一种验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置及验证方法与流程

本发明属于航空燃气轮机技术领域，尤其涉及一种验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置及验证方法。

背景技术：

航空燃气涡轮发动机滑油系统是航空发燃气涡轮发动机的重要组成部分，主要承担发动机的高低压转子支点轴承、传动齿轮等部件的润滑工作。目前航空发动机在最大或中间状态必须具备滑油中断30s的能力，并且需要在整机试车中进行验证。这就需要滑油泵在在试车过程中停止向发动机各个轴承腔供油，抽吸空气30秒，来考验发动机轴承的断油能力。30秒以后滑油泵应能立即恢复发动机供油，否则将会个发动机整机造成危险。

目前国内的滑油中断试验都是在航空发动机上整机进行试验，并没有单独设计试验器对新研制滑油泵抽吸空气后能否正常恢复供油进行试验验证，具有较大的风险，一旦发动机断油30秒后滑油泵不能恢复供油，将对发动机整机造成极大的危险，而滑油泵断油后能否恢复供油在国内没有明确的试验方法进行验证。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置及验证方法，用于解决上述问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置，所述验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置包括滑油泵试验系统、连接管及两个气阀；其中

所述滑油泵试验系统包括加温滑油箱、计量油箱和滑油泵组，所述加温滑油箱用于模拟发动机轴承腔，所述计量油箱用于模拟发动机滑油箱，所述加温滑油箱与滑油泵组的出口端连接且之间设有出口计量表及调节阀，所述加温滑油箱与滑油泵组的进口端连接且之间设有闸阀，所述加温滑油箱与计量油箱连接，在所述计量油箱的出口处还设有防吸虹装置，所述防吸虹装置用于调节计量油箱的液面高度；

两个气阀分别为常开气阀和常闭气阀，通过所述连接管将所述加温滑油箱和计量油箱连接，及通过所述连接管将所述防吸虹装置与滑油泵组的进口端连接，且在防吸虹装置与滑油泵组的进口端连接的连接管中设置常开气阀，所述常闭气阀与常开气阀并联设置且与空气连通。

进一步地，所述连接管为软管。

进一步地，在所述常闭气阀连通空气端还设有空气气滤。

进一步地，所述空气气滤的过滤精度为30μm～70μm。

本发明还提供了一种验证滑油中断后滑油泵功能的试验方法，采用如权利要求1-4任一所述的验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置，所述验证滑油中断后滑油泵功能的试验方法包括

S1：安装所述验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置，安装前对所述验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置中的零部件及管路进行清洗；

S2：启动滑油泵组，检查所述验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置的循环情况；

S3：将滑油加温至发动机工作温度，将加温滑油箱加压至该状态下发动机轴承腔压力，连接管与发动机实际改装管路长度一致；

S4：向计量油箱中加入滑油，使防虹吸装置与计量油箱液位高度差和真实环境中防虹吸装置与发动机滑油箱液位高度差一致，并且将计量油箱加压至发动机滑油箱实际压力值；

S5：将滑油泵组转速升至发动机实际工作转速；

S6：调节所述调节阀，使所述出口压力表显示为发动机实际供油压力；

S7：待所述出口压力表显示数值稳定后，进行中断试验；

将常闭气阀打开，并瞬间关闭所述闸阀，同时开始计时，记录所述出口压力表下降为0的时间T1；

S8：计时n秒后停止，立刻打开常开气阀，同时关闭常闭气阀；

S9：再次开始计时，记录计量油箱中油位下降时间T2，出口压力表恢复示数时间T3，出口压力表显示发动机实际供油压力时秒表停止计时并记录时间T4；

S10：打开所述滑油泵试验系统中的调节阀，同时关闭常开气阀，所述验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置稳定后停止试验。

进一步地，n＝30。

本发明的一种验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置及验证方法在可有效的对滑油泵断油后恢复供油的性能进行验证，降低了在整机试车上进行滑油中断试验的风险，验证了滑油泵的能力，具有风险低、节约成本、实用便捷等诸多优点。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明一实施例的验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置示意图。

图2为本发明一实施例的发动机滑油管路改装示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明的一种验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置包括滑油泵试验系统、连接管及两个气阀；

其中，滑油泵试验系统包括加温滑油箱、计量油箱和滑油泵组，加温滑油箱用于模拟发动机轴承腔，计量油箱用于模拟发动机滑油箱，加温滑油箱与滑油泵组的出口端连接且之间设有出口计量表及调节阀，加温滑油箱与滑油泵组的进口端连接且之间设有闸阀，加温滑油箱与计量油箱连接，在计量油箱的出口处还设有防吸虹装置，防吸虹装置用于调节计量油箱的液面高度。此外，滑油泵试验系统还包括：气源，齿轮增速箱，回油路以及若干阀门及阀门流量计等，本发明一实施例的滑油泵试验系统如图1所示：滑油泵试验系统由动力驱动系统、滑油系统、测试操纵系统组成，将滑油泵组安装至齿轮增速箱上，并连接相应供油管路和回油管路，计量油箱出口安装防虹吸装置与实际发动机保持一致。

