1.本发明涉及航空发动机地面试验设备,特别是涉及一种航空发动机燃油供油系统。
背景技术:2.航空发动机研制定型和例试考核要求增加燃油加温和燃油负压试验要求,即对发动机供油通过在线加温,将燃油加热到规定温度再供给发动机;燃油在线加温装置的上游装有燃油负压油箱,对发动机吸油泵进行自吸油能力考核,使用负压油箱试验时,燃油需降压后再通过在线加温装置进行升温供给发动机,但目前常用的燃油供油系统都是直接用于对发动机进行供油的,无法对发动机再进行燃油加温和燃油负压的试验,所以目前亟需一种能够便捷地实现对发动机进行燃油加温和燃油负压试验的油路系统,以提高供油系统的适应性,以符合航空发动机研制定型和例试考核要求。
技术实现要素:3.本发明提供一种航空发动机燃油供油系统,该供油系统可对发动机进行燃油加温和燃油负压试验,符合航空发动机的研制定型和例试考核标准,提高了供油系统的适应性。
4.本发明的技术方案如下:
5.一种航空发动机燃油供油系统,包括正常供油系统、负压油箱试验系统和燃油加热系统;
6.所述正常供油系统包括依次通过燃油管道进行串联连接的第一过滤器、增压泵、第二过滤器、第三过滤器、常开电磁阀、减压阀;其中所述第一过滤器的入口与油库连通,所述减压阀的出口与所述燃油加热系统连通,所述燃油加热系统将燃油加热后输出到发动机进油口,且发动机进油口处设有第一温度传感器;
7.所述负压油箱试验系统包括负压油箱、真空泵;所述负压油箱顶部的进油口通过第一常闭电磁阀与所述第三过滤器和所述常开电磁阀之间的燃油管道连通,所述负压油箱底部的出油口通过第二常闭电磁阀与所述减压阀和所述燃油加热系统之间的燃油管道连通,所述负压油箱的顶部设有第一压力传感器,且一侧设有第一液位传感器;所述真空泵的进气口通过进气管道与所述负压油箱的顶部连通,所述真空泵的出气口连通有排气管道;
8.所述燃油加热系统包括恒温油箱、循环油泵、换热器、加热器、水冷散热器;所述恒温油箱的出油口与所述循环油泵的入口连通,所述循环油泵的出口与所述换热器的介质入口连通,所述换热器的介质出口与所述加热器的入口连通,所述加热器的出口与所述水冷散热器的介质入口连接,所述水冷散热器的介质出口与所述恒温油箱的入油口连通,所述恒温油箱设有第二温度传感器,且一侧设有第二液位传感器;所述换热器与所述加热器之间设有第三温度传感器,所述换热器的换热管路入口与所述减压阀的出口连通,所述换热器的换热管路出口与发动机进油口连通。
9.在本发明中,正常供油系统的流向过程如下:
10.燃油从油库流出,然后经第一过滤器进行第一次粗过滤,之后经增压泵增压,然后由第二过滤器进行第二次精过滤、第三过滤器进行第三次精过滤,经过三级过滤,满足燃油清洁度要求,然后在之后的燃油管道上设置常开电磁阀用于控制正常油路的供油启闭,在常开电磁阀的出口通过减压阀对正常油路的供油压力进行调节,以保证发动机进油口处的压力在工作压力范围内;
11.需进行燃油负压试验时,使常开电磁阀得电,切断正常油路供油,以使经过三级过滤后的燃油流入负压油箱试验系统,经负压调节后,再流入到燃油加热系统,由燃油加热系统对燃油升温到规定温度后再供给发动机,其中第一温度传感器用于监测油温是否达到规定温度,以此完成对发动机的燃油加温和燃油负压试验。
12.燃油负压试验的原理如下:
13.负压试验前,发动机为正常油路供油,按试验要求进行负压试验时,先打开(得电)第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀,再关闭(得电)常开电磁阀,完成负压切换,然后启动真空泵,真空泵采用变频器控制电机转速,远程调节变频器以使真空泵对负压油箱进行抽真空,进而保证从负压油箱流出的燃油真空度达到规定范围内,最后流入到燃油加热系统中进行加热升温,燃油升温到规定的温度后供给发动机进油口;
