一种调压差活门动态性能测试试验台及其测量方法技术

本发明专利技术提供了一种调压差活门动态性能测试试验台及其测量方法，包括活门管路主体、油箱、空压机和高速摄影采集系统，所述活门管路主体包括闭环回路、活门进口管路、活门供油管路、活门溢流管路和活门中腔进口管路；所述活门进口管路上安装第三温度传感器和第三压力传感器；所述活门供油管路上安装第四压力传感器和第四温度传感器；所述活门溢流管路用于连接溢流出口与油箱进口，所述活门中腔进口管路用于连接空压机和中腔压力进口，所述高速摄影采集系统用于采集不同状态下阀芯运动情况。本发明专利技术可以实现调压差活门在特定工作条件下其动态特性试验。

【技术实现步骤摘要】
一种调压差活门动态性能测试试验台及其测量方法
本专利技术涉及滑油系统活门测试
，特别涉及一种调压差活门动态性能测试试验台及其测量方法。
技术介绍
调压差活门最早由中国航发沈阳发动机研究所胡兴海等研制，并已被授权为技术专利。当前，国外军用航空发动机(例如美国GE公司的F110军用发动机及俄罗斯AH-31t发动机)的滑油供油系统均采用定压活门来控制滑油系统流量，中国自主研制的第3代战斗机滑油供油系统采用调压差活门控制滑油系统循环量，与定压供油方式相比，该控制方式更为先进，各润滑点滑油供给量较合理，解决了高压轴承腔滑油供给困难的技术问题。调压差活门，是航空发动机润滑系统中的重要组成附件，用于控制滑油的流量和压力，保证供至发动机润滑系统各喷嘴的滑油在规定范围内，关系着航空发动机润滑系统的供油能力和工作稳定性。但由于调压差活门在国产航空动力润滑系统首次设计并使用，在试验研究、验证等方面相对欠缺。在发动机实际工作中，由于调压差活门打开压力设置不合理，导致滑油供油压力过高或偏低，造成飞机报降转信号情况时有发生。另外，在滑油系统设计时，由于缺乏调压差活门的流量特性相关数据而将其简化或忽略，从而影响计算结果的准确性和真实性。因此，如何实现航空发动机润滑系统的稳定供油，对调节压差活门的特性进行研究是非常有必要的。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种调压差活门动态性能测试试验台及其测量方法，可以实现调压差活门在特定工作条件下其动态特性试验。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种调压差活门动态性能测试试验台，所述调压差活门包括活门进口、供油压力进口、中腔压力进口、溢流出口和阀芯，还包括活门管路主体、油箱、空压机和高速摄影采集系统，所述活门管路主体包括闭环回路、活门进口管路、活门供油管路、活门溢流管路和活门中腔进口管路；所述油箱沿流向依次连通第一温度传感器、第一压力传感器、齿轮泵、第二压力传感器、第二温度传感器、第一电磁流量计、第八压力传感器、和油气分离器构成闭环回路；所述第一电磁流量计与第八压力传感器之间设置第一三通，所述第一三通另一端通过活门进口管路与活门进口连通，所述活门进口管路上安装第三温度传感器和第三压力传感器；所述第一三通与第七压力传感器之间设置第二三通，所述第二三通另一端通过活门供油管路与供油压力进口连通，所述活门供油管路上安装第四压力传感器和第四温度传感器；所述活门溢流管路用于连接溢流出口与油箱进口，所述活门溢流管路沿流向依次安装第五压力传感器、第五温度传感器和第二电磁流量计；所述活门中腔进口管路用于连接空压机和中腔压力进口，所述活门中腔进口管路沿流向依次安装第六压力传感器和第六温度传感器；所述高速摄影采集系统用于采集不同状态下阀芯运动情况。进一步，所述调压差活门的壳体为透明材料。进一步，所述高速摄影采集系统包括高速摄影机、计算机和LED灯，所述高速摄影机对准所述调压差活门的阀芯位置，所述LED灯用于提供高速摄影机拍照所需的光线；所述计算机用于采集高速摄影机拍摄的图像信息。进一步，所述油箱内部安装加热装置，用于加热油箱内的润滑油；所述油箱壳体外安装第七温度传感器和第七压力传感器。进一步，所述供油压力进口处安装节流嘴，用于调节供油压力进口进油压力。进一步，还包括第一阀门、第二阀门和第三阀门，所述第一阀门位于油箱出口与齿轮泵之间，所述第二阀门位于第八压力传感器与油箱进口之间，所述第三阀门位于活门溢流管路上，通过分别调节第一阀门、第二阀门和第三阀门的开度，用于调节系统压力。一种调压差活门动态性能测试试验台的测量方法，包括如下步骤：根据润滑油的粘度设定油箱内加热装置的加热温度；当油箱内温度恒定后，调节第一阀门和第三阀门的开度，并控制齿轮泵的工作；调节空压机的供压值和第二阀门的开度，使系统压力在设定工作压力范围内；通过高速摄影系统记录阀芯运动情况，采集活门管路主体上的压力、温度和流量的变化，分析调压差活门调压能力和计量油量能力。