空气压力测量的便携式装置的制作方法

本发明涉及一种压力测量装置，特别涉及一种用于航空发动机高压压气机后空气压力测量的便携式装置，属于航空发动机技术领域。

背景技术：

在航空发动机的工作过程中，其中油泵调节器控制的参数高压压气机后空气压力(P_k^*)可能发生变化。P_k^*的改变必然会影响发动机最大燃油供给量的改变，从而导致发动机的转子的最高转速和涡轮前温度的改变，进而更加严重的问题是可能导致发动机转子超转，涡轮超温。因此，在发动机外场定期维护中必须对油泵调节器(НР-30КП)控制的参数P_k^*进行测量，并根据测量结果对该参数进行调整，才能保证发动机正常运行和安全工作。目前，对油泵调节器控制的参数P_k^*进行测量的装置在发动机试车台架也有使用，但是该装置各部分是分散固定布置，操作极不方便，且与发动机试车台架一体建造而成，因此，该装置无法单独使用、更无法移动和方便携带，因而无法满足在发动机外场定期维护中对P_k^*参数方便地进行测量的要求。

技术实现要素：

本发明的目的正是针对航空发动机在定期维护中对油泵调节器(НР-30КП)控制的参数P_k^*进行测量时所存在的缺陷和不足，而设计一种各部件集中布置、单独使用、能满足测量和操作均方便、且携带亦方便的空气压力测量的便携式装置；通过该装置测量出油泵调节器控制的P_k^*压力实际值，以确保航空发动机高压压气机后空气压力在允许偏差范围内，从而保证航空发动机燃油的供给满足发动机的工作状态所需；进而确保发动机的正常工作和安全运行。

为实现上述目的，本发明采用由以下的技术措施构成的技术方案来实现的。

本发明所述一种空气压力测量的便携式装置，包括箱体，气源软管，气源罐，减压器，压力表，空气滤，第一节流阀，第二节流阀，三通接头，第一快插接头，第二快插接头，供气软管和测压软管；所述气源软管一端与减压器一端连接，其另一端与气源罐连接，减压器另一端通过连接管与空气滤一端连接，空气滤另一端通过连接管与第一节流阀一端连接，第一节流阀另一端通过连接管与三通接头其中一个接头连接，三通接头其余两个接头通过连接管分别与第二节流阀和第二快插接头一端连接，第二快插接头另一端与供气软管一端连接，所述第一快插接头一端通过连接管与压力表连接，其另一端与测压软管一端连接；所述减压器、压力表、空气滤、第一节流阀、第二节流阀、第一快插接头和第二快插接头均布置于箱体内，气源罐安装于箱体外；测量时，根据发动机中油泵调节器控制的参数Pk^*测量要求，将所述供气软管和测压软管与发动机管路上相应部件连接，或将测压软管与发动机管路上相应部件连接，即可进行Pk^*测量。

上述技术方案中，所述装置在用于测量空气压力前，需用密封软管两端分别与所述第一快插接头和第二快插接头的接头紧密连接密封；所述气源软管与气源罐连接，即可对装置的密封性进行检查；检查完毕，密封软管解除。

上述技术方案中，所述发动机中油泵调节器控制的参数Pk^*的测量，一是在发动机起飞状态是受油压助力器限制时，此时将装置中连接第二快插接头的供气软管另一端与发动机上通向最大压力限制器的空气导管连接，而连接第一快插接头的测压软管另一端与通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴连接，所述连接减压器的气源软管另一端与气源罐连接，即可对Pk^*进行测量。

上述技术方案中，所述发动机中油泵调节器控制的参数Pk^*的测量，二是在发动机起飞状态是受高压压气机后空气压力限制时，此时将装置中连接第一快插接头的测压软管的另一端连接到发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴上，而发动机上通向最大压力限制器的空气导管与发动机上最大压力限制和自动加速空气滤连接的发动机上最大压力限制和自动加速空气滤上的接嘴连接，即可对Pk^*进行测量。

