CN209427058U - 用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台，油箱系统包括设备油箱，滑油供回油系统包括滑油供油回路、滑油回油回路和试验油箱，循环系统包括空压机，滑油供油回路的进油口与设备油箱的出油口连接，滑油供油回路的出油口与试验油箱的进油口连接，试验油箱的出油口与滑油回油回路的进油口连接，空压机的出气口与试验油箱的进气口连接，试验油箱的出气口与设备油箱的进气口相通连接，试验油箱置于试件箱内。本实用新型通过相互连接的设备油箱、滑油供油回路、滑油回油回路、试验油箱和空压机，能够向被测部件提供空气压力可控的持续的交变循环压力源，具有交替周期时间较短、效率较高、安全性高的优点。

Description

用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台

技术领域

本实用新型涉及一种试验台，尤其涉及一种用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台。

背景技术

在对飞机滑油油箱承压能力进行考核且考核方式为产品内腔交替呈现正压和负压试验时，能否向被测产品部件提供稳定交替的压力源，成为试验成败的关键，但是由于试验时压力交替频率较快，目前市场上采用的空气压力正负压交替试验台均采用的是真空泵换向抽气法，此方法交替周期时间较长，效率较低，不适宜用于飞机滑油油箱承压能力的试验；另外，已有试验台自动化程序不高，不利于长时间的压力交变试验。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种交替周期时间较短、效率较高的用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台，包括用于存储系统所需滑油的油箱系统、用于向被测部件提供持续流动滑油的滑油供回油系统、用于提供交变空气压力的循环系统；所述油箱系统包括设备油箱，所述滑油供回油系统包括滑油供油回路、滑油回油回路和试验油箱，所述循环系统包括空压机，所述滑油供油回路的进油口与所述设备油箱的出油口连接，所述滑油供油回路的出油口与所述试验油箱的进油口连接，所述试验油箱的出油口与所述滑油回油回路的进油口连接，所述空压机的出气口与所述试验油箱的进气口连接，所述试验油箱的出气口与所述设备油箱的进气口相通连接，所述试验油箱置于试件箱内。

作为优选，所述滑油供油回路包括循环油泵，所述循环油泵的进油口通过管路连接第一“L”形三通电动阀、第二“L”形三通电动阀、吸油开关后与所述设备油箱的出油口连接，所述循环油泵的出油口通过管路连接加热器后依次连接供油过滤器、流量计、第三“L”形三通电动阀后与所述试验油箱的进油口连接，在所述供油过滤器和所述流量计之间并联连接有用于系统卸压分流的节流开关，在所述流量计与所述第三“L”形三通电动阀之间并联连接有第一压力变送器和第一温度传感器；所述第一压力变送器的信号输出端、所述第一温度传感器的信号输出端分别与控制器的信号输入端对应连接，所述第一“L”形三通电动阀的控制输入端、所述第二“L”形三通电动阀的控制输入端、所述第三“L”形三通电动阀的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接。

作为优选，所述滑油回油回路包括第四“L”形三通电动阀，所述第四“L”形三通电动阀的一端与所述试验油箱的出油口相连，所述第四“L”形三通电动阀的另一端与所述第三“L”形三通电动阀的一端连接形成换向隔离，所述第四“L”形三通电动阀的第三端与油水换热器、回油过滤器、第五“L”形三通电动阀依次连接后与所述设备油箱的进油口连接，所述油水换热器的循环水入口设置有第一电动球阀，所述第五“L”形三通电动阀的另一端与所述第一“L”形三通电动阀的一端连接形成换向吸油，所述第四“L”形三通电动阀与所述油水换热器之间的管路与所述节流开关的出口并联连接；所述第四“L”形三通电动阀的控制输入端、所述第五“L”形三通电动阀的控制输入端、所述第一电动球阀的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接。

进一步，所述油箱系统还包括注油滤清器、磁翻板液位计、第二温度传感器、放油开关、试件箱集油油箱，所述注油滤清器、磁翻板液位计、第二温度传感器、放油开关分别安装在所述设备油箱上，所述试件箱集油油箱的进油口分别与所述第二“L”形三通电动阀的一端和所述试件箱的底部相通连接，所述试件箱集油油箱上安装有集油油箱放油开关；所述磁翻板液位计的信号输出端、所述第二温度传感器的信号输出端分别与控制器的信号输入端对应连接。

进一步，所述循环系统还包括用于关闭所述试验油箱出气口的第二电动球阀，所述第二电动球阀安装于所述试验油箱的出气口与所述设备油箱的进气口之间的气管上，所述空压机包括空气缸，所述空气缸上连接有电动缸，所述电动缸连接有伺服电机，所述空气缸与所述试验油箱之间的连接管路上设置第二压力变送器；所述第二电动球阀的控制输入端、所述伺服电机的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接。

上述控制器优选PLC并外接计算机。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过相互连接的设备油箱、滑油供油回路、滑油回油回路、试验油箱和空压机，能够向被测部件提供空气压力可控的持续的交变循环压力源，具有交替周期时间较短、效率较高、安全性高的优点；通过控制器集中控制各部件，具有更高的自动化程度，利于长时间的压力交变试验。

