CN213354857U - 一种航空用多姿态滑油箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种航空用多姿态滑油箱，包括壳体、至少一个的第一传感器和至少一个的第二传感器，壳体为中空结构，第一传感器设置于壳体内部上端下表面，第二传感器设置于壳体内部下端上表面；壳体包括上壳体、中壳体和下壳体，上壳体、中壳体和下壳体依次连接且相通，上壳体最小横向截面大于等于中壳体最大横向截面，中壳体最小横向截面大于等于下壳体最大横向截面；第一传感器和第二传感器均为压力传感器。本实用新型采用双压力传感器方式，一支安装在滑油箱加油口腔压检测，另一支安装于油箱底部检查孔进行油压检测，实时测量压力差并结合姿态数据，实时监测油箱中的滑油液位，并将检测到的滑油液位值输出给电子控制器。

Description

一种航空用多姿态滑油箱

技术领域

本实用新型涉及航空发动机领域，特别是涉及一种多姿态滑油箱。

背景技术

航空发动机为航空器提供飞行所需动力的发动机，是一种高度复杂和精密的热力机械，为航空器提供飞行所需动力的发动机。作为飞机的心脏，被誉为“工业之花”，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。

滑油箱是航空发动机中必不可少的一种油箱，航空发动机在工作过程中滑油会因温度过高而使体积发生膨胀，流动过程中会产生泡沫，这些泡沫会影响滑油的正常使用，专利CN201920175656.5公开了一种航空发动机滑油箱，包括滑油箱本体，所述滑油箱本体为中空结构，所述滑油箱本体的下端内壁设有液位传感器，所述滑油箱本体的侧壁开设有倾斜的通孔，所述滑油箱本体内对应通孔的位置设有倾斜的网栅，且滑油箱本体的内壁与网栅的下端侧壁转动连接，所述滑油箱本体的上端侧壁设有微型电机，所述微型电机的输出轴固定连接有转盘，所述转盘一侧侧壁偏离圆心的位置转动连接有摆动杆，所述摆动杆的另一端转动连接有竖直的拉杆，且滑油箱本体的上端侧壁开设有圆孔，所述拉杆密封贯穿圆孔。本实用新型通过电机带动转盘、摆动杆和拉杆，从而使网栅可以将油沫送入导管和回油箱中，减少油沫对发动机的影响，保证其稳定工作。

但是在飞机多姿态飞行过程中，仍存在航空滑油箱当机动姿态飞行时，由于回油接头位置变化，导致在多姿态下，油箱中存在大量无法回油的残余油和不可用油；由于滑油箱存在油箱腔体压力、滑油有气泡，油液高温，且飞机多姿态机动，滑油液位在线实时测量准确性差。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术中当机动姿态飞行时，由于回油接头位置变化，导致在多姿态下，油箱中存在大量无法回油的残余油和不可用油；由于滑油箱存在油箱腔体压力、滑油有气泡，油液高温，且飞机多姿态机动，滑油液位在线实时测量准确性差的问题，提供了一种航空用多姿态滑油箱，通过采用柔性供回油软管和阵列液位传感器，解决了上述问题。

本实用新型提供了一种航空用多姿态滑油箱，包括壳体、至少一个的第一传感器和至少一个的第二传感器，壳体为中空结构，第一传感器设置于壳体内部上端下表面，第二传感器设置于壳体内部下端上表面；

壳体包括上壳体、中壳体和下壳体，上壳体、中壳体和下壳体依次连接且相通，上壳体最小横向截面大于等于中壳体最大横向截面，中壳体最小横向截面大于等于下壳体最大横向截面；第一传感器和第二传感器均为压力传感器。

液位传感器采用双压力传感器方式，一支安装在滑油箱加油口腔压检测，另一支安装于油箱底部检查孔进行油压检测，实时测量压力差并结合姿态数据，实时监测油箱中的滑油液位，并将检测到的滑油液位值输出给电子控制器。

航空发动机滑油箱油量体积V是液位传感器测得的浸油深度h和飞机姿态角(即油箱中的液面角)α、β的非线性函数。V＝f(h,α,β)由上式可知，要得到油箱中剩余油量的多少，则需要求得液位传感器在飞机某时刻的飞行姿态下的浸油深度h及其对应压力，以及这种飞行状态下油液液面的角度α、β。传感器的浸油深度h可由电容式液位传感器测得，油液液面角α、β可通过飞行姿态参数和三轴过载参数计算。通过浸油深度h及其对应压力、油液液面角α、β可以求得油箱在这种液位、液面角下的体积值，最后生成一个关于传感器测量高度h及其对应压力，油液液面角α、β和滑油油量体积的数据库，对发动机滑油箱油量的实时测量分析提供数据。