上述技术方案中，所述气源罐提供发动机中油泵调节器对其工作介质所要求的气体，所述气源罐内提供的气体为氮气。

本发明所述空气压力测量的便携式装置用于航空发动机的定期维护中对油泵调节器控制的参数高压压气机后空气压力(Pk^*)进行测量的基本要求是：在进行Pk^*的检查前，首先应根据测量的油泵调节器所处环境大气的温度和压力，判定发动机在起飞状态是受油压助力器限制，即高压转速n₂限制；还是受高压压气机后空气压力限制，即P_k^*限制。根据所受限制条件不同分以下两种情况对Pk^*进行检查：

1)当受高压压气机后空气压力限制时，利用所述装置中压力表测量发动机高压转速下降时刻通向最大压力限制器的空气导管内的压力，此压力即为油泵调节器控制的实际P_k^*压力。

2)当受油压助力器限制时，通过所述装置中气源罐内所充气体逐步增加供气压力，并利用装置中压力表测量发动机高压转速下降时刻此装置供气压力，此压力即为油泵调节器控制的实际P_k^*压力。

本发明所述便携式装置用于测量上述两种受限制情况的空气压力即实际P_k^*压力时的连接关系，当测量的是高压压气机后空气压力受油压助力器限制时的空气压力，此时将装置中连接第二快插接头的供气软管另一端与发动机上通向最大压力限制器的空气导管连接，而连接第一快插接头的测压软管另一端与通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴连接，所述连接减压器的气源软管另一端与气源罐连接即可对Pk^*进行测量。

本发明所述便携式装置，当测量的是高压压气机后空气压力受高压压气机后空气压力限制时的空气压力，此时将装置中连接第一快插接头的测压软管的另一端与发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴连接，而发动机上通向最大压力限制器的空气导管与发动机上最大压力限制和自动加速空气滤连接的发动机上最大压力限制和自动加速空气滤上的接嘴连接，即可对Pk^*进行测量。

将上述两种情况所测得的油泵调节器控制的实际P_k^*压力与发动机履历本记录值进行对比，通过对比差值确定是否调整油泵调节器控制的P_k^*压力以及调整其用量，并对调整后的P_k^*压力进行再测量，以确保P_k^*压力调整量符合要求。

本发明所述的空气压力测量的便携式装置的优点及有益的技术效果如下：

1、本发明所述的一种用于航空发动机高压压气机后空气压力(P_k^*)测量的便携式装置，为航空发动机外场维护中对油泵调节器控制的参数高压压气机后空气压力进行测量提供了设备保障，其结构简单，且体积轻便、其操作性和实用性强。

2、本发明所述的空气压力测量的便携式装置，可准确测量出发动机中油泵调节器控制的P_k^*压力实际值，将测量值与发动机履历本记录值进行对比；通过对比所得差值来确定是否调整油泵调节器控制的P_k^*压力。

3、本发明所述的空气压力测量的便携式压力装置，对调整后的P_k^*压力进行再测量，以确保航空发动机高压压气机后空气压力值调整后达到在要求的偏差范围内，从而保证发动机燃油的供给，进而确保发动机工作状态稳定可靠，正常运行。

4、本发明所述的空气压力测量的压力装置，不仅解决了航空发动机外场定期维护中对空气压力测量装置可移动、便携带的要求，而且克服了传统装置各部分为分散布置，并与发动机试车台架一体建造的极不方便的测压装置。

附图说明

图1本发明所述空气压力测量的便携式装置的整体结构示意图；

图2本发明所述空气压力测量的便携式装置在使用前作密封检查的结构示意图；

图3本发明实施例所空气压力测量的述便携式装置用于测量P_k^*受油压助力器限制时的结构示意图，与图1结构相同；

图4本发明实施例所述空气压力测量的便携式装置用于测量P_k^*受高压压气机后空气压力限制时的结构示意图。

图中，1箱体，2气源软管，3减压器，4压力表，5空气滤，6第一节流阀，7第二节流阀，8三通接头、9第一快插接头，10第二快插接头，11供气软管，12测压软管，13发动机上最大压力限制和自动加速空气滤上的接嘴，14发动机上最大压力限制和自动加速空气滤，15发动机上通向最大压力限制器的空气导管，16发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴,17气源罐，18密封软管。

具体实施方式

下面结合附图并用具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不意味着是对本发明保护范围的任何限定。

