CN117657460B - 一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法 - Google Patents

一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及飞机加油技术领域,具体是一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法,包括以下操作步骤:首先将具有两台可并行的输油泵的移动式加油装置的终端阀门与飞机油箱连通,且第一台输油泵处于待机状态;再根据待加油飞机的数量,确定终端阀门开启的数量;若终端阀门开启的数量在设定范围内,则启动第一台输油泵进行输油;反之,则同步启动第二台输油泵;当飞机油箱内的油量达到预定值后,控制第二台输油泵转变为待机状态;使用第一台输油泵加油,至飞机油箱内的油量达到要求,将第一台输油泵转换为待机状态,此时加油完成;本发明能够根据待加油飞机的数量,精准的控制终端阀门开启的数量,提高加油的精度,同时提高加油的效率。

Description

一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法
技术领域
本发明涉及飞机加油技术领域,具体是一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法。
背景技术
机场使用的输油泵站多为按规划标准设计的固定式结构,输油泵站主要由建筑物、泵组、闸门及配电设施等组成。在输油泵站正常运行的情况下,可以满足飞机的加油需要;但是当输油泵站出现故障、停电或被损毁时,可能会导致动力设备失效而无法正常运行,难以满足正常供油保障。
为了面对输油泵站因出现故障而无法供油的情况,专利CN216070570U中公开了一种小型机场移动式加油装置,该装置包括动点加油机构和定点加油机构,储油罐与第一集装箱固定连接,定点加油机构包括第二集装箱和位于第二集装箱内部的第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、两个加油卷盘,定点加油机构可设置在任意需要的地方,由于第二集装箱的体积较小,使得其便于移动、方便运输,对飞机加油时,可通过移动就近的定点加油机构至飞机处,以对飞机进行加油,加油完成后将定点加油机构复位,动点加油机构对各个定点加油机构进行补油,使得对飞机加油方便。上述现有技术能够在固定式的输油泵站无法使用时为飞机进行紧急加油,并且在其一对一对飞机进行加油时,加油的方式简单快捷且高效。但是在实际的使用过程中,存在多架飞机需要同时加油的情况,此时上述现有技术中的设备缺乏详细精准的加油方式,只能依次对飞机加油,极大的降低了加油的效率。
发明内容
为了避免和克服现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法。本发明能够根据待加油飞机的数量,精准的控制对终端阀门开启的数量,提高加油的精度,同时提高加油的效率。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法,包括以下操作步骤:
S1、首先将具有两台可并行的输油泵的移动式加油装置的终端阀门与飞机油箱连通,且第一台输油泵处于待机状态;
S2、根据待加油飞机的数量,确定终端阀门开启的数量;若终端阀门开启的数量在设定范围内,则启动第一台输油泵进行输油;若终端阀门开启的数量超过设定范围,则同步启动第二台输油泵,使用两台输油泵同时对各飞机油箱加油;
S3、当飞机油箱内的油量达到预定值之后,控制第二台输油泵由工作状态转变为待机状态,并在设定时间后停机;
S4、接着继续使用第一台输油泵加油,直至飞机油箱内的油量达到要求,将第一台输油泵由工作状态转换为待机状态,此时加油完成。
作为本发明再进一步的方案:所述移动式加油装置终端的扬程为HZ,扬程HZ的计算公式如下:
HZ=E+W
