本发明涉及滑油泵防火试验,特别地,涉及一种多联滑油泵防火试验装置。此外,本发明还涉及一种采用上述多联滑油泵防火试验装置的多联滑油泵防火试验方法。
背景技术:
1、根据航空发动机适航规定中第33.17条的规定,在发动机正常工作期间存留或输送易燃液体的每一外部管路、接头和其他部件,必须由中国民用航空局确认是耐火的或是防火的。因此,对于滑油箱出口不设置切断阀的民用发动机滑油系统,通常需要进行滑油泵防火试验验证,以验证滑油泵的防火性能是否满足要求。民用发动机滑油系统中的滑油泵通常为多联滑油泵,对于多联滑油泵组的防火试验,目前常用的试验方法时将多联滑油泵连接到电机或者齿轮箱等动力源,试验时,由动力源驱动多联滑油泵中的泵体转动来实现滑油的循环流动。
2、然而,如图1所示,对于目前的多联滑油泵(特别是高速泵)防火试验,为了满足规定的如滑油流量、压力等试验参数要求,试验必须在滑油泵转动状态下进行(即依靠滑油泵自身工作产生流量和压力;如果不转动,由于泵内部转子与隔板之间为小间隙,仅依靠外部油源,无法实现泵各级的滑油循环),这对试验台提出了较高的要求,试验台必须具备可靠的动力源,才能驱动多联滑油泵在防火试验过程中正常工作;而现有的试验台,通常并不具备可靠动力源条件,使得多联滑油泵的试验资源紧张,往往难以满足相关型号研制的进度要求;同时,对于带可靠动力源的试验台,由于带动力源使试验设备的复杂度大幅增加(为避免防火试验过程动力源受试验火焰的影响而损坏,还需要对动力源进行隔热保护或者物理隔离防护),并增加了试验成本和难度;另外,如图2所示,由于多联滑油泵在转动状态下试验时,每一级泵均需要连接对应的管路,使得整个试验管路系统十分复杂,转接段上的管路接头变多,密封部位增多,出现液体介质泄漏的风险增加,使防火试验的难度进一步增加,防火试验风险变高。
技术实现思路
1、本发明提供了一种多联滑油泵防火试验装置及方法,以解决现有的多联滑油泵防火试验对试验台的要求高(需要动力源及相关防护设备)、试验成本和试验难度大,试验风险高的技术问题。
2、根据本发明的一个方面,提供一种多联滑油泵防火试验装置,包括用于模拟发动机机匣并连接试验台的模拟壳体、布设于模拟壳体上的多联滑油泵、与模拟壳体连接的增压级循环油路以及与模拟壳体连接的回油级循环油路,多联滑油泵包括增压泵和多级回油泵,增压泵的排油口与增压级循环油路的供油端连通,增压泵的吸油口与增压级循环油路的回油端连通,增压泵内开设有分别与吸油口和排油口连通的增压级通油槽,模拟壳体内开设有分别与多级回油泵的吸油口和回油级循环油路的回油端连通的集油腔,回油级循环油路的供油端分别与多级回油泵的排油口连通,回油泵内开设有分别与吸油口和排油口连通的回油级通油槽,模拟壳体内的回油泵的吸油口和集油腔连通的油路上布设有节流嘴。
3、作为上述技术方案的进一步改进:
4、进一步地,回油泵布设有四级,节流嘴和回油泵一一对应布设,四个节流嘴在多联滑油泵防火试验时的流量分别为w1、w2、w3和w4,其对应的节流嘴的直径分别为φa、φb、φc、φd,节流嘴的流量计算公式为:
5、;
6、;
7、其中, w为节流嘴流量, c d为流量系数, d为节流嘴(120)的直径,为节流嘴的前后压差, ρ为滑油密度,φa为φ1.5mm~φ2mm。
8、进一步地,模拟壳体包括与多联滑油泵连接的安装面一以及与安装面一相对布设的安装面二,安装面上开设有四个通油口,节流嘴布设于通油口上,安装面二上布设有管接头一、管接头二、管接头三和管接头四,管接头一分别与增压泵的排油口和增压级循环油路的供油端连通,管接头二分别与增压泵的吸油口和增压级循环油路的回油端连通,管接头三分别与回油级循环油路的回油端和集油腔连通,管接头四分别与回油级循环油路的供油端和多级回油泵的排油口连通。