附图说明

图1是本实用新型所述用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的控制过程的压力-时间波形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台包括用于存储系统所需滑油的油箱系统100、用于向被测部件提供持续流动滑油的滑油供回油系统200、用于提供交变空气压力的循环系统300和用于实现自动化控制的控制系统(图中未示，但便于理解)，各部分具体结构和相互连接关系如下：

所述控制系统包括可编程控制器即PLC，所述PLC外接计算机。

油箱系统100包括设备油箱2、注油滤清器18、磁翻板液位计19、第二温度传感器20、放油开关1、试件箱集油油箱27，注油滤清器18、磁翻板液位计 19、第二温度传感器20、放油开关1分别安装在设备油箱2上，试件箱集油油箱27的进油口分别与第二“L”形三通电动阀29的一端和试件箱26的底部相通连接，试件箱集油油箱27上安装有集油油箱放油开关28；磁翻板液位计19 的信号输出端、第二温度传感器20的信号输出端分别与所述PLC的信号输入端对应连接。

滑油供回油系统200包括滑油供油回路201、滑油回油回路202和试验油箱 12，滑油供油回路201包括循环油泵4，循环油泵4的进油口通过管路连接第一“L”形三通电动阀3、第二“L”形三通电动阀29、吸油开关30后与设备油箱 2的出油口连接，循环油泵4的出油口通过管路连接加热器5后依次连接供油过滤器6、流量计8、第三“L”形三通电动阀11后与试验油箱12的进油口连接，在供油过滤器6和流量计8之间并联连接有用于系统卸压分流的节流开关7，在流量计6与第三“L”形三通电动阀11之间并联连接有第一压力变送器9和第一温度传感器10；第一压力变送器9的信号输出端、第一温度传感器10的信号输出端分别与所述PLC的信号输入端对应连接，第一“L”形三通电动阀3的控制输入端、第二“L”形三通电动阀29的控制输入端、第三“L”形三通电动阀11的控制输入端分别与所述PLC的控制输出端对应连接；试验油箱12置于试件箱26内。

滑油回油回路202包括第四“L”形三通电动阀13，第四“L”形三通电动阀13的一端与试验油箱12的出油口相连，第四“L”形三通电动阀13的另一端与第三“L”形三通电动阀11的一端连接形成换向隔离，第四“L”形三通电动阀13的第三端与油水换热器14、回油过滤器16、第五“L”形三通电动阀17 依次连接后与设备油箱2的进油口连接，油水换热器14的循环水入口设置有第一电动球阀15，第五“L”形三通电动阀17的另一端与第一“L”形三通电动阀3的一端连接形成换向吸油，第四“L”形三通电动阀13与油水换热器14之间的管路与节流开关7的出口并联连接；第四“L”形三通电动阀13的控制输入端、第五“L”形三通电动阀17的控制输入端、第一电动球阀15的控制输入端分别与所述PLC的控制输出端对应连接。

循环系统300包括空压机和用于关闭所述试验油箱出气口的第二电动球阀 21，第二电动球阀21安装于试验油箱12的出气口与设备油箱2的进气口之间的气管上，所述空压机包括空气缸23，空气缸23上连接有电动缸24，电动缸 24连接有伺服电机25，空气缸23与试验油箱12之间的连接管路上设置第二压力变送器22；第二电动球阀21的控制输入端、伺服电机25的控制输入端分别与所述PLC的控制输出端对应连接。

下面结合本实用新型所述用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台的优选工作方法进行具体说明，但下述方法只是为了便于更好地理解本实用新型的工作原理和技术效果而采用的优选方法，不是唯一方法，更不是本实用新型的保护对象。

实施例：

如图1和图2所示，燃油压力回路100的工作方式如下：

(1)试验台循环压力变化范围-50KPa～+50KPa，循环频率最快4次/min，以及压力峰值可调要求，方案采用了循环油泵4输出供试验油箱12的油液循环的流量，伺服电机25驱动电动缸24带动空气缸23往返运动形成正负压力交替。

(2)油液供油：原理中油液经吸油开关30、第一“L”形三通电动阀3、第二“L”形三通电动阀29、循环油泵4、加热器5、供油过滤器6、流量计8、第三“L”形三通电动阀11后进入试验油箱12，然后经第四“L”形三通电动阀13、油水换热器14、回油过滤器16、第五“L”形三通电动阀17回到设备油箱2中，此条支路可提供试验油箱12刚安装于试验台上时的试验油箱12内油液的供给，通过流量计软件计时的方法判断补油量。

(3)油液循环：当首次试验补油完成后，第一“L”形三通电动阀3、第五“L”形三通电动阀17、第三“L”形三通电动阀11、第四“L”形三通电动阀 13切换工作位置，油液经循环油泵4、加热器5、供油过滤器6、流量计8、第三“L”形三通电动阀11、试验油箱12、第四“L”形三通电动阀13、油水换热器14、回油过滤器16、第五“L”形三通电动阀17、第一“L”形三通电动阀3、第二“L”形三通电动阀29后，此时油液不回到设备油箱2，而是直接进入循环油泵4的进油口，形成一个闭式循环系统，系统中流量计8始终检测当前闭式系统供给试验油箱12的流量，闭式系统的优点在于始终保持试验油箱12 中的油液的位置。