进一步，通过改变齿轮泵的转速，得到不同扬程下调压差活门的动态性能。进一步，分析调压差活门调压能力具体为：采集第二压力传感器和第四压力传感器压力数值变化，比较两者波动幅值和波动周期差距，得到调压差活门供油压力过渡时间、压力超调量及稳定波动的波动幅值，用于判断调压差活门在设定工作压力下是否具备足够的压力调节能力。进一步，分析调压差活门计量油量能力具体为：采集第一电磁流量计和第二电磁流量计流量数值变化，判断调压差活门在设定工作压力下对油量的控制是否满足其他系统工作部件所需油量要求。本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述的调压差活门动态性能测试试验台及其测量方法，可以进行不同压力工作条件下调压差活门的动态性能测试，评估特定条件下某型调压差活门对滑油系统供油压力波动的调节能力以及系统油量的计量能力，避免航空发动机润滑系统在实际工作环境中出现调压差活门选型有误导致系统压力波动超出安全范围或者供油不足的情况。同时通过对调压差活门系统外试验，可测量获取系统多处位置的压力、温度和流量值作为航空发动机滑油系统的流场仿真的边界条件。附图说明图1为本专利技术所述的调压差活门动态性能测试试验台结构示意图。图2是本专利技术所述调压差活门的结构示意图。图中：1-油箱；2-第一阀门；3-第一温度传感器；4-第一压力传感器；5-齿轮泵；6-齿轮增速箱；7-电动机；8-第二压力传感器；9-第二温度传感器；10-第一电磁流量计；11-第三温度传感器；12-第三压力传感器；13-第五压力传感器；14-节流嘴；15-第五温度传感器；16-第四压力传感器；17-第四温度传感器；18-第八压力传感器；19-第二阀门；20-第二电磁流量计；21-第三阀门；22-油气分离器；23-第七温度传感器；24-通气口；25-加热电阻丝；26-第七压力传感器；27-调压差活门；28-第六温度传感器；29-第六压力传感器；30-空压机；31-LED灯；32-高速摄影机；33-计算机；34-活门进口；35-活门溢流出口；36-供油压力进口；37-中腔压力进口；38-螺塞；39-调整螺钉；40-导杆；41-弹簧；42-阀芯。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图2所述，本专利技术所述的调压差活门27包括活门进口34、供油压力进口36、中腔压力进口37、溢流出口35、螺塞38、调整螺钉39、导杆40、弹簧41和阀芯42，因为调压差活门27是现有结构，结构的安装方式不再陈述，仅仅介绍下工作过程，调压差活门27在关闭状态时，通过调整螺钉39固定导杆40位置和弹簧41压缩量，在预紧力作用下滑阀抵在阀体最左端，溢流孔35开度为0；当系统工作油液进入活门进口34和供油压力进口36后，供油压力往右推动阀芯42，若油压增大到一定值，溢流孔35开度大于0时，油液通过溢流孔35卸压以降低供油腔体压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调压差活动态性能测试试验台，所述调压差活门包括活门进口(34)、供油压力进口(36)、中腔压力进口(37)、溢流出口(35)和阀芯(42)，其特征在于，还包括活门管路主体、油箱(1)、空压机(30)和高速摄影采集系统，所述活门管路主体包括闭环回路、活门进口管路、活门供油管路、活门溢流管路和活门中腔进口管路；/n所述油箱(1)沿流向依次连通第一温度传感器(3)、第一压力传感器(4)、齿轮泵(5)、第二压力传感器(8)、第二温度传感器(9)、第一电磁流量计(10)、第八压力传感器(18)和油气分离器(22)构成闭环回路；所述第一电磁流量计(10)与第八压力传感器(18)之间设置第一三通，所述第一三通另一端通过活门进口管路与活门进口(34)连通，所述活门进口管路上安装第三温度传感器(11)和第三压力传感器(12)；所述第一三通与第七压力传感器(18)之间设置第二三通，所述第二三通另一端通过活门供油管路与供油压力进口(36)连通，所述活门供油管路上安装第四压力传感器(16)和第四温度传感器(17)；所述活门溢流管路用于连接溢流出口(35)与油箱(1)进口，所述活门溢流管路沿流向依次安装第五压力传感器(13)、第五温度传感器(15)和第二电磁流量计(20)；所述活门中腔进口管路用于连接空压机(30)和中腔压力进口(37)，所述活门中腔进口管路沿流向依次安装第六压力传感器(29)和第六温度传感器(28)；所述高速摄影采集系统用于采集不同状态下阀芯(42)运动情况。/n...