14.其中,经真空泵抽出的空气通过排气管道排出,而第一压力传感器则用于实时监测负压油箱内的压力,以此实现对真空泵的变频器进行控制调节,以保证流出的燃油真空度达到规定范围;同时设定负压油箱上的第一液位传感器的高、低点二个位置点,当到达低点位置时,负压油箱进油管的第一常闭电磁阀得电,负压油箱进油,当液面到达高点位置时,第一常闭电磁阀失电关闭,而不需进行负压试验时,先打开(失电)常开电磁阀,再关闭两个常闭电磁阀。
15.燃油加热系统对燃油进行加热升温的过程如下:
16.燃油加温采用间隔加热方式,设置恒温油箱、循环油泵、换热器、加热器和水冷散热器形成一个热传导油的循环回路,在每次试验前,通过第二液位传感器检查恒温油箱内的热传导油液面是否在合适位置,第二液位传感器设置高点和低点液位,当油箱液面到达低点,控制器报警,提示加注热传导油,反之则停止加注;检查完毕后,启动循环油泵,将恒温油箱中的热传导油经过换热器再流入到加热器进行加热,加热后经过水冷散热器回流到恒温油箱中,完成热传导油的一个循环回流,当第二温度传感器监测到恒温油箱的温度到达设定值时,即可进行燃油加温试验;此时燃油从换热器的换热管道入口流入,在换热器内与热传导油进行换热升温,完成燃油的升温后通过换热器的换热管道出口输出到发动机供油口内,其中第一温度传感器实时监测油温,输出的燃油最高温度不超过57℃;
17.其中,当燃油流入的流量较少时,换热器的换热量也较少,第三温度传感器测量的热传导油的温度偏高,即可将水冷散热器的冷却水电动调节阀打开,以使水冷散热器对热传导油进行散热,保证热传导油的温度在设定范围内,以使其回流到恒温油箱时,使恒温油箱的温度保持在设定范围内。
18.水冷散热器的功能是燃油供油小流量时,降低进入换热器的热传导油的温度,大流量时,水冷散热器则停止散热,关闭冷却水,以保证进入换热器的热传导油的温度在范围内对燃油进行换热升温;水冷散热器的另外一个功能是保护功能,即限制热传导油循环回流的最高温度,保证燃油供油给发动机时温度不超过最大值。
19.本发明通过上述的正常供油系统、负压油箱试验系统和燃油加热系统,不仅可以对发动机进行正常供油,而且能够便捷地进行燃油加温和燃油负压试验,其中在正常供油系统中可对供油压力进行调节,在负压油箱试验系统可对燃油的真空度进行调节,在燃油加热系统中可对燃油的供给温度进行调节,通过本发明的供油系统,可保证燃油在符合试验标准的情况下输出到发动机供油口内。
20.进一步,所述增压泵的两端并联连接有溢流阀和调节阀。
21.调节阀用于调节增压阀的增压范围,溢流阀是一种液压压力控制阀,对增压泵起定压溢流作用,使增压泵输出的压力稳定,并对其起卸荷和安全保护作用。
22.进一步,所述第二过滤器的出口处设有第一压力表,所述燃油加热系统的入口处设有第二压力表。
23.在增压泵的出口处安装第一压力表用于监测燃油的增压压力,以便防止增压过大,可及时对增压泵的输出压力进行调节,以便满足后续减压阀的阀前压力要求;而第二压力表则是用于监测经减压阀减压后的燃油压力,以使保证燃油处于合适的供压范围内。
24.其中,由于发动机的燃油供油需要进行负压试验和加温,因此可在发动机供油口处安装一支压力变送器,量程为-90kpa-500kpa,名称为燃油供油压力变送器,以准确显示经负压和加温后燃油供油时的实际压力。
25.进一步,所述第二过滤器与所述第三过滤器之间的燃油管道上设有防火阀,所述减压阀与所述燃油加热系统之间连通的燃油管道上设有紧急停车电磁阀。
26.在燃油管道上设有防火阀和紧急停车电磁阀,是为了保证供油系统的安全,在紧急情况下,防火阀、紧急停车电磁阀失电关闭,可及时切断燃油供给,保证安全,避免发生意外。
27.进一步,所述防火阀与所述第三过滤器连通的燃油管道上设有带阀门的放油口。
28.一般放油口设置在燃油管道位置的高点,放油口用于排气,排除管道中的空气,以减少燃油的杂质。
