CN206221115U - 航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置 - Google Patents

Abstract

一种航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置，用于稳定油箱内的压力，包括气压控制单元、减压阀、供气管路、进气管路、油气分离器以及单向装置。减压阀接收压缩气源，并根据气压控制单元输出的设定压力控制减压阀开度进行出气口压力控制；油气分离器和单向装置并联于进气管路中，进气管路接收减压阀的出气口压力，并能经单向装置向油箱内输入气压。当减压阀的设定压力小于油箱内的压力时，油箱内的高压油气混合汽进入油气分离器完成油气分离，经油气分离后的高压气体经卸压元件排出，直至油箱内的压力降至设定压力。本压力稳定装置可以保证燃油系统的供油压力稳定，同时具备压力设定和调节功能，结构原理简单、压力调节响应速度快。

Description

航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置

技术领域

本实用新型涉及燃油的压力调节装置，尤其涉及航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置。

背景技术

航空发动机在地面试车台进行试车试验时，需要试车台的燃油供应系统提供压力稳定的不间断燃油。一般而言，油库与试车台距离较远，在航空发动机运行过程中的用油流量需求出现瞬间变化时，燃油的惯性会引起发动机燃油泵进口压力的不稳定。当燃油泵进口处的供油压力波动过大时，会直接影响燃油泵的使用寿命，供油压力过高甚至会引起试车超温等故障。

专利CN 205003470 U中提出一种燃油供给模拟装置及半物理试验器，可通过调节压力油箱的进气和排气量，来实现对油箱内空气压力的稳定控制，进而保证燃油泵进口压力稳定。其中，油箱通过设置两条独立的管路和调压阀来实现对进、排气的调节，结构较为复杂；在供油管路上设置的压力传感器，通过反馈控制实现对调压阀开度的调节，响应时间较慢。

专利CN 203672626 U中提出一种稳压油箱，其主要原理为通过与外界大气相通，依靠设定高度的油液的重力作用形成稳定的供油压力。该油箱为开放式结构，当用于燃油供应系统时，油箱与大气相通会导致燃油蒸汽挥发到周围环境当中，影响试车安全。同时，高位油箱主动设定供油压力的过程较为复杂，无法实现供油压力的快速调节。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置，用于保证燃油供应系统的供油压力稳定，避免出现较大波动影响试车安全。

一种航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置，用于稳定油箱内的压力，其包括气压控制单元、减压阀、供气管路、进气管路、油气分离器以及单向装置，所述减压阀具有用于传输气压的第一气压进口和用于压力控制的第二气压进口，所述第一气压进口连接所述供气管路，用于接收压缩气源输出的气压，所述第二气压进口用于接收气压控制单元输出的设定气压，以控制所述减压阀的开度，进而控制所述减压阀的出气口压力，所述油气分离器和所述单向装置并联于所述进气管路中，所述进气管路接收所述减压阀的出气口压力，并能经所述单向装置向所述油箱内输入气压；所述压力稳定装置还包括卸压元件，以便于所述减压阀的出气口压力小于所述油箱内的压力时，所述油箱内的油气混合汽进入所述油气分离器完成油气分离，经油气分离后的高压气体经该卸压元件排出；所述气压控制单元包括气压可调节的气压控制管路以及控制器，所述控制器用于根据所述油箱内的空气压力要求值和所述减压阀的调节比率来确定所述气压控制管路中的压力控制气源压力，所述气压控制管路连接所述减压阀的所述第二气压进口。

所述的压力稳定装置的附加特点是，所述供气管路还包括在所述减压阀的第一气压进口上游侧设置的另一单向装置，在所述另一单向装置的上游侧设置的气滤装置，在所述气滤装置的上游侧设置的干燥机，所述干燥机用于连接压缩气源。