因此多点压力信号，结合影响液位的温度信号、转速信号和姿态信号进行补偿，可以获得实时滑油液位信息，根据历史液位信息，可计算出滑油耗油量。在飞机飞行中，可及时判断预警滑油泄漏或异常消耗。

BA-MFP微型化高精度光纤压力计利用法布里－珀罗(Fabry-Perot，F-P)干涉原理，将压力变化转换为传感器内部F-P压力敏感腔的腔长变化。F-P压力敏感腔由具有一定反射率的两个平行平面组成，光束在其间多次反射构成多光束干涉，在压力作用下，F-P腔长发生相应变化，使入射光被调制。通过解调含有压力信息的光输出信号，就可以获取压力值，也可解算获得被测液体的精确高度。

本实用新型所述的一种航空用多姿态滑油箱，作为优选方式，上壳体包括上壳体本体、油口组、加油口和油气分离器，加油口设置且贯穿上壳体本体上表面，油气分离器设置于上壳体本体内部上端，油口组设置于上壳体本体一侧，油口组连通壳体内外部，油气分离器连接油口组。

本实用新型所述的一种航空用多姿态滑油箱，作为优选方式，下壳体包括下壳体本体和柔性供油管，柔性供油管设置于下壳体内部侧壁，柔性供油管包括柔性波纹管组件、供油管接头和吸油球头，供油管接头和吸油球头分别设置于柔性波纹管组件两端，柔性波纹管组件可沿轴向形变，吸油球头组件包括多个贯穿状的吸油孔和吸油球头本体，吸油口设置于吸油球头本体表面。

为了减小发动机在随飞机进行翻滚、俯仰等机动动作时的断油时间，发动机润滑传动系统滑油箱的持续供油时间直接关系到发动机的正常安全工作，在润滑传动系统滑油箱设计时必须考虑其供油机构的结构。采用柔性供油管，供油管球头可动，用以减小发动机在随飞机进行翻滚、俯仰等机动动作时的断油时间，以保证发动机的断油时间不超出发动机研制总要求中规定的允许时长，使发动机处于一个良好的工况。

本实用新型所述的一种航空用多姿态滑油箱，作为优选方式，油口组包括总回油口、电磁阀回油口、重力回油口、吸油口和通气口，电磁阀回油口、重力回油口和通气口为贯通上壳体的通孔，通气口截面面积小于电磁阀回油口截面面积和重力回油口截面面积，吸油口连接供油管接头，多个吸油孔的流通面积之和大于等于吸油口的最小流通面积，总回油口连接油气分离器。

本实用新型所述的一种航空用多姿态滑油箱，作为优选方式，上壳体和中壳体之间、中壳体和下壳体之间设置有带通孔的隔板。

本实用新型所述的一种航空用多姿态滑油箱，作为优选方式，第一传感器为集成液位传感器的压力传感器。

本实用新型所述的一种航空用多姿态滑油箱，作为优选方式，壳体一侧还设置有观察窗。

本实用新型所述的一种航空用多姿态滑油箱，作为优选方式，下壳体内部表面还设置有温度测试座。

本实用新型所述的一种航空用多姿态滑油箱，作为优选方式，下壳体下表面设置有贯通下壳体下表面的磁堵放油活门。

本实用新型有益效果如下：

(1)采用柔性供油管，供油管球头可动，用以减小发动机在随飞机进行翻滚、俯仰等机动动作时的断油时间，以保证发动机的断油时间不超出发动机研制总要求中规定的允许时长，使发动机处于一个良好的工况；

(2)液位传感器采用双压力传感器方式，一支安装在滑油箱加油口腔压检测，另一支安装于油箱底部检查孔进行油压检测，实时测量压力差并结合姿态数据，实时监测油箱中的滑油液位，并将检测到的滑油液位值输出给电子控制器。