本发明所述的空气压力测量的便携式装置其结构如图1所示，包括箱体1，气源软管2，气源罐17，减压器3，压力表4，空气滤5，第一节流阀6，第二节流阀7，三通接头8、第一快插接头9，第二快插接头10，供气软管11，测压软管12；所述气源软管2一端连接减压器3的一端，减压器3另一端通过连接管与空气滤5一端连接，空气滤5另一端通过连接管与第一节流阀6一端连接，第一节流阀另一端通过连接管与三通接头8其中一个接头连接，三通接头8其余两个接头通过连接管分别与第二节流阀7和第二快插接头10一端连接，第二快插接头10另一端与供气软管11一端连接，所述第一快插接头9一端通过连接管与压力表4连接，其另一端与测压软管12一端连接。所述减压器3、压力表4、空气滤5、第一节流阀6和第二节流阀7均布置于箱体1内，气源罐17安装于箱体外。测量时，根据发动机中油泵调节器控制的参数Pk^*测量要求，将所述供气软管11和测压软管12与发动机管路上相应部件连接，或将测压软管12与发动机管路上相应部件连接，即可对P_k^*进行测量。

图2中，本发明所述的便携式装置在用于测量空气压力P_k^*前，需要进行对装置的密封检查，此时，所述第二快插接头10与供气软管11的连接脱开，第一快插接头9与测压软管12的连接脱开，然后将两个快插接头分别与密封软管18两端的快插接头紧密连接密封，气源软管2与气源罐17连接，即可进行该装置的密封检查。检查完毕，密封软管18解除；然后所述第一快插接头9与测压软管12一端重新连接上，第二快插接头10与供气软管11一端重新连接上。

图3中，当使用所述空气压力测量的便携式装置用于测量高压压气机后空气压力是受油压助力器限制时的空气压力，此时，将装置中的供气软管11另一端与发动机上通向最大压力限制器的空气导管15连接，而装置中的测压软管12另一端与发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴16连接；即可对P_k^*进行测量。

图4中，当使用所述空气压力测量的便携式装置用于测量高压压气机后空气压力是受高压压气机后空气压力限制时的空气压力，此时，将装置中的测压软管12与发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴16连接；而发动机上通向最大压力限制器的空气导管15与发动机上最大压力限制和自动加速空气滤14连接的发动机上最大压力限制和自动加速空气滤上的接嘴13连接，即可对P_k^*进行测量。

实施例

本实施例将所述空气压力测量的便携式装置用于测量发动机中P_k^*时，所使用的压力表4测量范围应不小于4MPa，测量误差不大于±0.01MPa，减压器3输出压力应在0～1.96MPa之间，所述气源罐17中的气体为氮气，其压力不大于10MPa。

本实施例使用所述空气压力测量的便携式装置进行P_k^*测量的具体操作步骤如下：

1、使用前对所述装置的密封检查，按图2所示结构连接好各部件

为保证P_k^*测量准确性，本装置使用前须进行气密性检查，气密性检查具体步骤如下：

1.1借助装置中气源软管2将其与压力为(8～10)MPa的气源罐17进行连接；

1.2用密封软管18两端分别与第一快插接头9和第二快插接头10连接起来密封；

1.3确保第二节流阀7处于关闭状态，第一节流阀6处于打开状态；

1.4在各部件接头处涂抹肥皂液；

1.5打开气源罐17开关，调节减压器3至压力表5显示的压力为1.9MPa，观察涂抹肥皂液处应无气泡；如有气泡，则检查有气泡处接头的结合情况，排故后对装置重新进行气密性检查；

1.6关闭气源罐17的开关，打开第二节流阀7，释放气压；

1.7分解密封软管18，并用堵盖堵住第一快插接头9和第二快插接头10，关闭第二节流阀7。

2、使用本装置进行P_k^*的检查

在进行P_k^*的检查前，首先根据测量油的泵调节器所处环境大气温度和压力，判定发动机在起飞状态是受油压助力器限制即高压转速n₂限制，还是受高压压气机后空气压力限制即P_k^*限制；当发动机起飞状态受P_k^*限制时，P_k^*的检查按下述2.1步骤要求进行，当发动机起飞状态受高压转速n₂限制时，P_k^*的检查按下述2.2步骤要求进行。