所述的压力稳定装置的附加特点是，所述减压阀的出气口连接的所述进气管路中设置有压力计。

所述的压力稳定装置的附加特点是，该压力稳定装置还包括在所述油箱上设置的压力计。

所述的压力稳定装置的附加特点是，所述减压阀还具有卸压孔，所述减压阀为所述卸压元件。

本实用新型的有益效果是：

减压阀的第二气压进口与控制气源相通，可接收经主动设定的压缩气体作为设定压力，用于实现对减压阀输出压力的设定和快速调节，当油箱液位突然上升时，能及时将相对高压的油气混合汽经油气分离器进行油气分离，其中压缩空气经减压阀排出系统外，气压控制单元、减压阀、油气分离器以及单向装置可以保证航空发动机地面试车过程中的供油压力稳定，避免出现较大波动影响试车安全，同时具备压力设定和调节功能，并且结构原理简单，压力调节响应速度快。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本实用新型一实施例中航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置的气路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置用于稳定油箱1内的压力，油箱1连接进油管路101以及供油管路102，进油管路101与油库来油管道相连。该压力稳定装置包括气压控制单元、减压阀7、供气管路13、进气管路14、油气分离器11以及单向装置10。在图1中，供气管路13大致是从压缩气源3的出口至减压阀7的管路。进气管路14是从减压阀7的出口至油箱1的进气口的管路。气压控制单元包括气压控制管路8和控制器12。

减压阀7具有用于传输气压的第一气压进口和用于压力控制的第二气压进口，第一气压进口连接供气管路13，用于接收压缩气源3输出的气压。第二气压进口用于接收气压控制单元输出的设定气压，以控制减压阀7的开度，进而控制减压阀7的出气口压力。气压控制单元可以连接气泵来供应气压。

油气分离器11和单向装置10并联于进气管路14中，进气管路14接收减压阀7的出气口压力，并能经单向装置10向油箱1内输入气压。减压阀7还具有卸压孔，以便于减压阀7的出气口压力小于油箱1内的压力时，油箱1内的油气混合汽会倒流，进入油气分离器11完成油气分离，经油气分离后的高压气体经该卸压孔排出。卸压孔可以由独立的卸压元件来实现。

优选地，供气管路13还包括在减压阀7的第一气压进口上游侧设置的另一单向装置6，在另一单向装置6的上游侧设置的气滤装置5，在气滤装置5的上游侧设置的干燥机4，干燥机4用于连接压缩气源3。

可选地，减压阀7的出气口连接的进气管路中设置有压力计9。

可选地，该压力稳定装置还包括在油箱1上设置的压力计2。

优选地，气压控制单元包括气压可调节的气压控制管路8以及控制器12，控制器12用于根据油箱1内的空气压力要求值和减压阀的调节比率来确定气压控制管路8中的压力控制气源压力，气压控制管路8连接减压阀7的第二气压进口。

油箱1可以具有液位自动调节功能，可保证油箱1内油液的液位相对稳定。

在工作中，减压阀7接收气压控制管路8提供的经主动设定后的压缩空气作为设定压力，按照一定的调节比率，通过调节减压阀7的阀门开度来实现稳定的输出压力，该输出压力应小于减压阀7的进口压力。当减压阀7后的管道压力大于减压阀7的输出压力时，减压阀7关闭，空气通过旁通的卸压孔排出，直至与减压阀7的输出压力达到平衡；当减压阀7后的管道压力小于减压阀7的输出压力时，减压阀7打开，并实时调节阀门开度，直至与减压阀7的输出压力达到平衡。

油气分离器11在工作中为单向流通，当减压阀7后的管道压力大于油箱1内的空气压力时，压缩空气经单向阀10进入油箱1；反之，高压的油气混合汽只能进入油气分离器11完成油气分离，经油气分离后的高压空气经减压阀7的排气口排出系统外，燃油液滴沿管道内壁流回油箱1内。

前述实施例可以应用于航空发动机燃油泵进口处的供油压力设定，首先根据航空发动机燃油增压泵的进口压力要求和油箱1的液位要求，可以确定油箱1内空气压力的要求值，再利用减压阀7的调节比率，利用控制器控制减压阀7的压力控制气源目标压力值。

当油箱1内的燃油液位正常时，设置一定的目标压力值，通过空气管道8将该目标压力作用于减压阀7。稳定后，减压阀7输出的稳定压力的压缩空气经单向阀10进入油箱1，使油箱1的空气压力达到并稳定在油箱1空气压力的要求值。精密减压阀的控制精度在3％左右，例如，当减压阀的调节比率为1：1，压力控制气源压力为100psig时，油箱1的空气压力可稳定在97～103psig之间。

