CN102707739A - 一种抽吸供油模拟箱工作状态控制***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属航空技术领域，涉及一种抽吸供油模拟箱工作状态控制***及其控制方法。该控制***包括进气和抽气电液伺服调节阀、磁致伸缩式液位传感器、电动离心泵、计算机控制***以及相应的连接管路。其控制方法为先调节模拟箱内气压，使发动机低压泵入口压力或流量满足模拟要求；燃油从供油管路进入模拟箱致油位上升；当油位上升到最高点时，由磁致伸缩式液位传感器和计算机控制***联合启动电动离心泵放油；当油位下降到最低点时，由磁致伸缩式液位传感器和计算机控制***联合关闭电动离心泵，停止放油；在整个试验过程中，模拟箱内油位在最高点和最低点之间如此循环反复，保持抽吸供油工作状态。本发明解决了多发、低压抽吸供油试验条件模拟难题。

Description

一种抽吸供油模拟箱工作状态控制***及其控制方法
技术领域
本发明属航空技术领域，涉及一种抽吸供油模拟箱工作状态控制***及其控制方法。
背景技术
通常，飞机燃油***抽吸供油试验条件的模拟由一个模拟箱、一套计算机测控***（包括硬件、软件两部分）、液压油源、抽真空***及***管路组成的一套模拟装置实现的。其中模拟箱用来模拟发动机（或APU）低压泵入口压力或流量，并承装抽吸供油试验时从发动机（或APU）低压泵入口处流出的燃油。这就要求在整个飞机燃油***抽吸供油模拟试验过程中，模拟箱始终保持既有一定的气相空间又能承载源源不断流入其中的燃油这一工作状态。对于大型飞机，需同时模拟多台发动机和APU抽吸供油状态，且每台发动机的抽吸供油流量达数千kg/h，整个试验持续时间至少1小时。由于试验场地空间有限，该模拟箱容积有限，不能无限大，如果不加以有效控制，燃油会在试验尚未结束时很快充满模拟箱。
发明内容
本发明的目的是：提供一种能够使容积有限的模拟箱长时间保持大流量抽吸供油工作状态的控制***。
另外，本发明还提供一种抽吸供油模拟箱工作状态的控制方法。
本发明采取的技术方案为：一种抽吸供油模拟箱工作状态控制***，其包括进气电液伺服调节阀、抽气电液伺服调节阀、磁致伸缩式液位传感、电动离心泵、球阀、流量计、油压传感器、计算机控制***以及相应的连接管路，其中，进气电液伺服调节阀和抽气电液伺服调节阀均安装在模拟箱顶部，进气电液伺服调节阀直接通大气，抽气电液伺服调节阀与抽真空***相连；所述磁致伸缩式液位传感器垂直安装在模拟箱顶部，其测杆长度至少等于模拟箱的高度，测杆上设置有随着液面高度的变化上下浮动并能产生相应的电流信号的浮球；所述电动离心泵设置在模拟箱底部，其吸油口位于模拟箱内，油泵出口与回油管路连通，且泵油量大于供油管路进油量；所述计算机控制***与进气电液伺服调节阀、抽气电液伺服调节阀及发动机抽吸供油模拟管路相连，构成闭环控制；另外，计算机控制***与磁致伸缩式液位传感器及电动离心泵相连，构成闭环控制。
所述每台发动机抽吸供油模拟管路均由球阀、流量计、油压传感器和供油管路组成，球阀一端与模拟箱相连，一端与流量计出口相连，流量计进口与供油管路的发动机低压泵入口端相连，油压传感器安装在发动机低压泵入口处，而且流量计和油压传感器均与计算机控制***相连。
模拟箱内燃油油位设置两个控制点：油位最高点和最低点，其中，油位最高点以上的气相空间容积至少为模拟箱总容积的3%；油位最低点的油面至少高于电动离心泵吸油口50mm。
当需要模拟多台发动机抽吸供油状态且其状态一致时，将每台发动机抽吸供油模拟管路在球阀靠近模拟箱的一端合并，这样仅需一个模拟箱就可以模拟多台发动机抽吸供油状态；
一种抽吸供油模拟箱工作状态控制方法，其包括如下步骤：
步骤1：调节模拟箱内气压
使发动机低压泵入口压力或流量满足模拟要求；
步骤2：燃油从供油管路进入模拟箱，油位上升；
