CN112196980B - 一种双余度滑油系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于直升机主减速器润滑系统技术领域，特别涉及一种双余度滑油系统。主减油池分为左油池、右油池及主减收油池，通过2个浮子阀相通。主减滑油系统分为左、右滑油系统，左滑油系统的滑油泵从左油池底部抽取滑油经过滑油滤过滤及散热器冷却后再送入主减润滑齿轮及轴承，经润主减滑轴承及齿轮后的热滑油由于重力作用，流回主减收油池。右滑油系统工作原理相同。当其中一套滑油系统发生滑油泄露时，另一套系统仍能存储一定油量的滑油，持续为主减提供润滑及冷却。

Description

一种双余度滑油系统
技术领域
本发明属于直升机主减速器润滑系统技术领域，特别涉及一种双余度滑油系统。
背景技术
直升机主减速器依靠滑油系统为其齿轮、轴承等提供润滑及冷却，主减滑油系统的可靠性直接影响直升机飞行安全。现有国内外直升机典型的主减滑油系统，如AC313直升机和AC311直升机，以及[期刊论文]李林蔚,高红霞,余建祖,常莉,左丽华,朱虹,《直升机技术》2008年4期公开了一种典型的主减滑油系统，一般为单余度系统，仅有一个滑油池，当滑油系统出现漏油故障时，无法继续保证主减速器的持续润滑及冷却，主减将出现干运转及超温现象，影响飞行安全。
直升机主减速器传动效率约为97％，其余机械功转化为热量，通过散热器主动散热。传统直升机主减滑油系统仅通过机械式温控活门，通过感受散热器入口滑油温度，被动调节流经散热器流量，保证滑油温度不超限制，实现滑油温度的被动调节，且散热器的冷却风扇一直运行在最大功率状态，直升机耗能高。
发明内容
本发明的目的：提供一种双余度主减滑油系统，当其中一套滑油系统发生滑油泄露时，另一套系统仍能存储一定油量的滑油，持续为主减提供润滑及冷却。
本发明的技术方案：
一种双余度滑油系统，包括：左油池、右油池和待润滑结构；所述左油池和右油池互不相通；所述左油池和右油池分别通过左润滑管路和右润滑管路连接待润滑结构；所述左润滑管路和右润滑管路分别包括：左滑油泵和右滑油泵；所述左、右滑油泵用于从左、右油池内抽取滑油并将滑油送入待润滑结构用于润滑和冷却待润滑结构；润滑后的滑油流入左右油池。
进一步，所述系统还包括收油池，所述收油池位于左右油池上部，并通过左右阀门分别与左右油池连通；润滑后的滑油流入收油池；所述左右阀门均处于常开状态，所述左阀门用于左油池或者左润滑管路泄漏时左阀门关闭以断开左油池与收油池之间的通路；所述右阀门用于右油池或者右润滑管路泄漏时右阀门关闭以断开右油池与收油池之间的通路。
进一步，所述左阀门包括：浮子阀、电磁铁及微动开关；所述电磁铁位于左油池底部，所述电磁铁上方设有微动开关；所述微动开关用于控制电磁铁的通断；所述浮子阀浮于微动开关上方；所述浮子阀用于油面下降时浮子阀随油面下降触发微动开关接通电磁铁；所述浮子阀内设有与电磁铁极性反向布置的永磁体；所述电磁铁用于通电后推动浮子阀向上运动关断左油池与收油池之间的通路；所述右阀门与所述左阀门结构相同。
进一步，所述左右润滑管路还分别包括一个滑油滤；所述滑油滤分别位于左右滑油泵出口；所述滑油滤用于过滤滑油。
进一步，所述左右润滑管路还分别包括一个单向活门；所述单向活门位于待润滑结构入口处，所述单向活门的流通方向朝向待润滑结构。
所述单向活门用于隔离左右润滑管路；防止左滑油管路的滑油流入右滑油管路或者右滑油管路的滑油流入左滑油管路。