29.进一步,所述防火阀与所述第二过滤器连通的燃油管道上设有二位三通电磁阀,所述二位三通电磁阀的两个出口分别连接有质量流量计和第一涡轮流量计,两个流量计的出口均与所述防火阀的入口连通,且所述减压阀与所述紧急停车电磁阀之间连通的燃油管道上设有第二涡轮流量计。
30.燃油流量的计量采用质量流量计或第一涡轮流量计,通过采用远程二位三通电磁阀切换质量流量计或涡轮流量计;为提高测量的准确性,在发动机研制阶段,在减压阀后、发动机进油口前串连有第二涡轮流量计,用于复核流量,可通过对比减压阀前、后的两个流量计的误差对流量进行复核,以此判断流量计计量的准确性。
31.进一步,所述进气管道与所述真空泵连接的一端设有单向阀,且所述进气管道上连通有补气管道,所述补气管道的入口连通气源,且补气管道上设有截止阀。
32.在真空泵对负压油箱进行抽真空时,单向阀可使气体从负压油箱抽出,但能避免外界气体进入负压油箱,既保证负压油箱的真空度,也防止外界气体污染负压油箱。
33.进气管道中开三通,增加补气管道,在补气管道上还可设置调节开关和过滤器,保证补入空气的干净度,补气管道用于真空度过高或停止试验时,对负压油箱的真空度排除。在试验前手动打开截止阀,通过补气管道先对负压油箱的上部进行补充空气,对负压油箱
的真空度进行排除,之后关闭截止阀,完成补气,然后再启动真空泵进行抽真空,以保证负压试验的正常进行。
34.进一步,所述排气管道的出口连接有水箱,且出口置于所述水箱的液面下方,所述水箱的顶部设有排气口。
35.真空泵的出气口与装有清洗液的水箱相连,可将负压油箱内气化的带油分子的气体经水箱净化后通过排气口排至室内,保证试验车间空气的清洁度。
36.进一步,所述负压油箱的底部设有带阀门的第一排污管,在不进行试验时,可对负压油箱进行排污清洁。
37.进一步,所述恒温油箱的顶部气口处设有空气滤清器,将恒温油箱内的热传导油气进行滤清排出,避免污染车间,同时恒温油箱的底部设有带阀门的第二排污管,在不进行试验时,排污管可对恒温油箱进行排污清洁。
38.相比现有技术,本发明具有的有益效果如下:
39.本发明的航空发动机燃油供油系统由正常供油系统、负压油箱试验系统和燃油加热系统组成,本发明不仅可以对发动机进行正常供油,而且能够便捷地进行燃油加温和燃油负压试验,符合航空发动机的研制定型和例试考核标准,提高了供油系统的适应性。
附图说明
40.图1为本发明的航空发动机燃油供油系统的示意图;
41.图2为正常供油系统的示意图;
42.图3为负压油箱试验系统的示意图;
43.图4为燃油加热系统的示意图。
44.图中:第一过滤器1、增压泵2、第二过滤器3、第三过滤器4、常开电磁阀5、减压阀6、第一温度传感器7、负压油箱8、真空泵9、第一常闭电磁阀10、第二常闭电磁阀11、第一压力传感器12、第一液位传感器13、进气管道14、排气管道15、恒温油箱16、循环油泵17、换热器18、加热器19、水冷散热器20、第二温度传感器21、第二液位传感器22、第三温度传感器23、溢流阀24、调节阀25、第一压力表26、第二压力表27、防火阀28、紧急停车电磁阀29、单向阀30、补气管道31、截止阀32、水箱33、排气口34、第一排污管35、空气滤清器36、第二排污管37、放油口38、二位三通电磁阀39、质量流量计40、第一涡轮流量计41、第二涡轮流量计42。
具体实施方式
45.附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
46.实施例1:
47.如图1-图4所示,一种航空发动机燃油供油系统,包括正常供油系统、负压油箱试验系统和燃油加热系统;
48.正常供油系统包括依次通过燃油管道进行串联连接的第一过滤器1、增压泵2、第二过滤器3、第三过滤器4、常开电磁阀5、减压阀6;其中第一过滤器1的入口与油库连通,减
压阀6的出口与燃油加热系统连通,燃油加热系统将燃油加热后输出到发动机进油口,且发动机进油口处设有第一温度传感器7;