(4)正负压试验：循环油泵4在试验油箱12为闭式模式下持续运行，同时伺服电机2)驱动电动缸24带动空气缸23来回往返对试验油箱12进行吸推运动，因处于闭式系统模式，因此产生正负压力交替循环，空气缸23的内腔容积减小压力为正，空气缸23的内腔容积加大压力为负，此时可产生的正负压循环曲线。

如图1和图2所示，本试验台能够按照图2波形进行相应压力保持，试验中要求压力分段设置，在一个周期内分为五个时段，即时段t1、时段t2、时段 t3、时段t4、时段t5，五个时段的压力可分别设置。

如图1和图2所示，循环系统200的实施方式如下：

(1)实现(常温+5℃～200℃)的油温控制要求，在滑油供油回路201设置一套温度控制系统。当需要的试验温度高于常温时，加热器5工作，因循环油泵4的长时工作带动整个管路系统和试验油箱12内的油液温度升高，配合油水换热器14及调功器的工作，可实现温度的精确控制。

(2)试验所需的供油温度控制系统由第一温度传感器10检测的温度值控制。为了防止试验油箱12中油温超过210℃，程序设置第一温度传感器10检测的温度值超过安全值210℃后关断加热器5，维持循环油泵的运行以防油液碳化。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台，其特征在于：包括用于存储系统所需滑油的油箱系统、用于向被测部件提供持续流动滑油的滑油供回油系统、用于提供交变空气压力的循环系统；所述油箱系统包括设备油箱，所述滑油供回油系统包括滑油供油回路、滑油回油回路和试验油箱，所述循环系统包括空压机，所述滑油供油回路的进油口与所述设备油箱的出油口连接，所述滑油供油回路的出油口与所述试验油箱的进油口连接，所述试验油箱的出油口与所述滑油回油回路的进油口连接，所述空压机的出气口与所述试验油箱的进气口连接，所述试验油箱的出气口与所述设备油箱的进气口相通连接，所述试验油箱置于试件箱内。

2.根据权利要求1所述的用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台，其特征在于：所述滑油供油回路包括循环油泵，所述循环油泵的进油口通过管路连接第一“L”形三通电动阀、第二“L”形三通电动阀、吸油开关后与所述设备油箱的出油口连接，所述循环油泵的出油口通过管路连接加热器后依次连接供油过滤器、流量计、第三“L”形三通电动阀后与所述试验油箱的进油口连接，在所述供油过滤器和所述流量计之间并联连接有用于系统卸压分流的节流开关，在所述流量计与所述第三“L”形三通电动阀之间并联连接有第一压力变送器和第一温度传感器；所述第一压力变送器的信号输出端、所述第一温度传感器的信号输出端分别与控制器的信号输入端对应连接，所述第一“L”形三通电动阀的控制输入端、所述第二“L”形三通电动阀的控制输入端、所述第三“L”形三通电动阀的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接。

3.根据权利要求2所述的用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台，其特征在于：所述滑油回油回路包括第四“L”形三通电动阀，所述第四“L”形三通电动阀的一端与所述试验油箱的出油口相连，所述第四“L”形三通电动阀的另一端与所述第三“L”形三通电动阀的一端连接形成换向隔离，所述第四“L”形三通电动阀的第三端与油水换热器、回油过滤器、第五“L”形三通电动阀依次连接后与所述设备油箱的进油口连接，所述油水换热器的循环水入口设置有第一电动球阀，所述第五“L”形三通电动阀的另一端与所述第一“L”形三通电动阀的一端连接形成换向吸油，所述第四“L”形三通电动阀与所述油水换热器之间的管路与所述节流开关的出口并联连接；所述第四“L”形三通电动阀的控制输入端、所述第五“L”形三通电动阀的控制输入端、所述第一电动球阀的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接。

4.根据权利要求2或3所述的用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台，其特征在于：所述油箱系统还包括注油滤清器、磁翻板液位计、第二温度传感器、放油开关、试件箱集油油箱，所述注油滤清器、磁翻板液位计、第二温度传感器、放油开关分别安装在所述设备油箱上，所述试件箱集油油箱的进油口分别与所述第二“L”形三通电动阀的一端和所述试件箱的底部相通连接，所述试件箱集油油箱上安装有集油油箱放油开关；所述磁翻板液位计的信号输出端、所述第二温度传感器的信号输出端分别与控制器的信号输入端对应连接。

5.根据权利要求2或3所述的用于飞机滑油油箱的正负压油箱疲劳试验台，其特征在于：所述循环系统还包括用于关闭所述试验油箱出气口的第二电动球阀，所述第二电动球阀安装于所述试验油箱的出气口与所述设备油箱的进气口之间的气管上，所述空压机包括空气缸，所述空气缸上连接有电动缸，所述电动缸连接有伺服电机，所述空气缸与所述试验油箱之间的连接管路上设置第二压力变送器；所述第二电动球阀的控制输入端、所述伺服电机的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接。