9、进一步地,增压级循环油路包括增压级油箱、分别与增压级油箱的出油口和增压泵的排油口连通的增压级供油组件以及分别与增压级油箱的回油口和增压泵的吸油口连通的增压级回油组件。
10、进一步地,增压级供油组件包括与增压级油箱的出油口连通的泵站一、分别与增压泵的排油口和泵站一连通的供油管一、分别与供油管一和增压级油箱连通的调节阀一、布设于供油管一上的流量计一、布设于供油管一上的铂电阻一以及布设于供油管一上的压力表一。
11、进一步地,增压级回油组件包括分别与增压泵的吸油口和增压级油箱的回油口连通的回油管一、布设于回油管一上的调节阀二以及布设于回油管一上的通气阀一。
12、进一步地,回油级循环油路包括回油级油箱、分别与回油级油箱的回油口和集油腔连通的回油级回油组件以及分别与回油级油箱的出油口和多级回油泵的排油口连通的回油级供油组件。
13、进一步地,回油级供油组件包括与回油级油箱的出油口连通的泵站二、分别与泵站二和多级回油泵的排油口连通的供油管二、分别与供油管二和回油级油箱连通的调节阀三、布设于供油管二上的流量计二、布设于供油管二上的铂电阻二以及布设于供油管二上的压力表二。
14、进一步地,回油级回油组件包括分别与回油级油箱的回油口和集油腔连通的回油管二,布设于回油管二上的调节阀四以及布设于回油管二上的通气阀二。
15、根据本发明的另一方面,还提供了一种多联滑油泵防火试验方法,其采用上述的多联滑油泵防火试验装置。
16、本发明具有以下有益效果:
17、本发明的多联滑油泵防火试验装置,通过模拟壳体模拟发动机机匣并连接试验台,再在模拟壳体上安装多联滑油泵、增压级循环油路和回油级循环油路,在试验台不需要动力源的条件下可进行防火试验;通过增压泵的排油口与增压级循环油路的供油端连通,增压泵的吸油口与增压级循环油路的回油端连通,以使滑油先从增压泵的排油口流入,再从增压泵的吸油口流出,通过滑油反向流动保证增压泵的排油口的温度和压力参数,且增压泵内开设有分别与吸油口和排油口连通的增压级通油槽,以在防火试验时,实现在增压泵不转动的情况下,增压级滑油的循环流动,从而验证增压泵的防火性能;通过在模拟壳体内开设分别与多级回油泵的吸油口和回油级循环油路的回油端连通的集油腔,再通过回油级循环油路的供油端分别与多级回油泵的排油口连通,以使滑油先从多级回油泵的排油口流入,再从多级回油泵的吸油口汇合至集油腔内后流出,通过滑油反向流动保证回油泵的排油口的温度和压力参数,通过在模拟壳体内的回油泵的吸油口和集油腔连通的油路上布设节流嘴,以通过节流嘴和集油腔配合来实现多级回油泵内的滑油流量分配,进而保证各回油泵内的流量满足试验要求,同时大大简化了管路系统,降低了滑油泄漏的风险,且回油泵内开设有分别与吸油口和排油口连通的回油级通油槽,实现在回油泵不转动的情况下,回油级滑油的循环流动,从而实现在回油泵不转动的情况下验证回油泵的防火性能;本方案相对于现有技术,通过分别在增压泵内和回油泵内开设增压级通油槽和回油级油槽,并在增压级循环油路和回油级循环油路作用下,实现多联滑油泵不转动的情况下,模拟多联滑油泵工作时的滑油流动,且通过滑油反向流动来便于保证防火试验时的温度和压力参数满足要求,同时通过节流嘴和集油腔配合来实现多级回油泵内的滑油流量分配,保证流量参数满足要求。相对于现有技术,对试验台的要求低(试验台不需要带动力源及相关防护设备),简化了管路系统,大幅降低了因试验台要求高(试验台需要带动力源及相关防护设备)、管路系统复杂等因素可能导致的多联滑油泵防火试验不成功的风险,实用性强,适于广泛推广和应用。
18、除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。