其中,E表示飞机油箱内油量的高度;W为输油管路阻力损失;λ表示输油管路的沿程阻力损失系数;L表示输油管路的长度;d表示输油管路中管道的直径;v表示管道截面的平均流速;ξ表示由管道截面和方向变化,以及输油管路中各附件引起的阻力损失;g表示重力加速度。
作为本发明再进一步的方案:步骤S1的具体步骤如下:
S11、将移动式加油装置运送至待加油的飞机处;移动式加油装置包括承装航空柴油的油罐,通过输油管路与油罐连通的两台并行的输油泵,以及控制输油状态的控制终端;
S12、控制终端控制所有终端阀门关闭并控制第一台输油泵处于待机状态;第一台输油泵输出的油通过第一旁通管路流回油罐,且此时输油泵的流量与开启一个终端阀门的流量相同;
S13、接着将通过终端阀门控制的启闭的加油枪与飞机油箱连通。
作为本发明再进一步的方案:步骤S2的具体过程如下:
S21、获取待加油飞机的数量,并将该信息传输给控制终端;
S22、当待加油飞机为1架到3架时,开启对应数量的终端阀门,并将一台输油泵由待机状态转换为工作状态;
S23、当待加油飞机为4架到5架时,开启对应数量的终端阀门,第一台输油泵由待机状态转换为工作状态,并同时开启第二个输油泵,同时使用两台输油泵进行加油。
作为本发明再进一步的方案:步骤S3的具体操作过程如下:
S31、当飞机油箱内的油量实时高度Et高于预定值E1后,将第二台输油泵从工作状态转换为待机状态;
S32、处于待机状态的第二台输油泵输出的油通过第二旁通管路流回油罐,且此时第二台输油泵的流量与开启一个终端阀门的流量相同。
作为本发明再进一步的方案:在输油泵的运行过程中,采用的是柴油机提供动力;柴油机驱动输油泵输油的过程如下:
SA1、首先对移动式加油装置进行通电初始化,使各电器元件均处于待机状态;
SA2、接着检测输油泵进油口的初始液位,若初始液位低于设定值,则需要进行人工灌泵,以使初始液位高于设定值;当初始液位高于设定值时,此时对柴油机进行启动预判,以判断柴油机是否能够正常运行;若是断柴油机无法正常运行,则对柴油机进行检修,直到柴油机可以正常运行;当柴油机能够正常运行时,则进入模式选择步骤;
SA3、模式选择:一共有两种模式,一是加油模式,另一种是倒灌模式:
加油模式:首先通过柴油机的转速预设输油泵的输出压力,接着打开第一台柴油机控制第一台输油泵运转,并运行自动加油程序对飞机油箱进行加油;
倒灌模式:首先预设输油泵的流量,若预设的流量小于180m3/h,则自启动第一台柴油机;反之,则同时启动第一台柴油机和第二台柴油机;接着运行自动倒灌程序对飞机油箱进行加油;
SA4、在运行自动加油程序和自动倒灌程序中还布置有检测柴油机和输油泵的运行状态的警报组件,若运行状态正常,则不触发警报;若运行状态异常,则触发警报,并进行维修。
作为本发明再进一步的方案:自动加油程序具体步骤如下:
SA311、首先检测第一台柴油机的温度,当温度低于10摄氏度时,对第一台柴油机进行加热,直到温度高于10摄氏度;
SA312、接着对第一台柴油机进行加速,并将速度提升至800rpm以上;
SA313、当第一台柴油机的转速达到800rpm以上时,合上连接柴油机和输油泵的第一离合器,以使第一台输油泵开始输油;
SA314、在第一台输油泵输油的过程中,对第一台柴油机持续加速至[2200prm,2500prm],并保持转速不变;
SA315、再使用控制终端检测只有一台输油泵工作的输油管路中的流量,当流量降为0时,此时将第一台输油泵由工作状态转换为待机状态,并开启第一旁通管路中的旁通阀,以实现由回流至油罐中;
当需要的流量高于170m3/h时,此时开启第二台输油泵并使之进入工作状态转换,接着对相应的第二台柴油机进行步骤SA311到步骤SA314的操作,以使第二台柴油机的转速处于[2200prm,2500prm],并保持转速不变;
SA316、最后使用控制终端检测两台输油泵同时工作时的输油管路中的流量,当需要的流量低于150m3/h时,此时将第二台输油泵由工作状态转换为待机状态,并开启第二旁通管路中的旁通阀,以实现由回流至油罐中,并在待机设定时间有停机;反之,则使用两台输油泵对飞机油箱进行持续加油。
