CN109342068A - 燃油总管流量试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空发动机技术领域，公开一种燃油总管流量试验装置，燃油总管装夹在试验夹具上，包括位于试验夹具下方的中断槽，中断槽包括多个用于接收燃油总管各喷嘴喷出燃油的活动斗，活动斗下方错位设置有与活动斗数量相等的固定斗，多个活动斗设置在一个由伸缩机构控制移动的活动板上，活动斗可被活动板带动移动至与固定斗位置上下对应，固定斗下方设有与固定斗数量相等的集油箱，固定斗与集油箱之间接有油管，每个集油箱底部均设有称重传感器，还包括用于放置各称重传感器的第一支撑座。活动斗为可在伸缩机构控制下移动至与固定斗位置对应，试验装置可在燃油总管工作稳定后进行流量测量，同时设置的称重传感器为高精度级别，确保测量结果精确。

Description

燃油总管流量试验装置

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体地，涉及一种燃油总管流量试验装置。

背景技术

燃油喷嘴是航空发动机燃烧室的核心部件，其流量会直接影响产品整机的起动时间和效率，燃油总管试验件一般设有多个燃油喷嘴并设有各燃油喷嘴供油的主管路。

现有技术中，燃油总管喷嘴流量测量工作一般采用两种方式进行，一种由一套容积法油流量检定标准装置进行，利用静态容积法，油流量标准装置标准器采用容积腔计量，操作者在液面稳定后，通过观测液位的高度， 在纸面上记录数值，然后人工进行数据整理并录入到计算机中，此种测量方式存在数据读数不准、录入***过程中易出现错误、工效低等缺点。

另一种为采用称重桶和电子称来完成，在进行燃油总管喷嘴流量测试验时，先通过称重桶收集喷嘴喷出的燃油，然后将收集好燃油的称重桶采用电子称进行称重，称重完毕后，将燃油重量和喷嘴喷油时间数据输入计算机，再计算出燃油喷嘴流量，最后将称重桶内燃油倒回油箱。

总的来说，上述两种测量方法均存在效率较低、测量精度低的缺陷。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构连贯、可高效测试、测试精度高的燃油总管流量试验装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种燃油总管流量试验装置，燃油总管试验件装夹在试验夹具上，包括位于试验夹具下方的中断槽，中断槽包括多个用于接收燃油总管试验件各喷嘴喷出燃油的活动斗，活动斗下方错位设置有与活动斗数量相等的固定斗，多个活动斗设置在一个由伸缩机构控制移动的活动板上，活动斗可被活动板带动移动至与固定斗位置上下对应，固定斗下方设有与固定斗数量相等的集油箱，固定斗与集油箱之间接有油管，每个集油箱底部均设有称重传感器，还包括用于放置各称重传感器的第一支撑座。

进一步地，中断槽还包括多个位置固定的引流管，引流管与活动斗位置一一对应设置，各引流管引流入口与燃油总管试验件各喷嘴之间通过集流管连接。

更进一步地，中断槽整体呈矩形框架结构，矩形框架结构的中断槽包括用于固定引流管的上封板、安装固定斗的底封板、连接上封板和底封板的侧封板。

再进一步地，底封板上还设有回油漏斗，回油漏斗底部接有回油管，回油管由第二支撑座提供支撑。

还进一步地，第一支撑座和第二支撑座独立设置。

进一步地，引流管具有多个引流入口。

更进一步地，引流入口数量与试验夹具数量相等。

进一步地，侧封板上安装有电感式接近开关用于监测活动板的位移。

进一步地，侧封板上设有通风管。

进一步地，称重传感器的最大显示分值为10000分度，量程为20kgf。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）本试验装置通过活动斗、固定斗、集油箱的连贯布置，为油路提供顺利下流称重的路径，其中活动斗为可在伸缩机构控制下移动至与固定斗位置对应，通过活动斗来切换流入集油箱的燃油，使得每个油箱的接油时间一致，且便于试验装置可在燃油总管工作稳定后进行流量测量，同时设置的称重传感器为高精度级别，确保测量结果精确；

2）设置固定的引流管，且引流管具有多个引流入口，增强试验装置的操作便利性，当中断槽上方设有多个试验夹具时，可一次性将各燃油总管试验件安装至对应试验夹具上并用集流管将各燃油喷嘴与引流入口对应接好，后续在测试安装好的不同燃油总管流量时，无需频繁连接集流管；