滑油泵试验系统主要性能参数如下：

转速：0～15000rpm；

电机功率：15kw；

滑油温度：室温～100℃；

滑油：4050高温合成润滑油。

①发动机真实状态的滑油管路介绍

改装加温滑油箱至滑油泵组之间的管路，以实现在发动机中断滑油状态供油泵抽气。在加温滑油箱至滑油泵组之间的管路上安装两个气阀：一个为常开气阀，另一个为常闭气阀。两个气阀采取并联的方式，用一个按钮进行控制。正常润滑时两个气阀断电，常开气阀打开，常闭气阀关闭，保证滑油供油；中断滑油供油时，两个气阀同时通电，常开气阀关闭，常闭气阀打开，滑油供油中断，供油泵抽气。另外在常闭气阀下方的进气口增加了一个空气气滤，过滤精度为30μm～70μm，本实施例中的空气气滤过滤精度为50μm，以防滑油中断时空气中的杂质被抽到滑油泵中去。需要说明的是，连接管为软管。

②模拟发动机断油原理

本发明的验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置系统原理图如图1所示，其中虚线为连接管、阀K7为常开气阀、阀K6为常闭气阀，通过设计两个油箱模拟发动机实际工作状态，其中，加温油箱模拟发动机轴承腔，计量油箱模拟发动机滑油箱，可分别进行加温加压模拟实际工作状态，并且计量油箱出口安装防虹吸装置与发动机滑油系统供油路保持一致。供油路开始从加温油箱吸油，断油后通过阀门控制改从计量油箱吸油，回油路始终从加温油箱吸油。

在计量油箱上出口处安装防虹吸装置，与发动机上防虹吸装置安装相对高度一致，保证断油后的油箱压力液面高度与实际工作状态一致。开始工作时调节滑油泵组志工作转速，常闭气阀K6、常开气阀K7处于关闭状态，滑油泵组从加温油箱中抽油，调节调节阀K11使供油压力与发动机供油压力一致，出口压力表P3显示数值稳定后，进行中断试验。打开常闭气阀K6，瞬间关闭闸阀K5，此时滑油泵组停止抽油，仅从常闭气阀K6抽气模拟发动机断油状态，秒表计时30S后立刻打开常开气阀K7，同时关闭常闭气阀K6，此时滑油泵组从计量油箱中抽油，观察计量油箱油位是否下降。打开闸阀K5，同时关闭常开气阀K7。即可完成一个循环滑油中断模拟试验。试验中可向计量油箱和加温油箱中加压，模拟发动机滑油箱和轴承腔的腔压，使试验仿真度提高。

另外，本发明的验证滑油中断后滑油泵功能的验证方法，具体步骤为

步骤1：按图1所示安装系统，安装前试验件及相关零组件及管路应清洗干净；

步骤2：启动滑油泵组，检查系统的循环情况；

步骤3：滑油加温至发动机工作温度，油箱加压至该状态发动机轴承腔压力，软管1长度为1m、软管2长度为1.4m(即软管长度与发动机实际改装管路长度一致)；

步骤4：向计量油箱加入滑油，使防虹吸装置与油箱液位高度差与之间发动机液位高度差一致，并且加压至发动机滑油箱实际压力值；

步骤5：将滑油泵组转速缓慢升至实际工作转速；

步骤6：调节调节阀K11，使出口压力表P3显示为发动机实际供油压力；

步骤7：待出口压力表P3显示数值稳定后，进行中断试验；

将常闭气阀K6打开，瞬间关闭闸阀K5，同时开始用秒表计时，记录出口压力表P3下降为0的时间T1，此时滑油泵停止从油箱吸油，开始抽吸空气；

步骤8：秒表计时30S后停止计时，立刻打开常开气阀K7，同时关闭常闭气阀K6，此时滑油泵组从计量油箱吸油，与发动机实际工作状态一致，回油路始终从加温油箱吸油，模拟发动机轴承腔实际状态；

步骤9：再次开始计时，记录计量油箱油位下降时间T2，出口压力表P3恢复示数时间T3，出口压力表P3显示发动机实际供油压力时秒表停止计时并记录时间T4；

步骤10：打开闸阀K5，同时关闭常开气阀K7，系统稳定后停车，即试验完成。

本发明的一种验证滑油中断后滑油泵功能的试验装置及验证方法在可有效的对滑油泵断油后恢复供油的性能进行验证，降低了在整机试车上进行滑油中断试验的风险，验证了滑油泵的能力，具有风险低、节约成本、实用便捷等诸多优点。

以上所述，仅为本发明的最优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。