作为本发明再进一步的方案:自动倒灌程序具体步骤如下:
SA321、首先检测柴油机的温度,当温度低于10摄氏度时,对柴油机进行加热,直到温度高于10摄氏度;
SA322、接着对柴油机进行加速,并将速度提升至800rpm以上;
SA323、当柴油机的转速达到800rpm以上时,合上连接柴油机和输油泵的离合器,以使输油泵开始输油;
SA324、在输油泵输油的过程中,对柴油机持续加速至[2200prm,2500prm],并保持转速不变;
SA325、使用控制终端检测输油管路中的实时流量Qt,若Qt变化幅度在[-5,5]之间,则柴油机运行正常;反之,柴油机运行异常,通过调整终端阀门控制实时Qt变化幅度在[-5,5]之间;
SA326、待加油完成后,第一台柴油机处于与第一台输油泵相应的待机状态,第二台柴油机处于停机状态。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明能够根据待加油飞机的数量,根据不同输油距离、不同管径及出口阀门启闭数量动态变化等变工况因素造成的管网流量及压力波动,自动调整并联式输油泵驱动柴油机转速以及泵出口电动调节阀的开量、旁通阀启停状态等运行参数及启停状态,满足输油管路稳压输油需求,进而精准的控制终端阀门开启的数量,提高加油的精度,同时提高加油的效率。
附图说明
图1为本发明的主要步骤结构示意图。
图2为本发明中输油泵转速变化特性曲线图。
图3为本发明中1台或2台终端阀门启用时特性曲线图。
图4为本发明中不同数量飞机加油的特性曲线图。
图5为本发明中柴油机驱动输油泵运转的流程图。
图6为本发明中自动加油程序的流程图。
图7为本发明中自动倒灌程序的流程图。
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。
请参阅图1~图7,本发明实施例中,可以根据不同终端管网特性差异及终端加油阀门数量的随机动态变化,通过泵出口流量、压力都工艺参数的实时监测,控制并联泵组动态运行,实现流程的切换,达到机场稳压供油目标。同时系统流程中设计的倒油工艺流程,满足不同场地对组合式供油泵站的使用需求。稳压供油控制系统由主控制箱、柴油机调速控制器、调压阀、旁流阀、流量计、压力传感器等组成。
本发明输油泵属于一种自吸离心泵,其压力流量调节是通过改变离心泵的特性曲线或改变管路特性曲线来实现的,实现方式包含了转速调节、阀门调节及旁路回流。本发明综合采用这三种方式进行流量的调节。
1、输油泵输出压力调节
基于原管网工作压力,通过调节泵转速设定泵的输出压力。改变泵的转速,泵特性随之改变。通过改变泵的扬程适应原机场管网的承压能力,当泵的转速降低时,系统管路压力降低、且流量减小;当泵的转速提高时,系统管路压力提高,且流量加大。根据泵流量Q,扬程H,功率P和转速N之间的关系:
Q1/Q2=n1/n2 (1)
H1/H2=(n1/n2)2 (2)
P1/P2=(n1/n2)3 (3)
由此可知,流量Q与转速N的一次方成正比;扬程H与转速N成平方比;而功率P与转速N成立方比。若转速下降20%,则轴功率对应下降49%,由此可见,通过调速还可以大幅降低能耗。
另外由上式可知通过泵的转速调节,泵的扬程变化的速度高于流量的变化速度,在泵流量变化很小的情况下,可实现对泵扬程的有效调节。
综合以上分析,移动泵站替代原有固定泵站时,为防止原管网承受压力过高,可根据原泵站的泵额定扬程,设定移动泵站输油泵输出压力。
采用精准设定的,在人机界面输入管网特性参数,输入长度、通径、沿程阻力系数、局部阻力产生源的数量及系数(弯头、三通、阀门)、高度差E等参数,实现通过调节驱动机的转速实现调节终端压力。
根据输油实际情况,现场管网的管道通径按DN200、DN250两种情况进行设计,管网长度按0-3000m进行计算。在长度相差不大的情况下两种管网的阻力损失中DN200的最大,DN250的阻力损失最小。将高度差E、管路系统阻力损失Σh三部分加在一起用装置扬程HZ来表示。即:
