一种试验件防冰引气流量装置、试验方法转让专利
申请号 : CN201911284472.3
文献号 : CN111044295B
文献日 : 2021-06-15
发明人 : 廖利华 , 郭斌
申请人 : 湖南汉能科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种防冰引气流量试验方法,其特征在于,将试验件安装在试验件安装装置上,所述试验件安装装置包括试验件安装系统、压缩空气气源系统、排气管道;所述试验件安装系统包括顺次连接的环形直管段、试验件安装机构、旋转测量机构、排气直管段和扩张段,所述环形直管段包括进气整流罩和设置在内部的进气锥构成;所述试验件安装机构用于安装试验件;所述旋转测量机构和排气直管段依次连接形成直管,内部安装排气锥组件,所述旋转测量机构上设有总压探针和静压测量孔;所述排气直管段后部连接扩张段;所述压缩空气气源系统与试验件的防冰引气管接口连接,包括通过管路连接的压缩机、储气罐、空气干燥机、过滤器、流量计,所述防冰引气管接口包括前涡流机匣引气接口和大防冰引气管接口,用于对试验件单件和组件进行试验;排气管道连接在试验件安装系统后端;
对单件进行实验时,封堵前涡流机匣引气接口,空气从大防冰引气管接口进入管路,通过调节管路中的引气压力分别达到0.1MPa和0.2MPa两个不同的状态,分别测量两个引气压力下涡流匣单件的标态引气流量,通过比较实测值与目标值判断是否达到要求;
对组件进行试验时,空气从前涡流机匣引气接口和大防冰引气管接口分两路进入管路,通过调节管路中的引气压力分别达到0.1MPa和0.2MPa两个不同的状态,分别测量两个引气压力下涡流匣组件的标态引气流量,通过比较实测值与目标值判断是否达到要求。
2.根据权利要求1所述防冰引气流量试验方法,其特征在于,所述过滤器为水气分离器、除尘过滤器和精密过滤器。
3.根据权利要求1所述防冰引气流量试验方法,其特征在于,所述空气干燥机为吸附式干燥机,所述干燥机设有两个吸附塔,压缩空气交替流经两个吸附塔,当其中一个吸附塔在高分压的状态下,干燥剂吸收大量的水分,而另一吸附塔则由再生气管道通入干燥的低压气体,解析干燥剂吸收的水分进行干燥剂的再生。
4.根据权利要求1所述防冰引气流量试验方法,其特征在于,所述管路上还设有调节阀。
5.根据权利要求4所述防冰引气流量试验方法,其特征在于,管路上设有截止阀。
6.根据权利要求2所述防冰引气流量试验方法,其特征在于,所述过滤器与管路采用法兰连接,每台过滤器配置一台排污阀。
7.根据权利要求1所述防冰引气流量试验方法,其特征在于,所述旋转测量机构包括小齿轮、大齿轮、测量圆环,所述小齿轮与大齿轮啮合,大齿轮连接测量圆环,小齿轮在伺服电机驱动下,带动大齿轮转动,大齿轮带动测量圆环转动,所述测量圆环上均布多支多测点总压探针,和多个静压测量孔,测量圆环转动,实现多支探针和静压测量孔360°覆盖整个排气环形通道。
8.根据权利要求7所述防冰引气流量试验方法,其特征在于,所述旋转测量机构上设置
3支5测点总压探针,每支探针之间以120°均布,总压探针测点按等截面积进行布置;还设有
3个静压测量孔。
9.根据权利要求7所述防冰引气流量试验方法,其特征在于,所述旋转测量机构设有控制系统,包括PLC、伺服控制器。
说明书 :
一种试验件防冰引气流量装置、试验方法
技术领域
背景技术
理是将发动机高压级压气机引出高温、高压空气,使其通过管道进入飞机结冰区域,加热蒙
皮表面,以防止表面结冰。
装置。
发明内容
气直管段和扩张段,所述环形直管段包括进气整流罩和设置在内部的进气锥构成;所述试
验件安装机构用于安装试验件;所述旋转测量机构和排气直管段依次连接形成直管,内部
安装排气锥组件,所述旋转测量机构上设有总压探针和静压测量孔;所述排气直管段后部
连接扩张段;所述压缩空气气源系统与试验件的防冰引气管接口连接,包括通过管路连接
的压缩机、储气罐、空气干燥机、过滤器、调节阀;排气管道连接在试验件安装系统后端。
另一吸附塔则由再生气管道通入干燥的低压气体,解析干燥剂吸收的水分进行干燥剂的再
生。
量圆环转动,所述测量圆环上均布多支多测点总压探针,和多个静压测量孔,测量圆环转
