专利名称：一种机舱内电动泵液压能源系统设计方法
技术领域：
本发明属于液压能源系统设计技术领域，特别是涉及飞机电动泵液压系统设计领域。
背景技术：
当飞机在改装过程中出现液压能源系统功率不足时，一般会采用修改原机液压能源系统设计的方法来满足功率使用要求，但这种方法需要对原机液压系统进行大量更改，同时需要进行多项原理、机上试验，以保证修改部分和原有部分能够较好的匹配，这种飞机改装方式能够有效的提高系统输出功率，但存在设计、改装量大，工作周期长等缺点
发明内容
本发明的目的某型飞机在进行改装设计时，出现原机液压能源系统输出功率不足现象，而原机液压系统并不具备能够通过改装提高输出功率的基础，因此，为保证液压系统功率满足使用要求，在机舱内设计安装了一套电动泵液压能源系统，以提高整机液压系统输出功率。由于在飞机实际使用时，需要电动泵液压能源系统长时间工作，因此，电动泵液压能源系统设计成为能满足长时间工作使用条件，同吋，为保证工作可靠性，系统采用余度设计，三台电动泵采用两台正常工作，一台备份工作方式，以满足实际系统需要。本发明的技术方案是I、方法采取以下步骤(一 )系统油箱I存放系统油液，交流电动泵IOA通过吸油管路24将油液吸入产生高压油液，高压油液再通过单向活门15A，交流电动泵IOB通过吸油管路24将油液吸入并产生高压油液，高压油液再经过单向活门15B，交流电动泵IOC通过吸油管路24将油液吸入并产生高压油液，三路高压油液在会合之后经过系统高压油滤9后，进入供压管路26，在经过安全阀18和蓄压器21后，向负载供压；( ニ)高压油液在经过负载后，流进回油管路23，在经过系统回油滤3、采样活门4、系统回油滤3之后，回到系统油箱I，交流电动泵IOA壳体回油在经过单向活门11A，交流电动泵IOB壳体回油在经过单向活门11B，交流电动泵IOC壳体回油在经过单向活门11C，三台电动泵的壳体回油在会合后，经过壳体回油滤9，流进回油管路23 ；(三)交流电动泵IOA出ロ处安装有缓冲活门14A和压カ继电器13A，交流电动泵IOB出ロ处安装有缓冲活门14B和压カ继电器13B，交流电动泵IOC出ロ处安装有缓冲活门14A和压カ继电器13C，用于对电动泵进行低压告警，在高系统压油滤12后安装有缓冲活门14D、压カ表指示器16、压カ表传感器17，用于对系统压カ进行监测，使用充气管路25为蓄压器21充气，使用导线27连接压力表传感器17和压カ表指示器16，在系统中，使用吸油活门7、增压活门8、油箱加油活门6进行地面维护；其特征在于(四)在飞机货舱内内设计、安装电动泵液压能源系统设备架，系统油箱I、放气活门2、系统回油滤3、采样活门4、液压散热器5、油箱加油活门6、吸油活门7、增压活门8、壳体回油滤9、交流电动泵10A、交流电动泵10B、交流电动泵10C、单向活门11A、单向活门11B、单向活门11C、系统高压油滤12、压カ继电器13A、压カ继电器13B、压カ继电器13C、缓冲活门14A、缓冲活门14B、缓冲活门14C、缓冲活门14D、单向活门15A、单向活门15B、单向活门15C、压カ表指示器16、压カ表传感器17、安全阀18、充气活门19、微型压力表20、蓄压器21、风机22、回油管路23、吸油管路24、充气管路25、供压管路26、导线27均在设备架上采用标准紧固件进行安装；(五)使用能持续工作>I小时的电动泵，将系统设计成为能够长时间稳定工作的交流电动泵液压能源系统，以保证系统设计满足使用要求；(六)在正常情况下，电动泵液压能源系统中两台交流电动泵同时工作为系统供压，当其中一台电动泵出现故障吋，飞行员在驾驶舱内启动备用电动泵为系统供压。
可以采用风机22和交流电动泵10交联控制方式，即交流电动泵10A、交流电动泵IOB或交流电动泵IOC任意一台开始工作时，风机22就开始工作。本发明的优点和有益效果是(I)不需对原准机液压系统进行改装，飞机改装工作量大幅度減少，因此，不需要进行大量的地面试验，从而缩短了原准机液压系统的改装周期；(2)采用机舱内集中布置的电动泵液压能源系统，有效利用了原准机的货舱空间，使用机上交流电作为液压能源发生装置，在不改变从发动机提取功率的前提下，提高了整机液压系统的输出功率；(3)在飞机驾驶舱内设置有电机超温告警信号、系统低压告警信号和电动泵控制开关，方便飞行员在驾驶舱内对机舱内的电动泵液压能源系统工作状态进行监测和控制；(4)采用特殊设计方法，将系统设计成为能够长时间工作的电动泵液压能源系统，同时采用2备I工作方式，提高系统工作可靠性。