HZ=E+W (4)
管路阻力损失为沿程损失和局部损失之和,即:
式(5)中,λ表示沿程阻力损失系数;L表示管路长度,单位为m;d表示管道直径,单位为m;ξ表示由管道截面和方向变化以及各管路附件引起的阻力损失,通常通过查表进行取值。v表示管道截面平均流速,单位为m/s;具体表示如下:
由式(4)、(5)和(6)可知,管路沿程阻力损失与管路长度成正比,与直径的三次方成反比,局部损失也与直径的两次方成反比。因此管路的直径是管路阻力损失最主要的决定因素,管路的通径越小,阻力损失越大,需要的泵扬程也越大。
以常见的DN200管径的管路损失计算为例,沿程阻力损失系数λ与雷诺数Re和管壁粗糙度ε有关,单泵运行时,流量为180m3/h,此时管道截面的平均流速为:
此时煤油的雷诺数为:
式中,Q表示流量,m3/s;ν表示煤油的运动黏度,m2/s。
由上述计算结果可知煤油在管道中呈紊流状态,钢管管壁粗糙度ε取0.08mm,由此可知流动处于紊流粗糙管过渡区,根据阿里特苏里公式,沿程损失系数λ的计算公式如下:
则由式(8)和式(9)可得DN200管径在单泵运行时,3km管路的沿程阻力损失为33.56m,由于终端工作压力为0.4MPa,则泵的扬程至少为74m,对于局部阻力损失,由于v2/2g=0.13,相应的局部损失系数可查下表,可以看出局部阻力损失相对于沿程阻力损失来说,在总的阻力损失中所占比例较小。
表1局部损失系数值
类型 局部损失系数ξ 类型 局部损失系数ξ
进口 0.5 闸阀 0.1~0.5
出口 1 球阀 0.1~0.5
滤网 2 截面突然缩小 0.17
90°弯管 0.3 截面突然扩大 0.3
按照上述计算步骤,依次对单泵运行和双泵并联运行在DN200和DN250不同管径下的管路损失进行计算,计算结果如下表2所示。
表2阻力损失结果
依据上述计算结果可知管路最大沿程阻力损失为67.98m,根据式,已知终端供油压力为0.4MPa,则泵扬程至少为107.98m。
若采用模糊设定的,输入某一流量及高度差,管网产生的压力损失,系统算出管路特性系数k.
系统内部设定阀开度R1对应值,R1对应的是装置扬程流量Q=72m3/h的相应开度,以及高度差E数值。再由HZ=E+kQ2,算出装置系统的管路装置特性系数k。
最终装置扬程变成仅与流量相关的函数关系。
再依据流量与转速关系Q1/Q2=n1/n2,那么终端实时流量
式(10)和式(11)中,E和k是已知管路装置特性系数,额定流量Q,额定转速是设计条件参数。终端流量仅为驱动柴油机转转的元一次函数,终端扬程仅为驱动柴油机转速的一元二次函数。
另外改变泵的转速,即改变泵的性能曲线,管路特性曲线并未发生变化,而泵的工作点却随之改变,如图2可见,当泵的转速由n变化到n'时.工作点由A改变为A'.此时其轴功率I'A'P20所包容的面积成正比,而节省能量与A'BP1P2所包容的面积成正比,其输入功率大大降低。
柴油机工作转速一般介于启动怠速与额定工作转速之间,为了扩宽自吸离心泵的工作范围,可通过柴油机转速进行调节,柴油机转速依靠燃油输送油门控制,通过控制油门开度调节柴油机转速。
采用油门执行器、柴油机调速控制器,调速范围怠速至额定转速,工作电源12V、控制信号为4~20mA电流,转速调节有旋钮调节和触摸屏手动给定两种形式。油门执行器安装在柴油机顶部油门处,调速控制器安装在系统控制箱中,由蓄电池提供工作电源。
2、终端流量控制
输油泵正常运行状态下,通过终端阀门数量的变化,使管网阻力发生变化,即既变了管路特性曲线及泵运行工作点,改变管路的流量。加油工况中,泵出口调压阀门为全开状态,流量随末端设备自动调节。