49.负压油箱试验系统包括负压油箱8、真空泵9;负压油箱8顶部的进油口通过第一常闭电磁阀10与第三过滤器4和常开电磁阀5之间的燃油管道连通,负压油箱8底部的出油口通过第二常闭电磁阀11与减压阀6和燃油加热系统之间的燃油管道连通,负压油箱8的顶部设有第一压力传感器12,且一侧设有第一液位传感器13;真空泵9的进气口通过进气管道14与负压油箱8的顶部连通,真空泵9的出气口连通有排气管道15;
50.燃油加热系统包括恒温油箱16、循环油泵17、换热器18、加热器19、水冷散热器20;恒温油箱16的出油口与循环油泵17的入口连通,循环油泵17的出口与换热器18的介质入口连通,换热器18的介质出口与加热器19的入口连通,加热器19的出口与水冷散热器20的介质入口连接,水冷散热器20的介质出口与恒温油箱16的入油口连通,恒温油箱16设有第二温度传感器21,且一侧设有第二液位传感器22;换热器18与加热器19之间设有第三温度传感器23,换热器18的换热管道入口与减压阀6的出口连通,换热器18的换热管道出口与发动机进油口连通。
51.在本发明中,正常供油系统的流向过程如下:
52.燃油从油库流出,然后经第一过滤器1进行第一次粗过滤,之后经增压泵2增压,然后由第二过滤器3进行第二次精过滤、第三过滤器4进行第三次精过滤,经过三级过滤,满足燃油清洁度要求,然后在之后的燃油管道上设置常开电磁阀5用于控制正常油路的供油启闭,在常开电磁阀5的出口通过减压阀6对正常油路的供油压力进行调节,以保证发动机进油口处的压力在工作压力范围内;
53.需进行燃油负压试验时,使常开电磁阀5得电,切断正常油路供油,以使经过三级过滤后的燃油流入负压油箱试验系统,经负压调节后,再流入到燃油加热系统,由燃油加热系统对燃油升温到规定温度后再供给发动机,其中第一温度传感器7用于监测油温是否达到规定温度,以此完成对发动机的燃油加温和燃油负压试验。
54.燃油负压试验的原理如下:
55.负压试验前,发动机为正常油路供油,按试验要求进行负压试验时,先打开(得电)第一常闭电磁阀10和第二常闭电磁阀11,再关闭(得电)常开电磁阀5,完成负压切换,然后启动真空泵9,真空泵9采用变频器控制电机转速,远程调节变频器以使真空泵9对负压油箱8进行抽真空,进而保证从负压油箱8流出的燃油真空度达到规定范围内,最后流入到燃油加热系统中进行加热升温,燃油升温到规定的温度后供给发动机进油口;
56.其中,经真空泵9抽出的空气通过排气管道15排出,而第一压力传感器12则用于实时监测负压油箱8内的压力,以此实现对真空泵9的变频器进行控制调节,以保证流出的燃油真空度达到规定范围;同时设定负压油箱8上的第一液位传感器13的高、低点二个位置点,当到达低点位置时,负压油箱8进油管的第一常闭电磁阀10得电,负压油箱8进油,当液面到达高点位置时,第一常闭电磁阀10失电关闭,而不需进行负压试验时,先打开(失电)常开电磁阀5,再关闭两个常闭电磁阀。
57.燃油加热系统对燃油进行加热升温的过程如下:
58.燃油加温采用间隔加热方式,设置恒温油箱16、循环油泵17、换热器18、加热器19和水冷散热器20形成一个热传导油的循环回路,在每次试验前,通过第二液位传感器22检
查恒温油箱16内的热传导油液面是否在合适位置,第二液位传感器22设置高点和低点液位,当油箱液面到达低点,控制器报警,提示加注热传导油,反之则停止加注;检查完毕后,启动循环油泵17,将恒温油箱16中的热传导油经过换热器18再流入到加热器19进行加热,加热后经过水冷散热器20回流到恒温油箱16中,完成热传导油的一个循环回流,当第二温度传感器21监测到恒温油箱16的温度到达设定值时,即可进行燃油加温试验;此时燃油从换热器18的换热管道入口流入,在换热器18内与热传导油进行换热升温,完成燃油的升温后通过换热器18的换热管道出口输出到发动机供油口内,其中第一温度传感器7实时监测油温,输出的燃油最高温度不超过57℃;
