的另一端均与暂留罐固定连接。本装置用于过滤混合物料，尤其适用于液体物料，能够有效清除滤网上的浮沫、杂质等，长时间使用后依然能维持较高的过滤率，滤网的清理可在原料进给期间进行，无需停机，有利于提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于发动机燃料领域，具体地说是一种102号无铅航空活塞式发动机燃料、制备方法与原料配比混合装置。
背景技术
航空燃料的发展经历了漫长的历史过程，每一次航空发动机的历史变革都会带来航空燃料的迅猛发展和革新，发动机的性能改进和变革会对燃料产生更高的性能要求，从而推动了航空燃料的发展。从无发动机的飞行系统中的人力动力源，到内燃机系统中的航空柴油动力源，到航空活塞式发动机燃料等等，可以说航空燃料的发展史是由航空发动机的发展衍生而来的。目前，针对于航空活塞式发动机燃料的配方以及生产工艺的改进依然在持续跟进，有鉴于此，申请人提出一种无铅航空活塞式发动机燃料与原料配比混合装置。
发明内容
本发明提供一种102号无铅航空活塞式发动机燃料、制备方法与原料配比混合装置，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，包括釜体，釜体连接有数根进料管，釜体内设有与之共中心线的丝杠，丝杠连接有动力装置，釜体内设有滤网，滤网中部设有与丝杠配合的丝母，丝杠的外周开设数个竖向的凹槽，凹槽内分别设有一压杆，压杆分别通过铰接轴和扭簧连接对应的凹槽，丝杠外套装一圆环，圆环内固定连接数个伸缩杆的一端，伸缩杆与压杆一一对应，丝杠的外周固定安装第一伞齿轮，第一伞齿轮的下方设有套装于丝杠上的第二伞齿轮，第二伞齿轮的顶面开设锥形槽，锥形槽的内壁开设有能与第一伞齿轮啮合的齿槽，第一伞齿轮的四周设有数个第三伞齿轮，第三伞齿轮的偏心处分别铰接连接曲柄的一端，曲柄的另一端均铰接连杆的一端，釜体内设有数个与第三伞齿轮一一对应的缸套，缸套的一端开口且开口端朝向釜体的中部，缸套内设有与之滑动配合的活塞，连杆的另一端分别铰接对应的活塞，每个缸套的另一端固定连接进液管和出液管的一端，第二伞齿轮的底面固定连接套筒的上端，丝杠从套筒内穿过，套筒的四周设有数个与出液管一一对应的刮管，刮管的底部均开口且开口处的其中一个端面为楔形面，刮管内均固定安装数个朝向其开口的喷头，喷头均与对应的出液管连接，刮管的一端均贯穿釜体后连接暂留罐，暂留罐内设有分离网，暂留罐连接负压吸引装置，进液管的另一端均与暂留罐固定连接。
如上所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，所述的动力装置为电机，丝杠的上端贯穿釜体的顶部且与之轴承连接，电机的输出端与丝杠的上端固定连接。
如上所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，所述的滤网的底部固定安装数个刮条。
如上所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，所述的第一伞齿轮与锥形槽通过弹簧连接。
如上所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，所述的伸缩杆为电推杆且与电源电路连接。
如上所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，所述的第三伞齿轮的顶面均轴承连接固定轴的下端，固定轴的上端均固定连接釜体的内壁顶部。
如上所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，所述的暂留罐包括上罐体、中罐体和下罐体，分离网固定安装于中罐体内，中罐体同时与上罐体、下罐体螺纹连接，刮管的一端均贯穿上罐体且与之固定连接，进液管的另一端均与下罐体固定连接，下罐体通过接口连接负压吸引装置。
如上所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，所述的分离网为凹面朝上的弧形结构。
一种102号无铅航空活塞式发动机燃料，包括常规燃料混合物、混合抗爆剂和添加剂，所述添加剂包括抗静电剂、抗氧化剂和增强剂，其特征在于：所述常规燃料混合物包含以下质量百分比的组分：异戊烷8-12%、低纯度异辛烷5-10%、甲苯5-10%和二甲苯60-70%、均三甲苯2-6%，正丁烷1-4%；所述混合抗爆剂包含以下质量百分比的组分：乙醇1-3%、苯胺1-5%。