3）燃油在燃油总管试验件喷油时就开始流出，可能流到固定斗，也可能流到底封板上，而本试验装置在底封板上设置了回油漏斗，可及时将流至底封板上的燃油及时清理；

4）第一支撑座和第二支撑座独立设置，即称重传感器与回油管单独支撑，可有效避免试验装置非测量因素对称重传感器造成的测量误差，进一步确保精确测量。

附图说明

图1为实施例1所述的燃油总管流量试验装置的立体结构示意图（含试验夹具）；

图2为实施例1所述的燃油总管流量试验装置的立体结构示意图（不含试验夹具）；

图3为图2中中断槽的内部结构示意图；

图4为实施例1所述的燃油总管流量试验装置在另一视图方向的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，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。

实施例1

如图1和图2所示，提供一种燃油总管流量试验装置，燃油总管试验件装夹在试验夹具A上，试验装置包括位于试验夹具A下方的中断槽1，如图3所示，中断槽1包括多个用于接收燃油总管试验件各喷嘴喷出燃油的活动斗11，活动斗下方错位设置有与活动斗数量相等的固定斗12，多个活动斗11设置在一个由气缸13控制移动的活动板14上（气缸即为上文中提到的伸缩机构），活动斗11可被活动板14带动移动至与固定斗12位置上下对应，活动斗11底部设有出油孔供燃油流出，固定斗12下方设有与固定斗数量相等的集油箱2，固定斗12与集油箱2之间接有油管3，每个集油箱2底部均设有称重传感器4，还包括用于放置各称重传感器4的第一支撑座5。

具体地，中断槽1整体呈矩形框架结构，其包括上封板151、安装固定斗12的底封板152、连接上封板151和底封板152的侧封板153，固定斗11焊接在底封板152上，活动斗11焊接在活动板14上，大致呈封闭状的中断槽1可确保燃油在中断槽内免受外界干扰。

本试验装置创造性地将活动斗设置为可移动的，在正式进入流量测试时，活动斗迅速移动至固定斗对应位置，使得燃油顺利进入固定斗，以便试验装置截取某一个阶段时间的燃油进行试验，通过活动斗来切换流入集油箱的燃油，使得每个油箱的接油时间一致，同时该设计还考虑到了燃油总管试验件在试验初期可能工作不太稳定，对流量测量造成不利影响，活动斗可在燃油总管工作稳定后再移至固定斗处放油，确保测量结果精确。

气缸13的缸筒固定在侧封板153上，气缸13内置的推杆固定在活动板14上，中断槽1相对的两块侧封板之间在活动板14底部处设有两个直线导轨机构，直线导轨机构固定在底封板152上，直线导轨机构的导轨161与气缸13内置的推杆平行，直线导轨机构的滑块162可在导轨161上滑移，活动板14与直线导轨机构的滑块162连接，如此，通过PLC控制气缸13内置的推杆推动活动板14进而带动滑块162沿导轨161滑移，侧封板153上还安装有电感式接近开关171，活动板14上还装有金属感应条172，电感式接近开关171与金属感应条172在活动板14滑移方向的距离设为气缸13的行程参数（本实施例中气缸的行程参数设为125mm），电感式接近开关171与金属感应条172的检测方向（与滑移方向垂直）距离设为小于4mm，电感式接近开关171与PLC电连接，当活动板14带动金属感应条172移动至电感式接近开关171的检测范围内，活动板14停止滑移。因本实施例电感式接近开关171与金属感应条172的滑移方向距离为125mm，故活动板14的行程为125mm，活动斗11距离侧封板153的距离需大于行程125mm，否则在移动时将碰到侧封板153。

因燃油总管试验件有多个型号，市面上有的是28个喷嘴的，有的是20个喷嘴的等，为增强本试验装置的使用便利性，中断槽1上方可同时放置至少两种燃油总管试验件的试验夹具A，本实施例中为两种，也就是说可同时安装两种燃油总管试验件至对应试验夹具上，活动斗11的数量等于喷嘴数量最多的燃油总管试验件的喷嘴数量，为配合多种燃油总管试验件的安装，中断槽1还包括多个位置固定在上封板151上的引流管18，引流管18与活动斗11位置一一对应设置（活动斗在初始状态下，引流管是靠近活动斗内壁设置的），引流管18具有数量与试验夹具A数量相等的引流入口181，本实施例的引流管18具有两个引流入口，引流管整体呈Y形，各引流管引流入口181与燃油总管试验件各喷嘴之间通过集流管连接，集流管是软管，每个喷嘴对应一个引流管的一个引流入口，每次只能试验一个燃油总管试验件，如此则可在试验多种燃油总管试验件时一次性将集流管接到位，后续不用频繁连接集流管，操作方便。活动斗11本身设计的宽度需大于行程125mm，否则活动斗11在移动时会碰到固定在上封板的引流管18。