59.其中,当燃油流入的流量较少时,换热器18的换热量也较少,第三温度传感器23测量的热传导油的温度偏高,即可将水冷散热器20的冷却水电动调节阀打开,以使水冷散热器20对热传导油进行散热,保证热传导油的温度在设定范围内,以使其回流到恒温油箱16时,使恒温油箱16的温度保持在设定范围内。
60.水冷散热器20的功能是燃油供油小流量时,降低进入换热器18的热传导油的温度,大流量时,水冷散热器20则停止散热,关闭冷却水,以保证进入换热器18的热传导油的温度在范围内对燃油进行换热升温;水冷散热器20的另外一个功能是保护功能,即限制热传导油循环回流的最高温度,保证燃油供油给发动机时温度不超过最大值。
61.在本实施例中,正常供油系统能远程切换到负压油箱试验系统进行试验发动机燃油泵的自吸能力,以使发动机进口处的燃油压力在(-20kpa)~(-40kpa)(压表)范围内可调。
62.本发明通过上述的正常供油系统、负压油箱试验系统和燃油加热系统,不仅可以对发动机进行正常供油,而且能够便捷地进行燃油加温和燃油负压试验,其中在正常供油系统中可对供油压力进行调节,在负压油箱试验系统可对燃油的真空度进行调节,在燃油加热系统中可对燃油的供给温度进行调节,通过本发明的供油系统,可保证燃油在符合试验标准的情况下输出到发动机供油口内。
63.在本实施例中,采用精密的减压阀6调节供油压力,精度高,流量变化大时压力稳定。发动机供油时的主要技术参数如下:
64.1)、供油压力:(30~150)kpa,
65.2)、最大供油流量:815l/h
66.3).燃油在发动机进口处的清洁度及机械杂质标准达到优于gjb420b中7级的要求。
67.由于油库的油罐出油口一般与发动机进油口的位差不到3m,中间管道存在流阻,即发动机进油口处的供油压力低于30kpa。因此正常供油系统需要增压,再用精密的减压阀6进行减压到适合发动机的供油压力。减压阀6的型号可选用膜式减压阀,减压阀6的阀前压力要求小于400kpa,阀后压力选用30kpa-200kpa调节范围。
68.在本实施例中,增压泵2的两端并联连接有溢流阀24和调节阀25。调节阀25用于调节增压阀2的增压范围,溢流阀24是一种液压压力控制阀,对增压泵2起定压溢流作用,使增压泵2输出的压力稳定,并对其起卸荷和安全保护作用。燃油经增压泵2进行增压后,进发动机的燃油流量变化较大的条件下,供油压力在(30~150)kpa范围内可调。
69.在本实施例中,第二过滤器3的出口处设有第一压力表26,燃油加热系统的入口处
设有第二压力表27。在增压泵2的出口处安装第一压力表26用于监测燃油的增压压力,以便防止增压过大,可及时对增压泵2的输出压力进行调节,以便满足后续减压阀6的阀前压力要求;而第二压力表27则是用于监测经减压阀6减压后的燃油压力,以使保证燃油处于合适的供压范围内。
70.其中,由于发动机的燃油供油需要进行负压试验和加温,因此可在发动机供油口处安装一支压力变送器(图中未示出),量程为-90kpa-500kpa,名称为燃油供油压力变送器,以准确显示经负压和加温后燃油供油时的实际压力。
71.在本实施例中,第二过滤器3与第三过滤器4之间的燃油管道上设有防火阀28,减压阀6与燃油加热系统之间连通的燃油管道上设有紧急停车电磁阀29。在燃油管道上设有防火阀28和紧急停车电磁阀29,是为了保证供油系统的安全,在紧急情况下,防火阀28、紧急停车电磁阀29失电关闭,可及时切断燃油供给,保证安全,避免发生意外。
72.在本实施例中,由于试车台已投入使用,需增加发动机燃油泵的自吸能力考核,低位油箱的有效容积不小于1000l,如果采用低位油箱,地坑施工不方便,在试车间内下沉低位油箱的方案不可行,所以本实施采用负压油箱8的方案。其中负压油箱8设置有第一液位传感器13,用于控制负压油箱8的液面保持在一定范围内波动,保证负压油箱8的上部空间容积一定,也就能保证负压值在一定范围内波动,满足试验要求。