动,实现多支探针和静压测量孔360°覆盖整个排气环形通道。
态;测量两个引气压力下涡流机匣的标态引气流量。
下,模拟两种气压状态,能够准确、真实的反映航空发动机飞行状态下的气流、气压和温度,
测试的结果能够准确反映试验件是否达到飞行设计要求,且结构简单、实现工艺难度低。
附图说明
具体实施方式
座18。进气导流罩、试验件安装机构12、旋转测量机构15、排气直管16和扩张段17依次连接
形成圆形管状,进气锥组件13和排气锥组件14设置在管内。其前部的整流罩11和进气锥组
件13形成一个环形直管段;后部排气锥组件14与旋转测量机构15、排气直管16形成一个直
管段,避免气流进入和排出试验件时产生气流分离,旋转测量机构和排气直管段连接形成
圆管,排气锥组件设置在圆管内。试验件安装机构12设有与压缩空气气源系统2联通的防冰
引气接口191、192。试验安装机构12后端连接有排气管道3。
温度。在进行试验时,导流罩与试验件采用快卸环进行连接,导流罩以悬臂状态由试验件支
撑。没有试验件时,导流罩放置在进气导流罩移动支座上,可随支座18前后移动,为试验件
上下台提供操作空间。
27。空压机21为螺杆式压缩机,空压机21和空气干燥机布置在专用的空压机厂房内,储气罐
在靠近空压机厂房的室外露天场地。
积,升温升压后进入到油气分离器罐,油在油气分离器内与压缩空气进行分离,经冷却后循
环使用,高温的压缩空气则进入后冷却器冷却后进入吸附式空气干燥机24、过滤器后,得到
所需的压缩空气。
替流经两个吸附塔,当其中一个吸附塔在高分压的状态下,干燥剂吸收大量的水分,而另一
吸附塔则由再生气管道通入干燥的低压气体,解析干燥剂吸收的水分进行干燥剂的再生。
本实施例采用活性氧化铝吸附剂。压缩空气气源系统6还设有3台过滤器,分别用于除水、除
油、除尘。
段长度不小于5倍流道高度。
198mm左右以7°的扩张角扩大至414mm,以降低空气流速,减小沿程流阻。
左右两个支撑臂上部的安装接口可以对称移动,保证试验件在安装时与旋转测量机构之间
的左右偏差在允许范围内,方便试验件的上台安装。
接段155和桥架组成;控制部分包括PLC(与电气系统共用)、伺服控制器等设备。旋转测量机
构的工作原理:小齿轮由伺服电机驱动带动大齿轮旋转,大齿轮带动测量圆环旋转。在测量
圆环上安装有3支5测点总压探针154,每支探针之间以120°均布,如图6所示,另外还布置有
3个静压测量孔156,总计18个测量压力测量通道,测量系统预留3个总压测量通道和1个静
压测量通道。总压探针测点按等截面积进行布置。测量圆环旋转角度为120℃,实现 3支探
针和3个静压测量孔可360°覆盖整个排气环形通道。驱动电机配置编码器的分辨率为1024,
大小齿轮传动比为9,测量角度的分辨率为0.04°,控制精度0.1°。旋转测量机构的测量圆环
与前后转接段之间采用聚四氟乙烯材质作为滑槽,采用O型圈进行密封。前后转接段与试验
件、排气直管段之间采用O型圈进行密封。控制部分包括PLC、伺服控制器、伺服电机等设备,
为优化电气控制系统的结构,提高试验器的电磁兼容性,伺服控制器选用西门子总线控制
型,安装于交流控制柜,通过以太网通讯由PLC控制柜内的S7‑1500型PLC统一控制。
吸附式干燥机、电动调节阀KD3。螺杆式压缩机、吸附式干燥机属于自成系统设备,可现场控
制,控制系统通过调节电动调节阀KD3实现防冰引气的供气压力控制。以上控制设备和控制
方式均采用现有常规技术即可实现,再此不做赘述。
应,经干燥器、电动调节阀KD3和流量计Q2后接入试验件的防冰引气口。通过电动调节阀KD3
调节防冰引气的供气压力,测量流经试验件防冰通道内的空气流量,即可判断规定压力下
防冰引气流量是否满足设计要求。
验,也可以对单件进行试验。
(即折合成海平面、标准大气条件对应流量),并记录实测值。
量(即折合成海平面、标准大气条件对应流量),记录实测值。通过比较实测值与设计的要求
值比对,判断涡流机匣是否达到设计要求。
(即折合成海平面、标准大气条件对应流量),并记录实测值。
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。