图I是本发明机舱内电动泵液压能源系统示意图。其中I是系统油箱，2是放气活门，3是系统回油滤，4是采样活门，5是液压散热器，6是油箱加油活门，7是吸油活门，8是增压活门，9是壳体回油滤，10A、10B、IOC是交流电动泵，11A、11B、11C是单向活门，12是系统高压油滤，13A、13B、13C是压カ继电器，14A、14B、14C、14D是缓冲活门，15A、15B、15C是单向活门，16是压カ表指示器，17是压カ表传感器，18是安全阀，19是充气活门，20是微型压カ表，21是蓄压器，22是风机，23是回油管路，24是吸油管路，25是充气管路，26是供压管路，27是导线。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进ー步详细说明。在飞机货舱内内设计、安装具有较高强度的电动泵液压能源系统设备架，在设备架上集中布置电动泵液压能源系统各附件，其中，包括系统油箱I、放气活门2、系统回油滤
3、采样活门4、液压散热器5、油箱加油活门6、吸油活门7、增压活门8、壳体回油滤9、交流电动泵10A、10B、10C，单向活门11A、11B、11C，系统高压油滤12、压カ继电器13AU3BU3C,缓冲活门14A、14B、14C、14D，单向活门15A、15BU5C,压カ表指示器16、压カ表传感器17、安全阀18、充气活门19、微型压力表20、蓄压器21、风机22、回油管路23、吸油管路24、充气管路25、供压管路26、导线27。所有元件均在设备架上采用标准紧固件进行安装。三台交流电动泵10A、10BU0C采用机上交流电驱动，电动泵带有散热风扇和电机超温告警功能，当电动泵启动后，其自带的散热风扇自动开启为电动机散热。电动泵的开启控制开关和超温告警灯布置在飞机驾驶舱内，便于飞行员对机舱内的电动泵工作状态进行控制和监测，当电机出现超温后，驾驶舱内的超温告警灯闪亮。电动泵液压能源系统中安装有压カ继电器，用于感受系统压力，当系统出现低压时，通过驾驶舱内的告警信号向飞行员告警。
在系统设备架上，安装有与地面设备相匹配的地面维护接头，通过将地面设备的各管路接头直接接到机舱内，与设备架上的各种地面维护接头相连，用于在机舱内对电动泵液压能源系统进行维护。电动泵液压能源系统采用2备I工作方式，正常情况下，两台交流电动泵同时エ作，为系统供压，当其中一台电动泵出现故障吋，飞行员在驾驶舱内启动备用电动泵为系统供压，提高了系统的工作可靠性。由于飞机在飞行过程中，需要电动泵液压能源系统长时间工作为系统供压，因此，在系统设计过程中，摒弃以往将电动泵液压能源系统作为应急能源的设计方式，使用能长时间工作的交流电动泵，将系统设计成为能够长时间稳定工作的交流电动泵液压能源系统，以保证系统设计满足使用要求。本方法采取以下步骤(一 )机舱内电动泵液压能源系统由系统油箱I、放气活门2、系统回油滤3、采样活门4、液压散热器5、油箱加油活门6、吸油活门7、增压活门8、壳体回油滤9、交流电动泵10A、10B、10C，单向活门11A、11B、11C，系统高压油滤12、压カ继电器13A、13B、13C，缓冲活门14A、14B、14C，单向活门15A、15B、15C，压カ表指示器16、压カ表传感器17、安全阀18、充气活门19、微型压力表20、蓄压器21、风机22、回油管路23、吸油管路24、充气管路25、控制管路27和导线28组成；(ニ)系统油箱I存放系统油液，交流电动泵10A、10B、10C通过吸油管路24将油液吸入，并产生高压，高压油液在经过单向活门15后会合，系统高压油再经过系统高压油滤12，通过供压管路26，再经过安全阀18和蓄压器21后，向负载供压；(三)高压油液在经过负载后，通过回油管路23，在经过系统回油滤3、采样活门
4、系统回油滤3，回到系统油箱I。交流电动泵10壳体回油在经过单向活门11后会合，再经过壳体回油滤9，回到回油管路23。在系统中，使用吸油活门7、增压活门8、油箱加油活门6进行地面维护；(四)三台交流电动泵10出口处各安装有缓冲活门14和压カ继电器13，用于对电动泵进行低压告警。在高系统压油滤12后安装有缓冲活门14、压カ表指示器16、压カ表传感器17，用于对系统压カ进行监測。使用充气管路25为蓄压器21充气，使用控制管路分别连接缓冲活门14和压カ继电器13，以及缓冲活门14和压カ表传感器17，使用导线27连接压カ表传感器17和压カ表指示器16 ；(四)在飞机货舱内内设计、安装具有较高强度的电动泵液压能源系统设备架，在设备架上集中布置电动泵液压能源系统各附件，其中，包括三台交流电动泵10A、10B、10C，自供增压油箱I、系统蓄压器21等附件，在设备架上采用标准紧固件进行安装；(五)由于飞机在飞行过程中，需要电动泵液压能源系统长时间工作为系统供压，因此，在系统设计过程中，摒弃以往将电动泵液压能源系统作为应急能源的设计方式，使用能长时间工作的交流电动泵，将系统设计成为能够长时间稳定工作的交流电动泵液压能源系统，以保证系统设计满足使用要求；(六)电动泵液压能源系统采用2备I工作方式，正常情况下，两台交流电动泵同时工作，为系统供压，当其中一台电动泵出现故障吋，飞行员在驾驶舱内启动备用电动泵为系统供压，提高了系统的工作可靠性。可以采用风机22和交流电动泵10A、交流电动泵IOB或交流电动泵IOC交联控制 的方式，即交流电动泵10A、交流电动泵IOB或交流电动泵IOC任意一台开始工作时，风机22就开始工作。