73.在本实施例中,采用变频器对真空泵9进行控制,以调节负压油箱8的真空度,解决真空度控制不稳的难题。其主要技术指标要求如下:
74.1)、工作介质:3号喷气燃料(gb6537-2006)、5号喷气燃料(gjb560a-1997);
75.2)、燃油供油量:(0~500)kg/h;
76.3)、进油温度:常温;
77.4)、油箱容积:≥1500l;
78.5)、油箱进油压力:(0~0.35)mpa;
79.6)、真空度:0~-40kpa(表压、可调);
80.7)、压力控制精度:
±
200pa;
81.8)、系统泄漏率:9
×
10-6pa
·
m3/s;
82.9)、真空压力控制精度:
±
0.2kpa。
83.可在负压油箱8上安装2支压力变送器(图中未示出),量程为-90kpa-500kpa,一支变送器将信号传送给真空泵9的变频器,变频器根据真空压力信号进行对真空泵9的转速调节,保证负压油箱8内的真空度在规定范围内波动,另外一支变送器将信号传送至数字采集器(图中未示出),在后台用于显示负压油箱8的实时压力。
84.在本实施例中,进气管道14与真空泵9连接的一端设有单向阀30,且进气管道14上连通有补气管道31,补气管道31的入口连通气源,且补气管道31上设有截止阀32。在真空泵9对负压油箱8进行抽真空时,单向阀30可使气体从负压油箱8抽出,但能避免外界气体进入负压油箱8,既保证负压油箱8的真空度,也防止外界气体污染负压油箱8。在进气管道14中开三通,增加补气管道31,在补气管道31上还可设置调节开关和过滤器(图中未示出),保证补入空气的干净度,补气管道31用于真空度过高或停止试验时,对负压油箱8的真空度排除。在试验前手动打开截止阀32,通过补气管道31先对负压油箱8的上部进行补充空气,对负压油箱8的真空度进行排除,之后关闭截止阀32,完成补气,然后再启动真空泵9进行抽真
空,以保证负压试验的正常进行。
85.在本实施例中,排气管道15的出口连接有水箱33,且出口置于水箱33的液面下方,水箱33的顶部设有排气口34。真空泵9的出气口与装有清洗液的水箱33相连,可将负压油箱8内气化的带油分子的气体经水箱33净化后通过排气口34排至室内,保证试验车间空气的清洁度。
86.在本实施例中,负压油箱8的底部设有带阀门的第一排污管35,在不进行试验时,可对负压油箱8进行排污清洁。
87.在本实施例中,燃油的流量变化大,燃油可采用间隔加热方法,保证燃油清洁度要求,同时解决温度控制要求高的难题。所以,燃油加热系统的主要技术指标要求如下:
88.1)、工作介质:3号喷气燃料(gb6537-2006)、5号喷气燃料(gjb560a-1997);
89.2)、进油温度:0℃~40℃;
90.3)、供油温度稳态控制精度:
±
1℃;
91.4)、供油温度动态控制精度:
±
4℃(燃油流量变化率为4l/s);
92.5)、最大供油流量:20l/min;
93.6)、最高燃油温度:57℃;
94.7)、燃油流阻:≤500pa。
95.燃油减压后通过燃油加热系统进行加热到规定温度再供给发动机,燃油加热系统为模块化设计,可集成一体,将燃油加热系统串联在正常供油系统中,燃油加热系统的出油口与发动机进油口连接。
96.在本实施例中,恒温油箱16的顶部气口处设有空气滤清器36,将恒温油箱16内的热传导油气进行滤清排出,避免污染车间,同时恒温油箱16的底部设有带阀门的第二排污管37,在不进行试验时,排污管可对恒温油箱16进行排污清洁。
97.在正常供油时,先将正常供油系统末端的输出口通过发动机进油软管与发动机连接,并远程打开防火阀28、紧急停车电磁阀29,并启动增压泵2,手动调节增压泵2的出口压力到规定值,再调节减压阀6,保证流向发动机进油口的压力为规定值,其余各电磁阀均不得电,并且燃油加热系统不启动,即可使正常供油系统正常对发动机进行供油。