燃油在燃油总管试验件喷嘴喷油时就开始流出，活动斗11在移动过程中，燃油会先从其出油口下流至底封板152，待活动斗11移动至与固定斗12位置对应时，燃油才会从活动斗11漏流至固定斗12，为确保试验装置的整体整洁及底封板上油液的清理，本试验装置在底封板152上还设有回油漏斗19，回油漏斗19底部接有回油管，回油管管径为DN80，漏流至底封板上的燃油可被顺利清理至回油漏斗，回油管由第二支撑座6提供支撑。

为避免试验装置非测量因素对称重传感器4造成测量误差，称重传感器与回油管单独支撑，即第一支撑座5和第二支撑座6独立设置，以便进一步确保精确测量，两种支撑座均采用80mm×80mm的方钢焊接而成。

如图2所示，中断槽侧封板153上设有空气对流通风口1531，防止中断槽1内形成封闭真空腔导致气缸13不能推动活动板14滑移。如图4所示，中断槽侧封板153上还设有通风管B，管径为DN200，材料选用不锈钢304，通风管B与主风管连接，中断槽1内的油雾可通过通风管B进入主风管，再进入与主风管连接的油雾净化器进行油雾分离，减小了油雾通过空气对流通风口1531进入装置外部环境，避免安全隐患。总的来说，中断槽1将燃油总管试验件喷出的高压燃油经分开设计的活动斗11和固定斗12后，只在重力作用下，漏流至集油箱2，起到调压与计量之间转换。固定斗12与集油箱2间的油管管径为DN25。

集油箱2设计容积为20L，底部安装防爆电磁阀放油，为减轻重量，集油箱的材料选用铝合金材料。

称重传感器4的最大显示分值为10000分度，量程为20kgf，最小显示分值为1g，本试验装置还配备有测控***和操纵台，各称重传感器的测量数值显示由测控***采集数据在操纵台屏幕上显示，测控***和操纵台的相关设计在现有技术中已普遍存在，在此不再赘述。

本试验装置的工作过程如下：

将燃油总管安装至试验夹具上，将燃油总管各喷嘴对应一个引流管通过集流管将每个喷嘴与一个引流入口接通，使燃油总管开始工作喷油，一段时间后，通过PLC控制气缸推动活动板沿直线导轨滑移，使活动斗移动至与固定斗对应的位置，燃油从活动斗下流至固定斗再沿油管下流至集油箱中，多个称重传感器同时测得对应集油箱中燃油的流量并反馈至操纵台屏幕上。

本试验装置可适应直径为400mm～1000mm、喷嘴数量最多为28个的燃油总管进行流量试验。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，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。

Claims (10)

1.一种燃油总管流量试验装置，燃油总管试验件装夹在试验夹具上，其特征在于，包括位于试验夹具下方的中断槽，中断槽包括多个用于接收燃油总管各喷嘴喷出燃油的活动斗，活动斗下方错位设置有与活动斗数量相等的固定斗，多个活动斗设置在一个由伸缩机构控制移动的活动板上，活动斗可被活动板带动移动至与固定斗位置上下对应，固定斗下方设有与固定斗数量相等的集油箱，固定斗与集油箱之间接有油管，每个集油箱底部均设有称重传感器，还包括用于放置各称重传感器的第一支撑座。

2.根据权利要求1所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，中断槽还包括多个位置固定的引流管，引流管与活动斗位置一一对应设置，各引流管引流入口与燃油总管试验件各喷嘴之间通过集流管连接。

3.根据权利要求2所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，中断槽整体呈矩形框架结构，矩形框架结构的中断槽包括用于固定引流管的上封板、安装固定斗的底封板、连接上封板和底封板的侧封板。

4.根据权利要求3所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，底封板上还设有回油漏斗，回油漏斗底部接有回油管，回油管由第二支撑座提供支撑。

5.根据权利要求4所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，第一支撑座和第二支撑座独立设置。

6.根据权利要求1所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，引流管具有多个引流入口。

7.根据权利要求6所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，引流入口数量与试验夹具数量相等。

8.根据权利要求3所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，侧封板上安装有电感式接近开关用于监测活动板的位移。

9.根据权利要求3所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，侧封板上设有通风管。

10.根据权利要求1所述的燃油总管流量试验装置，其特征在于，称重传感器的最大显示分值为10000分度，量程为20kgf。