步骤3：当模拟箱油位上升到最高点时，由磁致伸缩式液位传感器3给计算机控制***发出对应的电流信号，由计算机控制***启动电动离心泵4，由电动离心泵将模拟箱内的燃油排出；
步骤4：由于电动离心泵泵油量大于供油管路的进油量，因此油位不断下降，当油位下降到最低点时，由磁致伸缩式液位传感器给计算机控制***发出对应的电流信号，由计算机控制***关闭电动离心泵，停止放油；
步骤5：然而，在供油管路不断进油下，模拟箱内油位不断上升，到最高点时，再由计算机控制电动离心泵进行放油，如此循环反复，从而在整个实验过程中，保持大流量抽吸供油工作状态。
本发明的优点是：本发明使抽吸供油模拟箱在长时间试验过程始终留有一定的气相空间，既能实时模拟多台发动机（或APU）低压泵入口压力，又能装载并及时放出不断流入模拟箱中的燃油，解决了大飞机燃油***抽吸供油试验时遇到的模拟箱体积有限而抽吸供油流量很大的难题。
附图说明
图1为本发明抽吸供油模拟箱工作状态控制***示意图；
图2为本发明抽吸供油模拟箱工作状态控制方法的流程图，
其中，1-进气电液伺服调节阀、2-抽气电液伺服调节阀、3-磁致伸缩式液位传感器、4-电动离心泵、5-球阀、6-流量计、7-油压传感器。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本发明的具体实施方式：
请参阅附图1，其是本发明抽吸供油模拟箱工作状态控制***示意图。所述抽吸供油模拟箱工作状态控制***包括进气电液伺服调节阀1、抽气电液伺服调节阀2、磁致伸缩式液位传感3、电动离心泵4、球阀5、流量计6、油压传感器7、计算机控制***以及相应的连接管路，其中，进气电液伺服调节阀1和抽气电液伺服调节阀2均安装在模拟箱顶部，进气电液伺服调节阀1直接通大气，抽气电液伺服调节阀2与抽真空***相连；所述磁致伸缩式液位传感器3垂直安装在模拟箱顶部，其测杆长度至少等于模拟箱的高度，测杆上设置有随着液面高度的变化上下浮动并能产生相应的电流信号的浮球；所述电动离心泵4设置在模拟箱底部，其吸油口位于模拟箱内，油泵出口与回油管路连通，且泵油量大于供油管路进油量；所述每台发动机抽吸供油模拟管路均由球阀5、流量计6、油压传感器7和供油管路组成，球阀5一端与模拟箱相连，一端与流量计6出口相连，流量计6进口与供油管路的发动机低压泵入口端相连，油压传感器7安装在发动机低压泵入口处；所述计算机控制***与进气电液伺服调节阀1、抽气电液伺服调节阀2、流量计6和油压传感器7相连，并构成闭环控制；另外，计算机控制***与磁致伸缩式液位传感器3及电动离心泵4相连，构成闭环控制。
本发明抽吸供油模拟箱工作状态控制***的电动离心泵4启动及正常工作条件不受环境压力的限制，其泵油流量大于多台发动机抽吸供油流量的总和。另外，抽吸供油模拟箱内燃油油位设置两个控制点：油位最高点和最低点。其中，油位最高点的确定：此油位以上的气相空间容积至少为模拟箱总容积的3%。油位最低点的确定：此油位的油面至少高于电动离心泵4吸油口50mm。
这样，在飞机燃油***抽吸供油试验过程中，当流进模拟箱的燃油油位到达最高点时，计算机控制***启动电动离心泵4，将模拟箱内的燃油排掉；当油位下降到最低点，计算机控制***关闭电动离心泵4，以防其吸油口露出油面导致油泵干转受损。因此本发明使抽吸供油模拟箱在长时间试验过程始终留有一定的气相空间，既能实时模拟多台发动机（或APU）低压泵入口压力，又能装载并及时放出不断流入模拟箱中的燃油，解决了大飞机燃油***抽吸供油试验时遇到的模拟箱体积有限而抽吸供油流量很大的难题。
请参阅图2，下面给出本发明抽吸供油模拟箱工作状态控制方法的实施过程，其具体流程如下：
步骤1：调节模拟箱内气压
使发动机低压泵入口压力或流量满足模拟要求；
步骤2：燃油从供油管路进入模拟箱，油位上升；