终端阀门开启数量减少时,管网压力增加,装置运行特性曲线上翘变陡,工况点左移,流量变小;当终端阀门开启数量增加时,管网压力减小,装置运行特性曲线下降平坦,工况点右移,流量增加。如图3所示,当1台终端阀门开启时,管网特性曲线如1,与泵性能曲线联合工作点为A(Q1=72m3/h)。当2台终端阀门开启时,管网特性曲线如2,与泵性能曲线联合工作点为B(Q2=144m3/h)。若没有加油枪开启时,打开设置好的旁流阀,使泵出口流量为Q1=72m3/h,维持泵正常运行。
3、旁通流量调节:当无终端阀门开启时,泵出口流量降为零,系统自动开启泵出口电动旁通阀,以维持泵小流量(预设为单枪加油流量)运行不停机。当流量恢复至150m3/h以上时,电控系统自动关闭旁通阀。
并联泵组的自动启停:若开启3台或以上加油枪时,可根据外部指令或控制系统根据流量增加,手动或自动开启第二台柴油机泵。
当加油枪数量增加为3台及以上时,装置运行特性发生改变,管网压力下降,工况点右移,特性曲线下降平坦,流量增加。第一台泵出口流量增加到报警设定流量值时(170m3/h,可调),然后开启第二台泵,第二台泵启动至设定转速稳定后,并按第一台泵出口阀门开度打开调节阀。如图4所示,双泵并联运行曲线为(I+II)。3台终端阀门开启时,管网特性曲线3和并联泵性能曲线(I+II)的运行工作点为C(流量216m3/h);4台终端阀门开启时,管网特性曲线4和并联泵性能曲线(I+II)的运行工作点为D(流量288m3/h);5台终端阀门开启时,管网特性曲线5和并联泵性能曲线(I+II)的运行工作点为E(流量360m3/h);若出现6台及以上台终端阀门开启时,管网特性曲线可能出现下移,造成泵流量放大,当泵流量超高报警流量设定值时,泵出口调节阀会降低开度,将单泵流量控制在180m3/h。在实际应用中,随管网流量的增加,管网的沿程损失和局部损失都将大幅增加,导致管网阻力增大,泵出口流量受限。
当双泵并联运行流量合计小于150m3/h达设定值时,可开启第二台泵的旁通阀,至设定时间或根据外部指令停止第二台泵为止。
4、监测和报警保护功能
4.1、低温预热启动功能
在低温环境下,柴油机因长时间放置而无法启动,因此需要给柴油机热机,才能使柴油机启动,因而增加柴油机低温预热启动功能。
系统安装环境温度传感器,启动时,如果监测到环境温度低于设定温度值,则开启柴油机的空气加热器,给进入空气滤清器的空气加热,加热的空气进入柴油机体内,使机体温度上升,当空气预热器工作一段时间后,再自动点火启动柴油机,从而启动整个泵组。
柴油机空气加热器安装于空气滤清器与燃烧室之间,依靠蓄电池提供电能,控制系统中设置低温预热启动程序。
4.2、超速保护功能
柴油机工作时,存在一种“飞车”现象,即转速失去控制急剧升高,一旦出现这种情况,存在重大的安全隐患,设备一旦监测到转速超出系统设定的最高转速,系统将控制柴油机停机,并发出报警信号。
4.3、实时监测及故障报警
实时监测及故障报警功能是控制系统的重要功能之一。柴油机的机油压力、机油温度、泵组的流量、泵的入口压力、出口压力、蓄电池电压、油箱油位、环境温度、柴油机转速等都是整个系统能够正常运行的重要参数,所以本系统对这些参数进行实时在线监测。通过实时信号采集、处理、判断可以把设备的运行状态、参数的变化情况以数据的形式显示在车载触摸屏上,并做出判断,起到安全预警的作用。
当泵组发生下列情况将会出现自动预警:油箱油位偏低、蓄电池电压偏低、机油压力偏低、机油温度偏高。此类预警由操作人员确认,并根据实际情况判定手动停机或继续运行。
当泵组发生下列故障时将会自动预警并停机:柴油机飞车、柴油机泵组自吸失败。
4.4、启动状态判定功能
柴油机的机油压力、机油温度、油箱油位、环境温度等都是整个系统能够正常运行的重要参数,系统设置启动状态判定功能,上电后,根据监测信号判断柴油机是否满足启动条件,若一切正常,可进入一键式自动操作程序。否则,操作人员根据实际情况手动操作系统启动泵组,手动调节柴油机转速和阀门阀位,保证需求,或维护柴油机,保证柴油机功能正常,达到可启动状态。
5、控制方式
5.1、一键式自动操作控制方式