【技术特征摘要】
1.一种调压差活动态性能测试试验台，所述调压差活门包括活门进口(34)、供油压力进口(36)、中腔压力进口(37)、溢流出口(35)和阀芯(42)，其特征在于，还包括活门管路主体、油箱(1)、空压机(30)和高速摄影采集系统，所述活门管路主体包括闭环回路、活门进口管路、活门供油管路、活门溢流管路和活门中腔进口管路；
所述油箱(1)沿流向依次连通第一温度传感器(3)、第一压力传感器(4)、齿轮泵(5)、第二压力传感器(8)、第二温度传感器(9)、第一电磁流量计(10)、第八压力传感器(18)和油气分离器(22)构成闭环回路；所述第一电磁流量计(10)与第八压力传感器(18)之间设置第一三通，所述第一三通另一端通过活门进口管路与活门进口(34)连通，所述活门进口管路上安装第三温度传感器(11)和第三压力传感器(12)；所述第一三通与第七压力传感器(18)之间设置第二三通，所述第二三通另一端通过活门供油管路与供油压力进口(36)连通，所述活门供油管路上安装第四压力传感器(16)和第四温度传感器(17)；所述活门溢流管路用于连接溢流出口(35)与油箱(1)进口，所述活门溢流管路沿流向依次安装第五压力传感器(13)、第五温度传感器(15)和第二电磁流量计(20)；所述活门中腔进口管路用于连接空压机(30)和中腔压力进口(37)，所述活门中腔进口管路沿流向依次安装第六压力传感器(29)和第六温度传感器(28)；所述高速摄影采集系统用于采集不同状态下阀芯(42)运动情况。


2.根据权利要求1所述的调压差活门动态性能测试试验台，其特征在于，所述调压差活门的壳体为透明材料。


3.根据权利要求1所述的调压差活门动态性能测试试验台，其特征在于，所述高速摄影采集系统包括高速摄影机(32)、计算机(33)和LED灯(31)，所述高速摄影机(32)对准所述调压差活门的阀芯(42)位置，所述LED灯(31)用于提供高速摄影机(32)拍照所需的光线；所述计算机(33)用于采集高速摄影机拍摄的图像信息。


4.根据权利要求1所述的调压差活门动态性能测试试验台，其特征在于，所述油箱(1)内部安装加热装置，用于加热油箱(1)内的润滑油；所述油箱(1)壳体外安装第七温度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘厚林，杨思佳，谷俊，王铭章，王勇，蒋玲林，
申请(专利权)人：江苏大学，中国航发沈阳发动机研究所，江苏大学镇江流体工程装备技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32