98.在进行负压和升温试验时,三个电磁阀同时得电,即第一常闭电磁阀10、第二常闭电磁阀11打开,常开电磁阀5关闭,然后打开补气管道31的截止阀32,将负压油箱8接通大气进行补气去真空,再关闭截止阀32,之后远程启动真空泵9,设定真空泵9的工作范围,当真空度达到规定值,真空泵9降低工作转速,当负压油箱8的第一压力传感器12监测到箱内压力测量值小于规定值时,真空泵9增大工作转速,但因发动机进油口的位置一般高于负压油箱8和管路流阻,所以发动机供油压力与负压油箱8的压力有差异,因此将负压油箱8压力按发动机实际供油压力进行微调,使负压油箱8流出的燃油符合负压要求,以保证发动机进油压力在要求范围内,最后启动燃油加热系统,负压油箱8输出的燃油再经燃油加热系统加热到合适的温度供发动机,以此完成负压和升温试验。
99.本发明的航空发动机燃油供油系统由正常供油系统、负压油箱试验系统和燃油加热系统组成,本发明不仅可以对发动机进行正常供油,而且能够便捷地进行燃油加温和燃油负压试验,符合航空发动机的研制定型和例试考核标准,提高了供油系统的适应性。
100.实施例2:
101.本实施例与实施例1相似,所不同之处在于,在本实施例中,防火阀28与第三过滤器4连通的燃油管道上设有带阀门的放油口38。
102.将放油口38设置在燃油管道位置的高点,放油口用于排气,排除管道中的空气,以减少燃油的杂质。
103.实施例3:
104.本实施例与实施例1相似,所不同之处在于,在本实施例中,防火阀28与第二过滤器3连通的燃油管道上设有二位三通电磁阀39,二位三通电磁阀39的两个出口分别连接有质量流量计40和第一涡轮流量计41,两个流量计的出口均与防火阀28的入口连通,且减压阀6与紧急停车电磁阀29之间连通的燃油管道上设有第二涡轮流量计42。
105.燃油流量的计量采用质量流量计40或第一涡轮流量计41,通过采用远程二位三通电磁阀39切换质量流量计40或涡轮流量计;为提高测量的准确性,在发动机研制阶段,在减压阀6后、发动机进油口前串连有第二涡轮流量计42,用于复核流量,可通过对比减压阀6前、后的两个流量计的误差对流量进行复核,以此判断流量计计量的准确性。
106.显然,本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
技术特征:1.一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,包括正常供油系统、负压油箱试验系统和燃油加热系统;所述正常供油系统包括依次通过燃油管道进行串联连接的第一过滤器(1)、增压泵(2)、第二过滤器(3)、第三过滤器(4)、常开电磁阀(5)、减压阀(6);其中所述第一过滤器(1)的入口与油库连通,所述减压阀(6)的出口与所述燃油加热系统连通,所述燃油加热系统将燃油加热后输出到发动机进油口,且发动机进油口处设有第一温度传感器(7);所述负压油箱试验系统包括负压油箱(8)、真空泵(9);所述负压油箱(8)顶部的进油口通过第一常闭电磁阀(10)与所述第三过滤器(4)和所述常开电磁阀(5)之间的燃油管道连通,所述负压油箱(8)底部的出油口通过第二常闭电磁阀(11)与所述减压阀(5)和所述燃油加热系统之间的燃油管道连通,所述负压油箱(8)的顶部设有第一压力传感器(12),且一侧设有第一液位传感器(13);所述真空泵(9)的进气口通过进气管道(14)与所述负压油箱(8)的顶部连通,所述真空泵(9)的出气口连通有排气管道(15);所述燃油加热系统包括恒温油箱(16)、循环油泵(17)、换热器(18)、加热器(19)、水冷散热器(20);所述恒温油箱(16)的出油口与所述循环油泵(17)的入口连通,所述循环油泵(17)的出口与所述换热器(18)的介质入口连通,所述换热器(18)的介质出口与所述加热器(19)的入口连通,所述加热器(19)的出口与所述水冷散热器(20)的入口连接,所述水冷散热器(20)的出口与所述恒温油箱(16)的入油口连通,所述恒温油箱(16)设有第二温度传感器(21),且一侧设有第二液位传感器(22);所述换热器(18)与所述加热器(19)之间设有第三温度传感器(23),所述换热器(18)的换热管路入口与所述减压阀(6)的出口连通,所述换热器(18)的换热管路出口与发动机进油口连通。