当工作方式为一键式操作时,手动“启动按钮”,系统将按预设程序升到怠速,吸合离合器,拖动油泵工作,同时持续升速到额定转速,稳定在额定工况,保证出口压力不小于1.0MPa。
工作结束后手动“停机按钮”,柴油机从额定转速降至怠速,脱开离合器,延时停机。
5.2、手动控制方式
当工作方式为手动工作时,通过控制面板上按钮或旋钮,手动控制柴油机启停、离合器开关、进气加热开关和转速电位器旋钮,并通过仪表或控制屏实时观察柴油机泵组工作转速、出口压力、流量等参数及机油压力、机油温度、燃油液位等运行参数。
6、流程控制
6.1、倒灌
倒灌工况中,操作人员根据接受的指令信息(人工传递),确定倒灌工况所需流量,按每台柴油机组最大流量180m3/h确定起动机组数量,操作人员在控制屏上设置每台机组流量,手动启动柴油机,泵组按照预设自动运行程序起动和运行,并自动调节阀门保证流量要求。
6.2、加油
输油工况中(每台终端阀门流量为72m3/h),操作人员手动启动一台柴油机,泵组按照预设自动运行程序启动运行,在额定转速下稳定运行。当收到终端阀门开启数量增加的外部指令后(人工传递或流量信号反馈),可由操作人员按照终端阀门开启数量(每两台终端阀门开启起动1台柴油机组)手动起动柴油机组,终端阀门开启数量减少时,逐一关闭机组同时关闭阀门;或者通过一键启动模式,实现动态启停。输油工况中,阀门为全开状态,流量由末端设备自动调节。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法,其特征在于,包括以下操作步骤:
S1、首先将具有两台可并行的输油泵的移动式加油装置的终端阀门与飞机油箱连通,且第一台输油泵处于待机状态;
S2、根据待加油飞机的数量,确定终端阀门开启的数量;若终端阀门开启的数量在设定范围内,则启动第一台输油泵进行输油;若终端阀门开启的数量超过设定范围,则同步启动第二台输油泵,使用两台输油泵同时对各飞机油箱加油;
S3、当飞机油箱内的油量达到预定值之后,控制第二台输油泵由工作状态转变为待机状态,并在设定时间后停机;
S4、接着继续使用第一台输油泵加油,直至飞机油箱内的油量达到要求,将第一台输油泵由工作状态转换为待机状态,此时加油完成;
在输油泵的运行过程中,采用的是柴油机提供动力;柴油机驱动输油泵输油的过程如下:
SA1、首先对移动式加油装置进行通电初始化,使各电器元件均处于待机状态;
SA2、接着检测输油泵进油口的初始液位,若初始液位低于设定值,则需要进行人工灌泵,以使初始液位高于设定值;当初始液位高于设定值时,此时对柴油机进行启动预判,以判断柴油机是否能够正常运行;若是断柴油机无法正常运行,则对柴油机进行检修,直到柴油机可以正常运行;当柴油机能够正常运行时,则进入模式选择步骤;
SA3、模式选择:一共有两种模式,一是加油模式,另一种是倒灌模式:
加油模式:首先通过柴油机的转速预设输油泵的输出压力,接着打开第一台柴油机控制第一台输油泵运转,并运行自动加油程序对飞机油箱进行加油;
倒灌模式:首先预设输油泵的流量,若预设的流量小于180m3/h,则自启动第一台柴油机;反之,则同时启动第一台柴油机和第二台柴油机;接着运行自动倒灌程序对飞机油箱进行加油;
SA4、在运行自动加油程序和自动倒灌程序中还布置有检测柴油机和输油泵的运行状态的警报组件,若运行状态正常,则不触发警报;若运行状态异常,则触发警报,并进行维修;
自动加油程序具体步骤如下:
SA311、首先检测第一台柴油机的温度,当温度低于10摄氏度时,对第一台柴油机进行加热,直到温度高于10摄氏度;
SA312、接着对第一台柴油机进行加速,并将速度提升至800rpm以上;
SA313、当第一台柴油机的转速达到800rpm以上时,合上连接柴油机和输油泵的第一离合器,以使第一台输油泵开始输油;
SA314、在第一台输油泵输油的过程中,对第一台柴油机持续加速至[2200prm,2500prm],并保持转速不变;
SA315、再使用控制终端检测只有一台输油泵工作的输油管路中的流量,当流量降为0时,此时将第一台输油泵由工作状态转换为待机状态,并开启第一旁通管路中的旁通阀,以实现由回流至油罐中;