如上所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料，其特征在于：所述的低纯度异辛烷的纯度为6-9%，甲苯的质量含量大于99%；所述二甲苯的质量含量大于99%，乙醇纯度大于99%，苯胺纯度大于99%。
如上所述的添加剂的含量为：抗静电剂0.3-0.6g/T、抗氧化剂10-15g/T、增强剂1-3g/T。进一步优选地，所述抗静电剂为NALCO-5403。进一步优选地，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。进一步优选地，所述增强剂由丁二酰亚胺、环戊烷、二甲苯、乙二醇和松节油以15-20：10-15：5-10：35-38：30-34的质量比构成；更进一步优选为16：14：8：37：33。优选地，所述静电剂、抗氧化剂和增强剂的质量比为0.35：11：1.5。
本发明还提供了上述无铅航空活塞式发动机用燃料的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的异戊烷、低纯度异辛烷、甲苯、二甲苯、均三甲苯和正丁烷依次打入调和罐后，混合均匀；然后依次加入抗静电剂、抗氧化剂和增强剂，混合均匀，过滤，即得所述102号无铅航空活塞式发动机用燃料。
一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置的优点是：本装置用于过滤混合物料，尤其适用于液体物料，能够有效清除滤网上的浮沫、杂质等，长时间使用后依然能维持较高的过滤率，滤网的清理可在原料进给期间进行，无需停机，有利于提高生产效率。第三伞齿轮通过曲柄和连杆的传动带动活塞往复移动，当活塞向釜体内移动时，暂留罐内的积攒的液体通过进液管进入缸套内，当活塞向釜体外移动时，缸套内的液体通过出液管、喷头喷出，从而能够湿润刮管的内壁，以降低被刮入刮管内的杂质、浮沫与其内壁之间的摩擦力，以便于能够用更小的负压将杂质排出釜体，有利于降低负压吸引装置的功率、耗能等；清理完成后，控制丝杠反转至滤网复位即可，操作步骤非常简洁，配合控制器、传感器等电子元件还能够实现自动化运行，将原料的搅拌混合、过滤、杂质清理集成为一体，大大减少了生产线所占面积，推进了化学釜类产品的迭代。
一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的优点是：本发明制备的航空燃料在不含四乙基铅的情况下，通过选择合适的燃料混合物并控制燃料混合物和添加剂成分及配比，能够显著提高航空活塞式发动机燃料的辛烷值，与国外已公布的专利相比，通过其他燃料混合物的选择，大大降低了三甲苯的添加量，极大的降低了产品成本。本发明的马达法辛烷值能够达到102.5以上，能够替代目前国内的100LL航空活塞式发动机燃料，不含铅，对环境和人体危害小，是航空活塞式发动机燃料的一次划时代的革命；同时，本发明制备方法简单，通过不同添加剂的配比，提高了航空燃油的整体性能，成本低，适合工业化生产，为航空活塞式发动机燃料的更新替代提供了技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；图2是沿图1A-A线剖视图的放大图；图3是图1的B向视图的放大图；图4是暂留罐的结构示意图。
1、釜体，2、进料管，3、丝杠，4、滤网，5、凹槽，6、压杆，7、圆环，8、伸缩杆，9、第一伞齿轮，10、第二伞齿轮，11、锥形槽，12、弹簧，13、第三伞齿轮，14、曲柄，15、连杆，16、缸套，17、活塞，18、进液管，19、出液管，20、套筒，21、刮管，22、喷头，23、暂留罐，231、上罐体，232、中罐体，233、下罐体，24、分离网，25、电机，26、刮条，27、固定轴，28、支撑杆，29、接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，如图所示，包括釜体1，釜体1连接有数根进料管2，釜体1内设有与之共中心线的丝杠3，丝杠3连接有动力装置，釜体1内设有滤网4，滤网4为凹面朝上的弧形结构，滤网4能够贴合釜体1的内壁底部，滤网4的外周与釜体1的内壁接触，