油箱1的出口压力主要与油箱1空气压力和油液的液位高度有关。本实施例中油箱1具有液位自动调节功能，实时控制燃油液位在设定位置稳定，且波动范围在20cm以内，即产生压力波动不超过0.3psig，认为无明显影响。因此，当油箱1内空气压力稳定时，可保证油箱1的出口压力稳定，从而实现航空发动机燃油增压泵进口处的压力稳定。

进一步地，前述实施例还可以用于航空发动机进行试车试验过程中的燃油泵进口压力稳定控制。在进行航空发动机试车试验前，按实施例一完成发动机燃油泵进口处的供油压力设定。试车试验过程中，发动机进行急剧加速或急剧减速时，发动机在短时间内从燃油流量大的高状态拉回燃油流量小的低状态或者从燃油流量小的低状态推至燃油流量大的高状态，直接导致燃油流量的急剧变化。

在发动机在短时间内从燃油流量小的低状态推至燃油流量大的高状态时，油箱1内的燃油液位会出现一定程度的快速下降，导致油箱1内的空气压力随之降低。此时，减压阀7保持稳定的输出压力，减压阀7后相对高压的压缩空气迅速经单向阀10进入油箱1，直至油箱1内的空气压力与减压阀的输出压力平衡，并保持稳定。

在发动机在短时间内从燃油流量大的高状态拉回燃油流量小的低状态时，油箱1内的燃油液位会出现一定程度的快速上升，导致油箱1内的空气压力随之升高。此时，减压阀7保持稳定的输出压力，油箱1内相对高压的油气混合汽经油气分离器11完成油气分离，经油气分离后的高压空气流经减压阀7的排气口排出系统外，直至油箱1内的空气压力与减压阀的输出压力平衡，并保持稳定。

航空发动机在进行试车试验过程中的急剧加减速时，压力稳定装置能快速实现油箱1内空气压力的稳定，从而实现航空发动机燃油增压泵进口压力的稳定控制。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (5)

1.航空发动机试车台燃油供应系统的压力稳定装置，用于稳定油箱内的压力，其特征在于，包括气压控制单元、减压阀、供气管路、进气管路、油气分离器以及单向装置，所述减压阀具有用于传输气压的第一气压进口和用于压力控制的第二气压进口，所述第一气压进口连接所述供气管路，用于接收压缩气源输出的气压，所述第二气压进口用于接收气压控制单元输出的设定气压，以控制所述减压阀的开度，进而控制所述减压阀的出气口压力，所述油气分离器和所述单向装置并联于所述进气管路中，所述进气管路接收所述减压阀的出气口压力，并能经所述单向装置向所述油箱内输入气压，所述压力稳定装置还包括卸压元件，以便于所述减压阀的出气口压力小于所述油箱内的压力时，所述油箱内的油气混合汽进入所述油气分离器完成油气分离，经油气分离后的高压气体经该卸压元件排出；所述气压控制单元包括气压可调节的气压控制管路以及控制器，所述控制器用于根据所述油箱内的空气压力要求值和所述减压阀的调节比率来确定所述气压控制管路中的压力控制气源压力，所述气压控制管路连接所述减压阀的所述第二气压进口。

2.如权利要求1所述的压力稳定装置，其特征在于，所述供气管路还包括在所述减压阀的第一气压进口上游侧设置的另一单向装置，在所述另一单向装置的上游侧设置的气滤装置，在所述气滤装置的上游侧设置的干燥机，所述干燥机用于连接压缩气源。

3.如权利要求1所述的压力稳定装置，其特征在于，所述减压阀的出气口连接的所述进气管路中设置有压力计。

4.如权利要求1所述的压力稳定装置，其特征在于，该压力稳定装置还包括在所述油箱上设置的压力计。

5.如权利要求1所述的压力稳定装置，其特征在于，所述减压阀还具有卸压孔，所述减压阀为所述卸压元件。