当需要的流量高于170m3/h时,此时开启第二台输油泵并使之进入工作状态转换,接着对相应的第二台柴油机进行步骤SA311到步骤SA314的操作,以使第二台柴油机的转速处于[2200prm,2500prm],并保持转速不变;
SA316、最后使用控制终端检测两台输油泵同时工作时的输油管路中的流量,当需要的流量低于150m3/h时,此时将第二台输油泵由工作状态转换为待机状态,并开启第二旁通管路中的旁通阀,以实现由回流至油罐中,并在待机设定时间有停机;反之,则使用两台输油泵对飞机油箱进行持续加。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法,其特征在于,所述移动式加油装置终端的扬程为H Z ,扬程H Z 的计算公式如下:
其中,E表示飞机油箱内油量的高度;W为输油管路阻力损失;λ表示输油管路的沿程阻力损失系数;L表示输油管路的长度;d表示输油管路中管道的直径;v表示管道截面的平均流速;ξ表示由管道截面和方向变化,以及输油管路中各附件引起的阻力损失;g表示重力加速度。
3.根据权利要求2所述的一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法,其特征在于,步骤S1的具体步骤如下:
S11、将移动式加油装置运送至待加油的飞机处;移动式加油装置包括承装航空柴油的油罐,通过输油管路与油罐连通的两台并行的输油泵,以及控制输油状态的控制终端;
S12、控制终端控制所有终端阀门关闭并控制第一台输油泵处于待机状态;第一台输油泵输出的油通过第一旁通管路流回油罐,且此时输油泵的流量与开启一个终端阀门的流量相同;
S13、接着将通过终端阀门控制的启闭的加油枪与飞机油箱连通。
4.根据权利要求3所述的一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法,其特征在于,步骤S2的具体过程如下:
S21、获取待加油飞机的数量,并将该信息传输给控制终端;
S22、当待加油飞机为1架到3架时,开启对应数量的终端阀门,并将
一台输油泵由待机状态转换为工作状态;
S23、当待加油飞机为4架到5架时,开启对应数量的终端阀门,第一台
输油泵由待机状态转换为工作状态,并同时开启第二个输油泵,同时使用两台输油泵进行加油。
5.根据权利要求4所述的一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法,其特征在于,步骤S3的具体操作过程如下:
S31、当飞机油箱内的油量实时高度E t 高于预定值E 1后,将第二台输油泵从工作状态转换为待机状态;
S32、处于待机状态的第二台输油泵输出的油通过第二旁通管路流回油罐,且此时第二台输油泵的流量与开启一个终端阀门的流量相同。
6.根据权利要求5所述的一种柴油机驱动的移动式变工况自适应输油泵站控制方法,其特征在于,自动倒灌程序具体步骤如下:
SA321、首先检测柴油机的温度,当温度低于10摄氏度时,对柴油机进行加热,直到温度高于10摄氏度;
SA322、接着对柴油机进行加速,并将速度提升至800rpm以上;
SA323、当柴油机的转速达到800rpm以上时,合上连接柴油机和输油泵的离合器,以使输油泵开始输油;
SA324、在输油泵输油的过程中,对柴油机持续加速至[2200prm,2500prm],并保持转速不变;
SA325、使用控制终端检测输油管路中的实时流量Q t ,若Q t 变化幅度在[-5,5]之间,则柴油机运行正常;反之,柴油机运行异常,通过调整终端阀门控制实时Q t 变化幅度在[-5,5]之间;
SA326、待加油完成后,第一台柴油机处于与第一台输油泵相应的待机状态,第二台柴油机处于停机状态。
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