航空发动机燃油系统高空性能试验装置及其试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种航空发动机燃油系统高空性能试验装置及其试验方法，所述的试验装置包括设备柜、控制计算机及显示仪表、高空箱、燃油箱、输油管路、真空泵组和各种阀门。高空箱内部设置有试验燃油泵，燃油泵通过设备柜内的输油管路与燃油箱连接，燃油箱具有耐低温低压的结构，可以模拟航空发动机燃油系统的高空工作环境。通过一个能够模拟高空低气压、低温的油箱及模拟低气压的高空箱，利用管路和阀门来调节进油压力和回油压力，通过流量计、温度计和压力表读取试验参数值的一套试验方法。可以通过该方法进行航空活塞发动机电子燃油泵供油系统模拟高空试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机
，涉及航空发动机燃油系统性能测试技术，具体地说是 指一种应用于航空系统中活塞发动机燃油系统的高空性能试验装置及其试验方法。技术背景航空活塞发动机与地面车用内燃机工作原理相同，都是燃料在汽缸内燃烧后推动活塞做 功，航空活塞发动机是按螺旋桨特性工作，其工作特性随着高度的变化而变化。航空活塞发动机燃油系统是保证在各工况下给发动机提供具有一定压力的燃油，该系统 由燃油泵、燃油箱、调压阀、进回油管路、单项阀等组成。随着飞行高度的增高，由于环境 压力和温度的降低导致燃油系统工作效率的降低，泵内与环境的压力差增大给泵的密封性带 来了考验。现有燃油油泵试验装置只能够模拟发动机在地面各工况时的油泵工作特性，而不 能模拟由于进油压力和温度的降低导致供油系统特性的变化，航空活塞发动机主要是在高空 使用，因此地面试验模拟获得燃油系统高空特性是保障发动机可靠工作的关键。 专利技术 内 容本专利技术的目的是提供一种能够模拟航空活塞发动机燃油系统高空工作环境的试验装置， 并提供一种应用所述试验装置的试验方法，本专利技术的试验装置使航空活塞发动机燃油系统工 作在低压环境中，并且使进油压力降低至高空环境压力，进油温度模拟到髙空工作温度，达 到在地面试验条件下能够纟莫拟高空环境特性的目的。本专利技术所述的试验装置包括设备柜、控制计算机及显示仪表、燃油箱、高空箱、输油 管路和各种阀门，控制计算机及显示仪表布置在设备柜面板上，用以显示压力表和温度表读 数并由控制计算机采集和处理数据。燃油箱、输油管路和各种阀门布置在设备柜内，燃油箱立式焊接在设备柜的内部，并通过输油管路与燃油泵连接；真空泵组固定连接在设备柜底面上，通过抽真空调节阀对燃油箱和高空箱进行抽真空模拟燃油和燃油泵的低压工作环境。在 高空箱内支架形式固定布置试验件燃油泵，燃油泵可以有一台、两台或者多台。高空箱与设 备柜通过螺栓连接在设备柜面板上控制计算机及显示仪表的下方位置，高空箱为密封结构， 用以模拟燃油泵的低压工作环境。燃油泵通过输油管路与燃油箱的出油口和回油口连接，输油管路和燃油箱体上设置有各种阀门，用以调节和模拟航空发动机燃油工作系统的高空环境。所述的各种阀门包括调节阀、调节活门、单向阀、通气阀和抽真空调节阀、放油闽，其 中调节阀、调节活门、单向阀设置在输油管路上，通气阀和抽真空阀设置在燃油箱的外壁上。所述的输油管路上从燃油箱出油口到回油口之间依次设置了调节阀、粗油滤、泵前压力 表、燃油泵、单向阀、泵后压力表、调压活门、溢流阀、细油滤和流量计。在所述燃油箱体 上依次还设置有放油阀、出油口、回油口、温度表、燃油箱抽真空调节阀、燃油通气阀、压 力表、加油口、液氮进口管路和出口管路、以及经油量显示表和放油阀。上述各个装置在设备柜内的布置方式只要满足燃油泵通过输油管路与燃油箱的连接，可 以根据设备柜内的空间进行合理的布置。应用上述的试验装置，可以实现对发动机燃油泵系统的高空性能测试，具体的测试试验 方法包括如下步骤步骤一、试验准备，燃油箱加油及燃油泵与输油管路连接，并将高空箱与设备柜连接；步骤二、系统在常温常压下运行，检验系统工作情况；步骤三、进行髙空环 境模拟，对燃油箱及高空箱抽低气压，冷却器通入液氮给燃油箱内煤油和燃油降温；步骤四、 调节管路阀门，读取测试数据。本专利技术的优点在于(1)能够模拟1万米以下髙空的大气压力及燃油温度，可应用于航空活塞发动机电子燃油泵的性能测试；(2)高空箱与设备柜通过螺栓连接，简便可靠；(3)使用中间制冷介质煤油对燃油进行制冷，燃油温度可精确控制；(4)可同时实现对两台或多台燃油泵的性能测试。附图说明图1为本专利技术的航空活塞发动机燃油系统高空模拟试验装置结构图； 图2为本专利技术的航空活塞发动机燃油系统试验方法连接结构示意图； 图3为本专利技术中燃油箱结构示意图。