进一步，所述左右润滑管路还分别包括一个散热器，所述散热器位于所述滑油滤出口，所述散热器用于冷却滑油。
进一步，所述系统还包括与散热器并联的流量调节阀；所述左右油池内还分别设置有温度传感器，所述温度传感器用于监测左右油池内滑油温度并将温度数据反馈至流量调节阀；所述流量调节阀用于根据滑油温度数据控制自身阀门开度；滑油温度高于设定阈值时阀门开度减小直至阀门关闭；滑油温度低于设定阈值时阀门开度增大。
进一步，所述散热器内置功率调节模块，所述温度传感器将滑油温度数据反馈至散热器功率调节模块；所述流量调节阀还设有位置传感器用于采集流量调节阀阀门开度；所述散热器功率调节模块用于根据滑油温度和流量调节阀阀门开度控制散热器功率；当流量调节阀关闭后滑油温度仍高于设定阈值时调高散热器功率；当滑油温度低于设定阈值时降低散热器功率直至散热器功率降至最低。
进一步，所述散热器功率调节模块信号输入端连接流量调节阀信号输入端；当滑油温度低于设定阈值时，散热器功率调节模块控制散热器降低散热功率，散热器功率降至最低后功率调节模块发送使能信号控制流量调节阀增大阀门开度。
本发明的有益技术效果：本发明提出的一种双余度主减滑油系统，有两个相互独立的滑油池，当其中一套滑油系统发生滑油泄露时，当其中一套滑油系统发生滑油泄露时，另一套滑油系统仍能存储一定油量的滑油，持续为主减提供润滑及冷却。防止主减干运转。通过控制风扇的转速控制散热器功率以及对通过散热器滑油流量的主动控制，实现主减滑油温度的主动调节。
附图说明
图1是双余度滑油系统原理图；
图2是浮子阀工作原理图。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明所提出的双余度主减滑油系统，其原理如图1所示。主减油池分为左油池、右油池及主减收油池，通过2个浮子阀相通。主减滑油系统分为左、右滑油系统，左滑油系统的滑油泵从左油池底部抽取滑油经过滑油滤过滤及散热器冷却后再送入主减润滑齿轮及轴承，经润主减滑轴承及齿轮后的热滑油由于重力作用，流回主减收油池。右滑油系统工作原理相同。
当其中一套出现漏油故障，以左滑油系统为例。在正常工作状态，浮子阀均处于常开状态，如图2a所示；当左滑油系统发生泄漏故障，左油池油面下降，浮子阀由于浮力的减小而下降，触发电磁铁微动开关，如图2b所示；电磁铁通电，电磁铁的磁力作用使浮子阀向上运动，关闭上油池与左油池滑油通道，如图2c所示)，主减收油池收集的热滑油不再流入左油池，左油池将被抽空。右滑油系统继续正常循环工作，保证主减速器充分润滑及冷却。
滑油温度主动调节：当滑油温度传感器检测到滑油温度超过设定值时，调节流量调节阀逐渐闭合，更多的滑油流经散热器进行吹风冷却，当流经散热器的滑油流量达到最大值而滑油温度仍然超出限定值时，则进一步调节冷却风扇转速，通过提高风扇转速增加滑油散热器散热量达到进一步降低滑油温度的作用；当滑油温度传感器检测道滑油温度低于设定值时，首先调节冷却风扇，降低冷却风扇转速减少散热器通风量达到减少散热量提高滑油温度目的，且节约冷却风扇耗能；当冷却风扇转速降为零时，滑油温度仍低于限定值，则进一步通过调节流量调节阀逐步开启，减少流经散热器的滑油流量，达到提高滑油温度目的。
本发明关键技术点：
1)主减底部设置2个滑油池及1个主减收油池，并有两套相同的滑油系统；
2)2个滑油池与收油池通过浮子阀与收油池沟通或隔离；
3)浮子阀由油面高低控制，通过触发微动开关，控制电磁铁通电及断点，进而控制左、右滑油池是否与收油池相通。