滤网4与釜体1的摩擦力大于丝杠3与丝母的啮合力，滤网4中部设有与丝杠3配合的丝母，丝杠3的外周开设数个竖向的凹槽5，凹槽5内分别设有一压杆6，压杆6分别通过铰接轴和扭簧连接对应的凹槽5，扭簧设于铰接轴外，铰接轴设于压杆6中部，无外力情况下，压杆6处于竖直状态，丝杠3外套装一圆环7，位于丝杠3的上部且位于釜体1内，丝杠3通过数个支撑杆28连接圆环7，圆环7内固定连接数个伸缩杆8的一端，伸缩杆8与压杆6一一对应，伸缩杆8的另一端能够分别与对应的压杆6的上端接触配合，丝杠3的外周固定安装第一伞齿轮9，第一伞齿轮9的下方设有套装于丝杠3上的第二伞齿轮10，第二伞齿轮10的顶面开设锥形槽11，锥形槽11的内壁开设有能与第一伞齿轮9啮合的齿槽，第一伞齿轮9的四周设有数个第三伞齿轮13，当第一伞齿轮9位于锥形槽11内时，第二伞齿轮10能同时与所有的第三伞齿轮13啮合，第三伞齿轮13的偏心处分别铰接连接曲柄14的一端，曲柄14位于第三伞齿轮13的下端面，曲柄14的另一端均铰接连杆15的一端，釜体1内设有数个与第三伞齿轮13一一对应的缸套16，缸套16的一端开口且开口端朝向釜体1的中部，缸套16内设有与之滑动配合的活塞17，连杆15的另一端分别铰接对应的活塞17，每个缸套16的另一端固定连接进液管18和出液管19的一端，进液管18和出液管19上均设有单向阀，第二伞齿轮10的底面固定连接套筒20的上端，丝杠3从套筒20内穿过，套筒20的四周设有数个与出液管19一一对应的刮管21，套筒20与刮管21间隙配合，刮管21的底部均开口且开口处的其中一个端面为楔形面，楔形面朝向滤网4的转动方向，刮管21的开口部分均位于釜体1内，刮管21内均固定安装数个朝向其开口的喷头22，喷头22均选用双向喷头，喷头22均与对应的出液管19连接，刮管21的一端均贯穿釜体1后连接暂留罐23，刮管21均与釜体1固定连接，暂留罐23内设有分离网24，其网眼直径略小于滤网4，暂留罐23连接负压吸引装置，负压装置为负压风机，进液管18的另一端均与暂留罐23固定连接，进液管18均贯穿釜体1且与之固定连接，刮管21均位于分离网24的一侧，负压吸引装置和进液管18均位于分离网24的另一侧。本装置用于过滤混合物料，尤其适用于液体物料，能够有效清除滤网4上的浮沫、杂质等，长时间使用后依然能维持较高的过滤率，滤网4的清理可在原料进给期间进行，无需停机，有利于提高生产效率。各组分原料分别通过进料管2通入釜体1内，此时，滤网4位于釜体1的底部，伸缩杆8处于伸展状态，压杆6的上端相互靠拢，压杆6的下端相互背离且与丝母内壁紧密接触配合，丝杠3转动时，滤网4随丝杠3同步转动，起搅拌效果，搅拌完成后，用户使伸缩杆8收缩，在扭簧的作用下，压杆6恢复竖直状态不再施力于丝母，丝杠3继续转动无法带动滤网4转动，但由于丝杠丝母的配合特性，丝母沿丝杠3竖向移动，滤网4随丝母同步移动，当滤网4向上移动时，套筒20的下端与滤网4的中心接触后被向上推动，直至第二伞齿轮10与第一伞齿轮9、第三伞齿轮13啮合，此时，刮管21的底部均与滤网4的顶部间隙配合，滤网4无法继续向上移动后随丝杠3、套筒20转动而转动，启动负压吸引装置，滤网4上的浮沫、杂质等通过刮管21进入暂留罐23内，同时，第三伞齿轮13通过曲柄14和连杆15的传动带动活塞17往复移动，当活塞17向釜体1内移动时，暂留罐23内的积攒的液体通过进液管18进入缸套16内，当活塞17向釜体1外移动时，缸套16内的液体通过出液管19、喷头22喷出，从而能够湿润刮管21的内壁，以降低被刮入刮管21内的杂质、浮沫与其内壁之间的摩擦力，以便于能够用更小的负压将杂质排出釜体1，有利于降低负压吸引装置的功率、耗能等；清理完成后，控制丝杠3反转至滤网4复位即可，操作步骤非常简洁，配合控制器、传感器等电子元件还能够实现自动化运行，将原料的搅拌混合、过滤、杂质清理集成为一体，大大减少了生产线所占面积，推进了化学釜类产品的迭代。
具体而言，如图1所示，本实施例所述的动力装置为电机25，电机25通过支架固定安装于釜体1的顶部，丝杠3的上端贯穿釜体1的顶部且与之轴承连接，电机25的输出端与丝杠3的上端固定连接。该结构能够保证电机25处于外界正常环境中，降低其受损概率，且能够缩小釜体1的体积。
具体的，如图1所示，本实施例所述的滤网4的底部固定安装数个刮条26。刮条26均垂直于滤网4，能够增加与物料的接触面积，更有利于将混合物料搅拌均匀。