步骤3：当模拟箱油位上升到最高点时，由磁致伸缩式液位传感器3给计算机控制***发出对应的电流信号，由计算机控制***启动电动离心泵4，由电动离心泵4将模拟箱内的燃油排出；
步骤4：由于电动离心泵4泵油量大于供油管路的进油量，因此油位不断下降，当油位下降到最低点时，由磁致伸缩式液位传感器3给计算机控制***发出对应的电流信号，由计算机控制***关闭电动离心泵4，停止放油；
步骤5：然而，在供油管路不断进油下，模拟箱内油位不断上升，到最高点时，再由计算机控制电动离心泵4进行放油，如此循环反复，可以在整个试验过程中，保持大流量抽吸供油工作状态。
本发明即可应用于飞机燃油***抽吸供油试验模拟，也可应用于空中应急放油试验模拟，并在某系列飞机上得到较好的应用，产生了积极的技术效果。

Claims (5)

1.一种抽吸供油模拟箱工作状态控制***，其特征在于：包括进气电液伺服调节阀(1)、抽气电液伺服调节阀(2)、磁致伸缩式液位传感器(3)、电动离心泵(4)、每台发动机抽吸供油模拟管路、计算机控制***以及相应的连接管路，其中，进气电液伺服调节阀(1)和抽气电液伺服调节阀(2)均安装在模拟箱顶部，进气电液伺服调节阀(1)直接通大气，抽气电液伺服调节阀(2)与抽真空***相连；所述磁致伸缩式液位传感器(3)垂直安装在模拟箱顶部，其测杆长度至少等于模拟箱的高度，测杆上设置有随着液面高度的变化上下浮动并能产生相应的电流信号的浮球；所述电动离心泵(4)设置在模拟箱底部，其吸油口位于模拟箱内，油泵出口与回油管路连通，且泵油量大于供油管路进油量；所述计算机控制***与进气电液伺服调节阀(1)、抽气电液伺服调节阀(2)及发动机抽吸供油模拟管路相连，构成闭环控制；另外，计算机控制***与磁致伸缩式液位传感器(3)及电动离心泵(4)相连，构成闭环控制。
2.根据权利要求1所述的抽吸供油模拟箱工作状态控制***，其特征在于：所述每台发动机抽吸供油模拟管路均由球阀(5)、流量计(6)、油压传感器(7)和供油管路组成，球阀(5)一端与模拟箱相连，一端与流量计(6)出口相连，流量计(6)进口与供油管路的发动机低压泵入口端相连，油压传感器(7)安装在发动机低压泵入口处，且流量计和油压传感器均与计算机控制***相连。
3.根据权利要求2所述的抽吸供油模拟箱工作状态控制***，其特征在于：模拟箱内燃油油位设置两个控制点：油位最高点和最低点，其中，油位最高点以上的气相空间容积至少为模拟箱总容积的3%；油位最低点的油面至少高于电动离心泵吸油口50mm。
4.根据权利要求3所述的抽吸供油模拟箱工作状态控制***，其特征在于：当需要模拟多台发动机抽吸供油状态且其状态一致时，将每台发动机抽吸供油 模拟管路在球阀(5)靠近模拟箱的一端合并，从而仅需一个模拟箱就可以模拟多台发动机抽吸供油状态。
5.一种抽吸供油模拟箱工作状态控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：调节模拟箱内气压
使发动机低压泵入口压力或流量满足模拟要求；
步骤2：燃油从供油管路进入模拟箱，油位上升；
步骤3：当模拟箱油位上升到最高点时，由磁致伸缩式液位传感器(3)给计算机控制***发出对应的电流信号，由计算机控制***启动电动离心泵(4)，由电动离心泵(4)将模拟箱内的燃油排出；
步骤4：由于电动离心泵(4)泵油量大于供油管路的进油量，因此油位不断下降，当油位下降到最低点时，由磁致伸缩式液位传感器(3)给计算机控制***发出对应的电流信号，由计算机控制***关闭电动离心泵(4)，停止放油；
步骤5：然而，在供油管路不断进油下，模拟箱内油位不断上升，到最高点时，再由计算机控制电动离心泵(4)进行放油，如此循环反复，从而在整个实验过程中，保持大流量抽吸供油工作状态。 
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