4)依据不同环境条件，以不同策略控制流量调节阀开度及散热器散热功率，主动调节主减滑油温度。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种双余度滑油系统，其特征在于：所述系统包括：左油池、右油池、收油池和待润滑结构；所述左油池和右油池互不相通；所述左油池和右油池分别通过左润滑管路和右润滑管路连接待润滑结构；所述左润滑管路和右润滑管路分别包括：左滑油泵和右滑油泵；所述左、右滑油泵用于从左、右油池内抽取滑油并将滑油送入待润滑结构用于润滑和冷却待润滑结构；润滑后的滑油流入左右油池；
所述收油池位于左右油池上部，并通过左右阀门分别与左右油池连通；润滑后的滑油流入收油池；所述左右阀门均处于常开状态，所述左阀门用于左油池或者左润滑管路泄漏时左阀门关闭以断开左油池与收油池之间的通路；所述右阀门用于右油池或者右润滑管路泄漏时右阀门关闭以断开右油池与收油池之间的通路。
2.根据权利要求1所述的一种双余度滑油系统，其特征在于：所述左阀门包括：浮子阀、电磁铁及微动开关；所述电磁铁位于左油池底部，所述电磁铁上方设有微动开关；所述微动开关用于控制电磁铁的通断；所述浮子阀浮于微动开关上方；所述浮子阀用于油面下降时浮子阀随油面下降触发微动开关接通电磁铁；所述浮子阀内设有与电磁铁极性反向布置的永磁体；所述电磁铁用于通电后推动浮子阀向上运动关断左油池与收油池之间的通路；所述右阀门与所述左阀门结构相同。
3.根据权利要求1所述的一种双余度滑油系统，其特征在于：所述左右润滑管路还分别包括一个滑油滤；所述滑油滤分别位于左右滑油泵出口；所述滑油滤用于过滤滑油。
4.根据权利要求1所述的一种双余度滑油系统，其特征在于：所述左右润滑管路还分别包括一个单向活门；所述单向活门位于待润滑结构入口处，所述单向活门的流通方向朝向待润滑结构；
所述单向活门用于隔离左右润滑管路；防止左滑油管路的滑油流入右滑油管路或者右滑油管路的滑油流入左滑油管路。
5.根据权利要求3所述的一种双余度滑油系统，其特征在于：所述左右润滑管路还分别包括一个散热器，所述散热器位于所述滑油滤出口，所述散热器用于冷却滑油。
6.根据权利要求5所述的一种双余度滑油系统，其特征在于：所述系统还包括与散热器并联的流量调节阀；所述左右油池内还分别设置有温度传感器，所述温度传感器用于监测左右油池内滑油温度并将温度数据反馈至流量调节阀；所述流量调节阀用于根据滑油温度数据控制自身阀门开度；滑油温度高于设定阈值时阀门开度减小直至阀门关闭；滑油温度低于设定阈值时阀门开度增大。
7.根据权利要求6所述的一种双余度滑油系统，其特征在于：所述散热器内置功率调节模块，所述温度传感器将滑油温度数据反馈至散热器功率调节模块；所述流量调节阀还设有位置传感器用于采集流量调节阀阀门开度；所述散热器功率调节模块用于根据滑油温度和流量调节阀阀门开度控制散热器功率；当流量调节阀关闭后滑油温度仍高于设定阈值时调高散热器功率；当滑油温度低于设定阈值时降低散热器功率直至散热器功率降至最低。
8.根据权利要求7所述的一种双余度滑油系统，其特征在于：所述散热器功率调节模块信号输入端连接流量调节阀信号输入端；当滑油温度低于设定阈值时，散热器功率调节模块控制散热器降低散热功率，散热器功率降至最低后功率调节模块发送使能信号控制流量调节阀增大阀门开度。
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