权利要求
1.一种机舱内电动泵液压能源系统设计方法，本方法采取以下步骤 (一)系统油箱(I)存放系统油液，交流电动泵(IOA)通过吸油管路(24)将油液吸入产生高压油液，高压油液再通过单向活门(15A)，交流电动泵(IOB)通过吸油管路(24)将油液吸入并产生高压油液，高压油液再经过单向活门(15B)，交流电动泵(IOC)通过吸油管路(24)将油液吸入并产生高压油液，三路高压油液在会合之后经过系统高压油滤(9)后，进入供压管路(26)，在经过安全阀(18)和蓄压器(21)后，向负载供压； (二)高压油液在经过负载后，流进回油管路(23)，在经过系统回油滤(3)、采样活门(4)、系统回油滤(3)之后，回到系统油箱(I)，交流电动泵(IOA)壳体回油在经过单向活门(IlA)，交流电动泵(IOB)壳体回油在经过单向活门(IlB)，交流电动泵(IOC)壳体回油在经过单向活门(11C)，三台电动泵的壳体回油在会合后，经过壳体回油滤(9)，流进回油管路(23)； (三)交流电动泵(IOA)出口处安装有缓冲活门(14A)和压力继电器(13A)，交流电动泵(IOB)出口处安装有缓冲活门(14B)和压力继电器(13B)，交流电动泵(IOC)出口处安装有缓冲活门(14A)和压力继电器(13C)，在高系统压油滤(12)后安装有缓冲活门(14D)、压力表指示器(16)、压力表传感器(17)，使用充气管路(25)为蓄压器(21)充气，使用导线(27)连接压力表传感器(17)和压力表指示器(16)，在系统中，使用吸油活门(7)、增压活门(8)、油箱加油活门(6)进行地面维护； 其特征在于 (四)在飞机货舱内内设计、安装电动泵液压能源系统设备架，系统油箱(I)、放气活门(2)、系统回油滤(3)、采样活门(4)、液压散热器(5)、油箱加油活门(6)、吸油活门(7)、增压活门(8)、壳体回油滤(9)、交流电动泵(IOA)、交流电动泵(IOB)、交流电动泵(IOC)、单向活门(IlA)、单向活门(IlB)、单向活门(IlC)、系统高压油滤(12)、压力继电器(13A)、压力继电器(13B)、压力继电器(13C)、缓冲活门(14A)、缓冲活门(14B)、缓冲活门(14C)、缓冲活门(14D)、单向活门(ISA)、单向活门(15B)、单向活门(15C)、压力表指示器(16)、压力表传感器(17)、安全阀(18)、充气活门(19)、微型压力表(20)、蓄压器(21)、风机(22)、回油管路(23)、吸油管路(24)、充气管路(25)、供压管路(26)、导线(27)均在设备架上采用标准紧固件进行安装； (五)使用能持续工作>I小时的电动泵，将系统设计成为能够长时间稳定工作的交流电动泵液压能源系统，以保证系统设计满足使用要求； (六)在正常情况下，电动泵液压能源系统中两台交流电动泵同时工作为系统供压，当其中一台电动泵出现故障时，飞行员在驾驶舱内启动备用电动泵为系统供压。
2.如权利要求I所述的一种机舱内电动泵液压能源系统设计方法，可以采用风机(22)和交流电动泵(10)交联控制方式，即交流电动泵10A、交流电动泵IOB或交流电动泵IOC任意一台开始工作时，风机(22)就开始工作。
全文摘要
本发明属于液压能源系统设计技术领域，特别是涉及飞机电动泵液压系统设计领域。本发明通过在机舱内的专用液压系统设备托架上安装并连接电动泵液压能源系统相关附件，构建出能长时间工作的电动泵液压能源系统。电动泵液压能源系统使用飞机上产生的交流电，采用三台电动泵作为能源发生装置，正常情况下两台电动泵同时工作，出现故障时启动第三台电动泵，这样既保证了功率要求，又提高了系统的工作可靠性，此种方式能够在不改变原准机液压系统的设计、安装方式的前提下，通过在机舱内增加一套电动泵液压能源系统来提高整机液压系统的功率输出，同时，电动泵液压能源系统能够长时间可靠工作，避免了以往只能使用电动泵作为应急能源的弊端。
文档编号F15B1/02GK102650301SQ20111004358
公开日2012年8月29日 申请日期2011年2月24日 优先权日2011年2月24日
发明者叶白女, 张建会, 李巍, 李昆, 林烜 申请人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所