CN112412909A - 一种耐高温高压模拟负载模块 - Google Patents

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王凡
范惠元
贺龙龙
李玉峰
王乐
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Abstract

本发明属于液压阀门领域，涉及集成阀门领域，尤其涉及一种耐高温高压模拟负载模块；包括分别插装在阀体Ⅱ(6)上的插装式节流阀(1)和插装式溢流阀(2)；通过散热装置将提供给比例伺服阀的燃油温度降低至其工作温度，从而保证了插装式节流阀可在室温～150℃温度范围内正常工作，满足了产品的高温持久试验要求。另外，将插装式节流阀、插装式溢流阀、比例伺服阀和散热装置集成为耐高温高压模拟负载模块，降低了试验测试系统的复杂程度，减少了风险点，提高了试验测试系统的可靠度。

Description

一种耐高温高压模拟负载模块
技术领域
本发明属于液压阀门领域，涉及集成阀门领域，尤其涉及一种耐高温高压模拟负载模块。
背景技术
目前，国内航空发动机燃油附件产品试验测试设备基本为自主设计的非标准设备，模拟产品出口的负载阀基本都为国内外的民品阀。在试验设备的设计过程中，遇到的突出问题就是：因介质粘度低、高介质温度、高压力、流量调节范围宽等关键技术参数远远超出了市场上工业阀的最高技术指标，无法采购到符合要求的阀类产品。
发明内容
本发明的目的是：为解决某型航空发动机燃油附件产品出口的高温持久试验工况为：
工作介质：3号喷气燃料
介质温度：室温～150℃；
产品出口最大压力：21MPa；
产品出口最大流量：不小于9000L/h；
产品出口最小流量：960L/h；
试验器按要求进行频繁自动切换产品出口载荷状态。
3号喷气燃料作为目前国内航空发动机主用燃油介质，具有介质粘度低、易燃易爆的特点，这两个特点致使试验设备设计过程中存在产品出口模拟负载阀选用的难题。目前，市场上耐高压的阀门类产品类型比较多，但仅适用于高粘度的液压油介质，其介质温度范围大多为：-20℃～70℃。由于航空煤油低粘度特点，加之高温、高压状态下粘度会更低，导致阀门的泄漏量较液压油介质大；因航空煤油低润滑性特点，加之高温状态下润滑性能会变的更低，长时间使用更会加速阀芯的磨损，造成阀门的失效。
为攻克以上问题，现根据市场上常用的阀门进行改造设计，研制出耐高温高压模拟负载模块用于满足产品的高温持久试验要求，也能为国内的耐高温高压阀门领域填补一项空白。
提供一种耐高温高压模拟负载模块，满足某产品的高温持久试验要求。
本发明的技术解决方案是：一种耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，包括分别插装在阀体Ⅱ产品6产品上的插装式节流阀产品1产品和插装式溢流阀产品2产品；也包括固定安装在阀体Ⅰ产品3产品上的比例伺服阀产品4产品，和安装在阀体Ⅰ产品3产品上的散热装置产品5产品；所述插装式节流阀产品1产品与阀体Ⅰ产品3产品固定连接；
所述插装式节流阀产品1产品最大使用压力35MPa，其主要作用：通过移动插装式节流阀产品1产品的阀芯来改变插装式节流阀产品1产品流通面积，从而达到产品所需的燃油流量或者燃油压力；
所述阀芯密封圈材料为氟硅橡胶，使用温度范围：-60℃～177℃；
所述比例伺服阀产品4产品最大使用压力35MPa，使用温度范围：-20～70℃，其主要作用：控制所述插装式节流阀产品1产品的阀芯位移；
所述插装式溢流阀产品2产品主要起到超压保护的作用，最大使用压力31.5MPa；
所述插装式溢流阀产品2产品阀芯密封圈材料为氟硅橡胶；
所述散热装置产品5产品由水路接头产品10产品和散热套管产品11产品焊接组成，通过水路接头产品10产品上的安装法兰固定在阀体Ⅰ产品3产品的阀体产品7产品和盖板产品8产品上；所述散热套管产品11产品装在阀体产品7产品和盖板产品8产品的凹槽内，凹槽空隙填充氧化镁铝粉产品12产品用以隔热；
所述散热套管产品11产品为S弯管型或螺旋盘管型，由流通热燃油的金属硬管及套在其外部流通冷却水的波纹管组成，其主要作用：通过对流换热的方式将从插装式节流阀产品1产品进口来的热燃油冷却到合适温度，然后供给比例伺服阀产品4产品的P口。
本发明的特点在于：
通过散热装置将提供给比例伺服阀的燃油温度降低至其工作温度，从而保证了插装式节流阀可在室温～150℃温度范围内正常工作，满足了产品的高温持久试验要求。另外，将插装式节流阀、插装式溢流阀、比例伺服阀和散热装置集成为耐高温高压模拟负载模块，降低了试验测试系统的复杂程度，减少了风险点，提高了试验测试系统的可靠度。
本发明的效果
经过工厂内某型产品出口的高温持久试验验证，目前本发明所提供的耐高温高压模拟负载模块，在本文第4节所列的试验工况中已累计工作135小时以上，能够实现附件出口负载的模拟要求，满足产品高温持久试验的需求，达到了设计预期的设计目标。
附图说明
图1是耐高温高压模拟负载模块系统图；
图2是耐高温高压模拟负载模块结构示意主视图；
图3是耐高温高压模拟负载模块结构示意侧视图；
图4阀体Ⅰ产品3产品与散热装置产品5产品结构示意主视图；
图5阀体Ⅰ产品3产品与散热装置产品5产品结构示意侧视图；
图6阀体Ⅰ产品3产品与散热装置产品5产品结构示意剖视图。
其中：1-插装式节流阀；2-插装式溢流阀；3-阀体Ⅰ；4-比例伺服阀；5-散热装置；6-阀体Ⅱ、7-阀体；8-盖板；9-橡胶垫片；10-水路接头；11-散热套管；12-氧化镁铝粉。
具体实施方式
参阅图1、图2和图3，一种耐高温高压模拟负载模块，包括分别插装在阀体Ⅱ产品6产品上的插装式节流阀产品1产品和插装式溢流阀产品2产品；也包括依靠螺钉安装在阀体Ⅰ产品3产品上的比例伺服阀产品4产品，和安装在阀体Ⅰ产品3产品上的散热装置产品5产品；上述的插装式节流阀产品1产品也与阀体Ⅰ产品3产品通过螺钉连接。
上述的插装式节流阀产品1产品最大使用压力35MPa，其主要作用：通过移动插装式节流阀产品1产品的阀芯来改变插装式节流阀产品1产品流通面积，从而达到产品所需的燃油流量或者燃油压力；其阀芯密封圈材料为氟硅橡胶，此材料具有良好的耐热性、耐寒性、耐油性，使用温度范围：-60℃～177℃；
上述的比例伺服阀产品4产品最大使用压力35MPa，使用温度范围：-20～70℃，其主要作用：控制上述的插装式节流阀产品1产品的阀芯位移；
上述的插装式溢流阀产品2产品主要起到超压保护的作用，其最大使用压力31.5MPa，具体工作压力可根据需求手动设置，其阀芯密封圈材料为氟硅橡胶；
上述的阀体Ⅰ产品3产品上和散热装置产品5产品的结构参见图4、图5和图6；上述的散热装置产品5产品由水路接头产品10产品和散热套管产品11产品焊接组成，通过水路接头产品10产品上的安装法兰固定在阀体Ⅰ产品3产品的阀体产品7产品和盖板产品8产品上；上述散热套管产品11产品装在阀体产品7产品和盖板产品8产品的凹槽内，凹槽空隙填充氧化镁铝粉产品12产品用以隔热；
上述散热套管产品11产品为S弯管型或螺旋盘管型，由流通热燃油的金属硬管及套在其外部流通冷却水的波纹管组成，其主要作用：通过对流换热的方式将从插装式节流阀产品1产品进口来的热燃油冷却到合适温度，然后供给比例伺服阀产品4产品的P口。