附图说明

图1为一种航空用多姿态滑油箱示意图；

图2为一种航空用多姿态滑油箱壳体示意图；

图3为一种航空用多姿态滑油箱壳体上壳体示意图；

图4为一种航空用多姿态滑油箱下壳体示意图；

图5为一种航空用多姿态滑油箱柔性供油管示意图；

图6为一种航空用多姿态滑油箱吸油球头示意图；

图7为一种航空用多姿态滑油箱油口组示意图。

附图标记：

1、壳体；11、上壳体；111、上壳体本体；112、油口组；1121、总回油口；1122、电磁阀回油口；1123、重力回油口；1124、吸油口；1125、通气口；113、加油口；114、油气分离器；12、中壳体；13、下壳体；131、下壳体本体；132、柔性供油管；1321、柔性波纹管组件；13231、吸油孔；13232、吸油球头本体；1322、供油管接头；1323、吸油球头；2、第一传感器；3、第二传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1所示，一种航空用多姿态滑油箱，包括壳体1、一个的第一传感器2和一个的第二传感器3，壳体1为中空结构，第一传感器2设置于壳体1内部上端下表面，第二传感器3设置于壳体1内部下端上表面；

如图2所示，壳体1包括上壳体11、中壳体12和下壳体13，上壳体11、中壳体12和下壳体13依次连接且相通，上壳体11最小横向截面大于等于中壳体12最大横向截面，中壳体12最小横向截面大于等于下壳体13最大横向截面；第一传感器2和第二传感器3均为压力传感器。

压力传感器采用BA-MFP微型化高精度光纤压力计，相比于传统的压力传感器，BA-MFP微型化高精度光纤压力计体积微小，抗电磁干扰，电绝缘，耐腐蚀，本质安全，且能高温运行。

如图3所示，上壳体11包括上壳体本体111、油口组112、加油口113和油气分离器114，加油口113设置且贯穿上壳体本体111上表面，油气分离器114设置于上壳体本体111内部上端，油口组112设置于上壳体本体111一侧，油口组112连通壳体1内外部，油气分离器114连接油口组112。

如图4所示，下壳体13包括下壳体本体131和柔性供油管132，柔性供油管132设置于下壳体13内部侧壁

如图5所示，柔性供油管132包括柔性波纹管组件1321、供油管接头1322和吸油球头1323，供油管接头1322和吸油球头1323分别设置于柔性波纹管组件1321两端，柔性波纹管组件可沿轴向形变

如图6所示，吸油球头1323组件包括多个贯穿状的吸油孔13231和吸油球头本体13232，吸油孔13231设置于吸油球头本体13232表面。

柔性波纹管组件1321包括波纹管和支承圈；波纹管为不锈钢材质；支承圈安装在波纹管内部，为波纹管提供支承力，其材质为70C弹簧钢丝，外表面法兰。柔性波纹管组件中装配有支承圈，通过支承圈来对波纹管进行支承，防止供油流量突然增大时波纹管中产生的负压使波纹管径向压缩变形导致的流通面积变小或断流。支承圈为多个独立的非闭合环形件，每一个支承圈镶嵌在波纹管的波纹内部，沿着波纹管的轴线方向布置(波纹管未变形时垂直于波纹管的轴线)。

如图7所示，油口组112包括总回油口1121、电磁阀回油口1122、重力回油口1123、吸油口1124和通气口1125，电磁阀回油口1122、重力回油口1123和通气口1125为贯通上壳体11的通孔，通气口1125截面面积小于电磁阀回油口1122截面面积和重力回油口1123截面面积，吸油口1124连接供油管接头，多个吸油孔的流通面积之和大于等于吸油口1124的最小流通面积，总回油口1121连接油气分离器114。油口组112上下端设置定位销。

上壳体11和中壳体12之间、中壳体12和下壳体13之间设置有带通孔的隔板。第一传感器2为集成液位传感器的压力传感器。壳体1一侧还设置有观察窗。下壳体13内部表面还设置有温度测试座。下壳体13下表面设置有贯通下壳体13下表面的磁堵放油活门。

滑油液位传感器是利用浮球上磁铁随液位变化，来改变连杆内的电阻与磁簧开关所组成的分压电路，磁簧开关的间隙越小，精度越高。分压信号可经过液位信号调理电路模块转换成RS422信号，并可通过液位信号调理电路模块实时上传液位值。滑油液位传感器由壳体、中空管、浮筒、磁环、密封圈、航插等组成。