进一步的，如图1所示，本实施例所述的第一伞齿轮9与锥形槽11通过弹簧12连接。该结构在滤网4向下移动时，更有利于第一伞齿轮9和第二伞齿轮10分离。
更进一步的，本实施例所述的伸缩杆8为电推杆且与电源电路连接。供电方式可采用电刷等常用结构，无需铺设油路，安装更为简单。
更进一步的，如图1所示，本实施例所述的第三伞齿轮13的顶面均轴承连接固定轴27的下端，固定轴27的上端均固定连接釜体1的内壁顶部。连接稳定，且避开了曲柄14和连杆15的运动轨迹。
更进一步的，如图4所示，本实施例所述的暂留罐23包括上罐体231、中罐体232和下罐体233，分离网24固定安装于中罐体232内，中罐体232同时与上罐体231、下罐体233螺纹连接，刮管21的一端均贯穿上罐体231且与之固定连接，进液管18的另一端均与下罐体233固定连接，下罐体233通过接口29连接负压吸引装置。该结构使暂留罐23能够很方便的打开，从而方便用户清理分离网24。
更进一步的，如图4所示，本实施例所述的分离网24为凹面朝上的弧形结构。相对于平面来说，该结构可用于分离杂质的面积更大。
实施例一，低纯度异辛烷9%，甲苯9%，二甲苯64%，均三甲苯4%，异戊烷8%，正丁烷2%，乙醇2%，苯胺2%。结果为：辛烷值102.77，饱和蒸气压47.7，冰点<65，净热值41.538，水反应1，铜腐2a，胶质4，密度805.0，电导率280，馏程（10%）69.5，馏程（40%）130.7，馏程（50%）134.0，馏程（90%）142.0，馏程（干点）160.4。
实施例二，低纯度异辛烷6%，甲苯9%，二甲苯68%，均三甲苯4%，异戊烷8%，正丁烷1%，乙醇2%，苯胺2%。结果为：辛烷值102.68，饱和蒸气压37.7，冰点<66，净热值43.045，水反应0，铜腐1b，胶质3，密度820.2，电导率313，馏程（10%）72.7，馏程（40%）132.6，馏程（50%）134.8，馏程（90%）141.3，馏程（干点）164.0。
实施例三，低纯度异辛烷7.5%，甲苯9%，二甲苯66%，均三甲苯4%，异戊烷8%，正丁烷1.5%，乙醇2%，苯胺2%。结果为：辛烷值102.53，饱和蒸气压41.9，冰点<66，净热值42.64，水反应1，铜腐1b，胶质2，密度821.8，电导率256，馏程（10%）72.9，馏程（40%）131.4，馏程（50%）133.6，馏程（90%）141.1，馏程（干点）165.0。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种102号无铅航空活塞式发动机燃料，包括常规燃料混合物、混合抗爆剂和添加剂，所述添加剂包括抗静电剂、抗氧化剂和增强剂，其特征在于：所述常规燃料混合物包含以下质量百分比的组分：异戊烷8-12%、低纯度异辛烷5-10%、甲苯5-10%和二甲苯60-70%、均三甲苯2-6%，正丁烷1-4%；所述混合抗爆剂包含以下质量百分比的组分：乙醇1-3%、苯胺1-5%。
2.根据权利要求1所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料，其特征在于：所述的低纯度异辛烷的纯度为6-9%，甲苯的质量含量大于99%；所述二甲苯的质量含量大于99%，乙醇纯度大于99%，苯胺纯度大于99%。
3.一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的制备方法，该燃料的主要成分为（按％质量计）异戊烷8-12%、低纯度异辛烷5-10%、甲苯5-10%和二甲苯60-70%、均三甲苯2-6%，正丁烷1-4%，包括以下步骤：
（1）将上述配方量的异戊烷、低纯度异辛烷、甲苯、二甲苯、均三甲苯和正丁烷依次打入调和罐后，混合均匀；
（2）然后依次加入抗静电剂、抗氧化剂和增强剂，混合均匀；
（3）过滤。