2.1当发动机在起飞状态是受P_k^*限制时

a)按上述步骤1进行装置的气密性检查；

b)从发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴16分解下堵盖，然后按图4所示结构连接好各部件，将测压软管12的两端分别连接到发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴16和装置中的第一快插接头9上；

c)起动发动机并进行发动机暖机，将发动机按试车程序推至起飞状态，记录装置中压力表4显示的高压压气机后的空气表压P_b；

d)按下式计算高压压气机后空气的绝对压力P_j：

P_j＝P_b+P_a……………………………………………(1)

其中P_j为绝对压力，P_b为空气表压，P_a为大气压力；

如果按照公式(1)计算得到的P_j与发动机履历本中记录的P_k^*限制超出(-0.0294～0.0196)MPa时，则需对P_k^*限制值进行调节，并对调节后的P_k^*重新进行检查，直至绝对压力P_j与发动机履历本中记录的P_k^*偏差在±0.0098MPa的范围之内；

e)分解测压软管12，即取下测压软管；

f)复原装配发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴16上的堵盖，并确保接口处的密封性。

2.2当发动机在起飞状态是受高压转速n₂限制时

a)按上述步骤1进行装置的气密性检查；

b)松开并拧下将发动机上通向最大压力限制器的空气导管15连接到发动机上最大压力限制和自动加速空气滤上的接嘴13上的外套螺母，将发动机上通向最大压力限制器的空气导管15与发动机上最大压力限制和自动加速空气滤上的接嘴13脱开，使用堵盖将发动机上最大压力限制和自动加速空气滤上的接嘴13堵住并保证该处密封；然后按图3所示结构连接好各部件；

c)将供气软管11一端连接到发动机上通向最大压力限制器的空气导管15上，并拧紧其外套螺母；

d)将发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴16上的堵盖拧下，将测压软管12一端连接发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴16上，并拧紧外套螺母；

e)将供气软管11和测压软管12的另一端分别连接到装置中第二快插接头10和第一快插接头9上，并用保险丝对各软管端头进行补充固定；

f)确认装置中的第一节流阀6和第二节流阀7都处于关闭位置，借助所述气源软管2将其与装有氮气压力为(8～10)MPa的气源罐17进行连接；

g)起动发动机并进行发动机暖机，将发动机按试车程序推至起飞状态；

h)打开气源罐的开关；

i)平稳打开第一节流阀6，逐渐增大向发动机上通向最大压力限制器的空气导管15的供气压力，记录发动机转速n₂开始降低时刻装置中压力表4显示的空气表压力P_b；

j)关闭气源罐17的开关，经第二节流阀7释放氮气压力；

k)关闭第一节流阀6和第二节流阀7；

l)按上述2.1节中公式(1)计算高压压气机后空气的绝对压力Pj；

m)如果按照公式(1)计算得到的Pj与发动机履历本中记录的P_k^*限制超出(-0.0294～0.0196)MPa时，则需对P_k^*限制值进行调节，并对调节后的P_k^*重新进行检查，直至P_j与P_k^*偏差在±0.0098MPa的范围之内；

n)分解供气软管11、测压软管12；

f)复原装配发动机上通向最大压力限制器的空气导管上的三通接嘴16上的堵盖和发动机上最大压力限制和自动加速空气滤上的接嘴13上的外套螺母，并确保接口处的密封性。

注：在打开第一节流阀6的过程中注意压力表的读数，以确保供气压力不超过1.96MPa。

3、油泵调节器控制的P_k^*的调节

根据计算得到的高压压气机后空气的绝对压力P_j与履历本记录的油泵调节器控制的P_k^*的对比差值来旋转P_k^*限制调整螺钉，P_k^*限制调整螺钉旋转一圈，油泵调节器控制的P_k^*压力改变0.098MPa；顺时针旋转时，油泵调节器控制的P_k^*压力增加；逆时针旋转时，油泵调节器控制的P_k^*压力减少。

本发明通过实施例可准确测量出油泵调节器(НР-30КП)控制的P_k^*压力实际值，将测量值与发动机履历本记录值进行对比。通过对比差值确定是否调整油泵调节器НР-30КП控制的P_k^*压力以及调整量，并对调整后的P_k^*压力进行再测量，以确保P_k^*压力调整量符合要求，进而保证发动机燃油的供给以满足发动机的工作状态所需，安全运行。