其中l一设备柜，2 —控制计算机及显示仪表，3—输油管路，4一高空箱，5-真空泵组， 6_加油口， 7 —压力表，8 —燃油箱通气阀，9 —燃油箱抽真空调节阀，10 —流量计，ll一 细油滤，12 —调压活门，13 —压力表，14 —单向阀，15 —冷却油箱支架，16—燃油泵，17 —燃油泵，18 —压力表，19 —单向阀，20 —粗油滤，21—溢流阀，22-调节阀，23 —温度 表，24-放油阀，25—燃油箱，26 —液氮出口管路，27 —油量显示表，28 —液氮进口管路, 29 —高空箱抽真空调节阀，30 —压力表，31 —冷却油箱通气阀，32 —冷却油箱，33 —出油口， 34-回油口， 35 —冷却器，36 —冷却器支架。 具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术涉及一种航空活塞发动机燃油系统高空性能试验装置及应用所述试验装置的试验 方法。通过模拟航空发动机髙空工作环境，设计一种对航空发动机的燃油系统进行性能测试 的试验装置及其试验方法。本专利技术所述的发动机燃油系统高空性能试验装置的结构如图1，所述的试验装置包括设 备柜l、控制计算机及显示仪表2、燃油箱25、髙空箱4、输油管路3、真空泵组5和各种 阀门。其中设备柜1内布置燃油箱25、真空泵组5及输油管路3，设备柜1面板上布置控 制计算机及显示仪表2，用以显示压力表和温度表读数并由控制计箅机釆集和处理数据。燃 油箱25立式焊接在设备柜1的内部，并通过输油管路与燃油泵连接；真空泵组5固定连接 在设备柜1底面上，通过燃油箱抽真空调节阀9、高空箱抽真空调节闽29对燃油箱25和高 空箱4进行抽真空模拟燃油和燃油泵的低压工作环境。高空箱4与设备柜1通过螺栓连接在 设备柜面板上控制计算机及显示仪表2的下方位置，在高空箱4内部用支架固定的方式布置 试验件燃油泵16和燃油泵17，即可以同时进行两个燃油泵的髙空性能试验，燃油泵16、 17与高空箱4的固定方式可采用支架焊接的形式。如图2所示，燃油泵16和燃油泵17只 通过输油管路与设备柜1的内部燃油箱25连接。高空箱4为密封结构，在高空箱4上设置 高空箱抽真空调节阀29和压力表30，高空箱4可以模拟发动机燃油泵16、 17高空工作的 低气压。燃油箱25及输油管路3布置在设备柜1中，试验过程中的测试数据通过控制计算 机及显示仪表2读取，整个测试系统的数据采集和后期数据处理由控制计算机进行。设备柜 1、高空箱4、输油管路3、燃油箱25、真空机泵组5和各种阀门可根据具体试验间空间做 相应的位置上的布置调整。所述的各种阀门包括调节阀22、调节活门12、单向阀14、 19、 通气阀8、 31和抽真空调节阀9、 29、放油阀24，其中调节阀22、调节活门12、单向阀 14、 19设置在输油管路3上，通气阀8、 31和抽真空调节阀9、 29设置在燃油箱25的外 壁上。所述的输油管路3上从燃油箱25出油口 33到回油口 34之间依次设置了调节阀22、 粗油滤20、泵前压力表18、燃油泵16、 17、单向阀l4、 19、泵后压力表13、调压活门 12、溢流阀21、细油滤ll和流量计lO。在所述燃油箱25体上依次还设置有放油阀24、 出油口33、回油口34、温度表23、燃油箱抽真空调节阀9、燃油通气阀8、压力表7、加油口6、液氮进口管路28和出口管路26、以及经油量显示表27和放油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空发动机燃油系统高空性能试验装置，其特征在于：所述的试验装置包括设备柜、控制计算机及显示仪表、燃油箱、高空箱、输油管路、真空泵组和各种阀门，控制计算机及显示仪表布置在设备柜面板上，燃油箱立式焊接在设备柜的内部，并通过输油管路与燃油泵连接，燃油箱体上依次还设置有放油阀、出油口、回油口、温度表、燃油箱抽真空调节阀、燃油通气阀、压力表、加油口、液氮进口管路和出口管路、以及经油量显示表和放油阀；真空泵组固定连接在设备柜底面上，通过抽真空调节阀对燃油箱和高空箱进行抽真空；高空箱内支架固定连接燃油泵，燃油泵通过输油管路与燃油箱连接，输油管路从燃油箱出油口到回油口之间依次设置了调节阀、粗油滤、泵前压力表、燃油泵、单向阀、泵后压力表、调压活门、溢流阀、细油滤和流量计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林海英，陈林，秦博，陈小龙，李新民，白湘波，冯健民，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]