4.一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，包括釜体（1），釜体（1）连接有数根进料管（2），异戊烷、低纯度异辛烷、甲苯、二甲苯、均三甲苯、正丁烷、抗静电剂、抗氧化剂和增强剂分别通过进料管（2）通入釜体（1）内，其特征在于：釜体（1）内设有与之共中心线的丝杠（3），丝杠（3）连接有动力装置，釜体（1）内设有滤网（4），滤网（4）中部设有与丝杠（3）配合的丝母，丝杠（3）的外周开设数个竖向的凹槽（5），凹槽（5）内分别设有一压杆（6），压杆（6）分别通过铰接轴和扭簧连接对应的凹槽（5），丝杠（3）外套装一圆环（7），圆环（7）内固定连接数个伸缩杆（8）的一端，伸缩杆（8）与压杆（6）一一对应，丝杠（3）的外周固定安装第一伞齿轮（9），第一伞齿轮（9）的下方设有套装于丝杠（3）上的第二伞齿轮（10），第二伞齿轮（10）的顶面开设锥形槽（11），锥形槽（11）的内壁开设有能与第一伞齿轮（9）啮合的齿槽，第一伞齿轮（9）的四周设有数个第三伞齿轮（13），第三伞齿轮（13）的偏心处分别铰接连接曲柄（14）的一端，曲柄（14）的另一端均铰接连杆（15）的一端，釜体（1）内设有数个与第三伞齿轮（13）一一对应的缸套（16），缸套（16）的一端开口且开口端朝向釜体（1）的中部，缸套（16）内设有与之滑动配合的活塞（17），连杆（15）的另一端分别铰接对应的活塞（17），每个缸套（16）的另一端固定连接进液管（18）和出液管（19）的一端，第二伞齿轮（10）的底面固定连接套筒（20）的上端，丝杠（3）从套筒（20）内穿过，套筒（20）的四周设有数个与出液管（19）一一对应的刮管（21），刮管（21）的底部均开口且开口处的其中一个端面为楔形面，刮管（21）内均固定安装数个朝向其开口的喷头（22），喷头（22）均与对应的出液管（19）连接，刮管（21）的一端均贯穿釜体（1）后连接暂留罐（23），暂留罐（23）内设有分离网（24），暂留罐（23）连接负压吸引装置，进液管（18）的另一端均与暂留罐（23）固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，其特征在于：所述的动力装置为电机（25），丝杠（3）的上端贯穿釜体（1）的顶部且与之轴承连接，电机（25）的输出端与丝杠（3）的上端固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，其特征在于：所述的滤网（4）的底部固定安装数个刮条（26）。
7.根据权利要求4所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，其特征在于：所述的第一伞齿轮（9）与锥形槽（11）通过弹簧（12）连接。
8.根据权利要求4所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，其特征在于：所述的伸缩杆（8）为电推杆且与电源电路连接。
9.根据权利要求4所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，其特征在于：所述的第三伞齿轮（13）的顶面均轴承连接固定轴（27）的下端，固定轴（27）的上端均固定连接釜体（1）的内壁顶部。
10.根据权利要求4所述的一种102号无铅航空活塞式发动机燃料的原料配比混合装置，其特征在于：所述的暂留罐（23）包括上罐体（231）、中罐体（232）和下罐体（233），分离网（24）固定安装于中罐体（232）内，中罐体（232）同时与上罐体（231）、下罐体（233）螺纹连接，刮管（21）的一端均贯穿上罐体（231）且与之固定连接，进液管（18）的另一端均与下罐体（233）固定连接，下罐体（233）通过接口（29）连接负压吸引装置，分离网（24）为凹面朝上的弧形结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A Raw Material Proportioning and Mixing Device for Fuel of No.102 Unleaded Aviation piston Engine Effective date of registration: 20231110 Granted publication date: 20210205 Pledgee: Dongying Bank Co.,Ltd. Hekou Branch Pledgor: DONGYING HUAYA GUOLIAN AVIATION FUEL Co.,Ltd. Registration number: Y2023980065107 |