滑油箱在润滑系统中工作时，滑油泵通过吸油口1124和从滑油箱壳体中吸取滑油，用于发动机各润滑部位的润滑，然后再通过各润滑部位的回油泵抽取润滑之后的滑油经过总回油口1121、电磁阀回油口1122回到滑油箱；重力加油口113为滑油箱加油入口，由加油盖和滤网组成，且过滤精度不低于0.2mm；第一传感器2、滑油温度测试座、第二传感器3确保滑油箱内的滑油液位、温度、和压力在可控制的范围内；滑油箱与进气机匣安装接口滑油箱与压气机机匣安装接口可以确保滑油箱的安装到位并可靠固定；放油活门可以在对滑油箱进行维护时放空滑油箱内的滑油；滑油液位观察窗口可以通过这个窗口实时观察滑油箱内的滑油液位是多少；定位销口确保滑油箱固定之后的位置精度在可控范围内；重力回油口1123可以保证由于重力的作用而产生的滑油回到滑油箱；通气口1125主要是确保滑油箱内外压力一致，防止润滑滑油在发动机润滑部位产生虹吸现象，以及给起动机通风并保持压力一致。滑油箱各部件协调工作，缺一不可，才能保证洁净稳定的滑油供给，从而确保发动机各润滑系统润滑正常。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种航空用多姿态滑油箱，其特征在于：包括壳体(1)、至少一个的第一传感器(2)和至少一个的第二传感器(3)，所述壳体(1)为中空结构，所述第一传感器(2)设置于所述壳体(1)内部上端下表面，所述第二传感器(3)设置于所述壳体(1)内部下端上表面；

所述壳体(1)包括上壳体(11)、中壳体(12)和下壳体(13)，所述上壳体(11)、所述中壳体(12)和所述下壳体(13)依次连接且相通，所述上壳体(11)最小横向截面大于等于所述中壳体(12)最大横向截面，所述中壳体(12)最小横向截面大于等于所述下壳体(13)最大横向截面；所述第一传感器(2)和所述第二传感器(3)均为压力传感器；

所述上壳体(11)包括上壳体本体(111)、油口组(112)、加油口(113)和油气分离器(114)，所述加油口(113)设置且贯穿所述上壳体本体(111)上表面，所述油气分离器(114)设置于所述上壳体本体(111)内部上端，所述油口组(112)设置于所述上壳体本体(111)一侧，所述油口组(112)连通所述壳体(1)内外部，所述油气分离器(114)连接所述油口组(112)。

2.根据权利要求1所述的一种航空用多姿态滑油箱，其特征在于：所述下壳体(13)包括下壳体本体(131)和柔性供油管(132)，所述柔性供油管(132)设置于所述下壳体(13)内部侧壁，所述柔性供油管(132)包括柔性波纹管组件(1321)、供油管接头(1322)和吸油球头(1323)，所述供油管接头(1322)和所述吸油球头(1323)分别设置于所述柔性波纹管组件(1321)两端，所述柔性波纹管组件(1321)可沿轴向形变，所述吸油球头(1323)包括多个贯穿状的吸油孔(13231)和吸油球头本体(13232)，所述吸油孔(13231)设置于所述吸油球头本体(13232)表面。

3.根据权利要求2所述的一种航空用多姿态滑油箱，其特征在于：所述油口组(112)包括总回油口(1121)、电磁阀回油口(1122)、重力回油口(1123)、吸油口(1124)和通气口(1125)，所述电磁阀回油口(1122)、所述重力回油口(1123)和所述通气口(1125) 为贯通所述上壳体(11)的通孔，所述通气口(1125)截面面积小于所述电磁阀回油口(1122)截面面积和所述重力回油口(1123)截面面积，所述吸油口(1124)连接所述供油管接头，多个所述吸油孔的流通面积之和大于等于所述吸油口(1124)的最小流通面积，所述总回油口(1121)连接所述油气分离器(114)。

4.根据权利要求1所述的一种航空用多姿态滑油箱，其特征在于：所述上壳体(11)和所述中壳体(12)之间、所述中壳体(12)和下壳体(13)之间设置有带通孔的隔板。

5.根据权利要求1所述的一种航空用多姿态滑油箱，其特征在于：所述第一传感器(2)为集成液位传感器的压力传感器。

6.根据权利要求1所述的一种航空用多姿态滑油箱，其特征在于：所述壳体(1)一侧还设置有观察窗。

7.根据权利要求1所述的一种航空用多姿态滑油箱，其特征在于：所述下壳体(13)内部表面还设置有温度测试座。

8.根据权利要求1所述的一种航空用多姿态滑油箱，其特征在于：所述下壳体(13)下表面设置有贯通所述下壳体(13)下表面的磁堵放油活门。

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