Claims (8)

1.一种耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，包括分别插装在阀体Ⅱ(6)上的插装式节流阀(1)和插装式溢流阀(2)；也包括固定安装在阀体Ⅰ(3)上的比例伺服阀(4)，和安装在阀体Ⅰ(3)上的散热装置(5)；所述插装式节流阀(1)与阀体Ⅰ(3)固定连接。
2.如权利要求1所述的耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，所述插装式节流阀(1)最大使用压力35MPa，其主要作用：通过移动插装式节流阀(1)的阀芯来改变插装式节流阀(1)流通面积，从而达到产品所需的燃油流量或者燃油压力。
3.如权利要求2所述的耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，所述阀芯密封圈材料为氟硅橡胶，使用温度范围：-60℃～177℃。
4.如权利要求1所述的耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，所述比例伺服阀(4)最大使用压力35MPa，使用温度范围：-20～70℃。
5.如权利要求1所述的耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，所述插装式溢流阀(2)主要起到超压保护的作用，最大使用压力31.5MPa。
6.如权利要求1所述的耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，所述插装式溢流阀(2)阀芯密封圈材料为氟硅橡胶。
7.如权利要求1所述的耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，所述散热装置(5)由水路接头(10)和散热套管(11)焊接组成，通过水路接头(10)上的安装法兰固定在阀体Ⅰ(3)的阀体(7)和盖板(8)上；所述散热套管(11)装在阀体(7)和盖板(8)的凹槽内，凹槽空隙填充氧化镁铝粉(12)用以隔热。
8.如权利要求1所述的耐高温高压模拟负载模块，其特征在于，所述散热套管(11)为S弯管型或螺旋盘管型，由流通热燃油的金属硬管及套在其外部流通冷却水的波纹管组成。
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