2.根据权利要求1所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述增压泵(2)的两端并联连接有溢流阀(24)和调节阀(25)。3.根据权利要求1所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述第二过滤器(3)的出口处设有第一压力表(26),所述燃油加热系统的入口处设有第二压力表(27)。4.根据权利要求1所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述第二过滤器(3)与所述第三过滤器(4)之间的燃油管道上设有防火阀(28),所述减压阀(6)与所述燃油加热系统之间连通的燃油管道上设有紧急停车电磁阀(29)。5.根据权利要求4所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述防火阀(28)与所述第三过滤器(4)连通的燃油管道上设有带阀门的放油口(38)。6.根据权利要求4所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述防火阀(28)与所述第二过滤器(3)连通的燃油管道上设有二位三通电磁阀(39),所述二位三通电磁阀(39)的两个出口分别连接有质量流量计(40)和第一涡轮流量计(41),两个流量计的出口均与所述防火阀(28)的入口连通,且所述减压阀(6)与所述紧急停车电磁阀(29)之间连通的燃油管道上设有第二涡轮流量计(42)。7.根据权利要求1所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述进气管道(14)与所述真空泵(9)连接的一端设有单向阀(30),且所述进气管道(14)上连通有补气管道(31),所述补气管道(31)的入口连通气源,且补气管道(31)上设有截止阀(32)。8.根据权利要求1所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述排气管道(15)的出口连接有水箱(33),且出口置于所述水箱(33)的液面下方,所述水箱(33)的顶部
设有排气口(34)。9.根据权利要求1所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述负压油箱(8)的底部设有带阀门的第一排污管(35)。10.根据权利要求1所述的一种航空发动机燃油供油系统,其特征在于,所述恒温油箱(16)的顶部气口处设有空气滤清器(36),底部设有带阀门的第二排污管(37)。
技术总结本发明公开一种航空发动机燃油供油系统,包括正常供油系统、负压油箱试验系统和燃油加热系统;通过正常供油系统的增压泵进行增压,再由减压阀进行减压,以实现对发动机正常供油;而需进行燃油负压试验时,通过对电磁阀的控制进行切换到负压油箱试验系统,由真空泵对负压油箱抽真空,使负压油箱输送符合压力的燃油到燃油加热系统,然后通过燃油加热系统的换热器进行换热,以使燃油升温,最后供给发动机。本发明的供油系统可对发动机进行燃油加温和燃油负压试验,符合航空发动机的研制定型和例试考核标准,提高了供油系统的适应性。提高了供油系统的适应性。提高了供油系统的适应性。
技术研发人员:郑永清 张津东 高云 胡进 杨颖灵 彭浩旅 彭彤
受保护的技术使用者:中国航发南方工业有限公司
技术研发日:2022.06.28
技术公布日:2022/11/1