專利名稱：發動機層板節流器測試臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種發動機燃油系統測試臺，具體涉及一種用于測試發動機層板節流器性能的測試臺。
背景技術：
發動機燃油系統使用來供給并調節發動機在給定的各種工作狀態和飛行條件下所需的燃油。發動機的轉速、噴氣溫度、起動和加速性能等，都需要通過燃油系統調節裝置中的層板節流器進行調節。因此層板節流器性能的好壞，對發動機性能的發揮和工作的可靠性有重大影響。發動機燃油系統調節裝置中的層板節流器比較多。以WP-13系列渦噴發動機為例，發動機主燃油系統內的層板節流器有6個，這些層板節流器是發動機的起動時間、半程加速時間和全程加速時間的主要調節元件；發動機加力燃油系統內的層板節流器有3個，這些層板節流器性能是否正常直接關系到發動機能否順利接通加力。在發動機使用過程中，發動機的起動性能、加速性能和加力性能都有可能因有關的層板節流器工作狀況發生改變，造成發動機工作不正常。上述情況下，通常采用清洗或者更換不同流量的層板節流器來排除發動機故障。目前，航空維修保障單位沒有發動機層板節流器測試設備。對于發動機內的層板節流器性能是否正常、清洗后的層板節流器性能是否達到標準、庫存的層板節流器裝機前技術狀態是否符合要求，均不能完成現場測試，只能返廠進行校驗，而這會浪費大量的時間和財力，影響發動機的排故和正常使用。
發明內容
本發明的目的在于針對發動機維修保障時存在的上述問題，提供了一種用于層板節流器性能指標測試的發動機層板節流器測試臺，該測試臺主要用于發動機燃油系統所有層板節流器性能指標的測試工作。本發明的技術方案為:一種發動機層板節流器測試臺，該測試臺臺體內安裝有自動測控系統和層板節流器測試系統，其中，自動測控系統包括平板工控機、變頻器和與平板工控機進行通信的PLC，變頻器通過D/A轉換模塊與PLC電連接；測試臺下部的臺體內安裝有油箱和與油箱連接的隔爆燃油泵組，PLC通過變頻器與隔爆燃油泵組的變頻電機電連接，層板節流器測試系統通過輸油管路與隔爆燃油泵組連接；層板節流器測試系統入口管路上設置有層板節流器進口壓力表和層板節流器進口壓力變送器，該層板節流器進口壓力變送器通過A/D轉換模塊與PLC電連接。優選的是，層板節流器測試系統包括自動測試部分和手動測試部分，自動測試部分包括量筒和安裝在量筒上方的卡具，量筒上設置有液位變送器，該液位變送器通過A/D轉換模塊與PLC電連接；卡具上設置有輸油進口接頭，與該輸油進口接頭連接的進口管路上設置有自動測試開關和進油電磁閥，進油電磁閥與PLC電連接。
優選的是，量筒的底部通過回油管路與油箱連接；連接量筒和油箱的回油管路上設置有回油電磁閥和回油球閥，回油電磁閥與PLC電連接。優選的是，手動測試部分包括集油池、設置有輸油接頭的卡具和放置在集油池內的量杯，集油池設置在測試臺的中部，集油池的上方設置有蓋板；集油池的內側壁上設置有輸油進口接頭，該輸油進口接頭通過輸油管路與隔爆燃油泵組連接，并通過軟管與卡具連接。優選的是，集油池的底部設置有漏油口，漏油口通過回油管路與油箱連接，連接漏油口與油箱的回油管路上設置有回油球閥。優選的是，隔爆燃油泵組的出口管路上設置有蓄能器和油泵出口壓力表；隔爆燃油泵組的進口管路和出口管路上均設置有油濾。優選的是，油箱與隔爆燃油泵組的出口管路之間連接有安全閥。優選的是，測試臺的上部臺體表面安裝有操縱面板，該操縱面板上設置有機械操縱區和電氣控制顯示區，機械操縱區安裝有層板節流器進口壓力表開關、自動測試開關、手動測試開關、調壓開關、油泵出口壓力表和層板節流器進口壓力表；平板工控機安裝在電氣控制顯示區，電氣控制顯示區還安裝有與PLC電連接的指示燈、按鈕/指示燈和開關。優選的是，層板節流器進口壓力表開關設置在層板節流器進口壓力表的進口管路上；調壓開關設置在連接油箱與隔爆燃油泵組的輸油管路上。優選的是，平板工控機連接有打印機，該打印機安裝在測試臺的側壁內。優選的是，油箱的上部設置有重力加油口，油箱的下部設置有放油接頭。
優選的是，測試臺的底部安裝有四個可轉向的輪子。優選的是，所述的測試臺還配備有備件工具箱。本發明的有益效果為:(I)本發明將油箱、隔爆燃油泵組、自動測控系統和層板節流器測試系統分布在一個測試臺上，實現層板節流器測試的自動化，便于操作，占用空間小，解決了不能對發動機燃油系統調節裝置中的層板節流器進行性能測試的難題；能夠滿足航空維修保障單位承擔發動機層板節流器修理、定檢、新品裝機和發動機排故的需要。
(2)本發明層板節流器測試系統包括手動測試部分和自動測試部分，可以實現手動和自動兩種方式的測試，能滿足層板節流器流量、進口壓力等性能指標的測試要求。(3)本發明采用平板工控機作為上位機，完成數據的采集、顯示、存儲、查詢和打印等功能，能夠實時記錄整個測試過程中的技術參數，對采集的實測數據與標準數據進行比較，自動進行技術狀態的判定，并打印測試結果；PLC作為下位機，實現層板節流器測試過程中的邏輯控制，當測試層板節流器的進口壓力變化時，PLC通過變頻器控制隔爆變頻燃油泵組的變頻電機轉速，達到穩定的設定壓力，完成壓力的自動調節，并實時采集液面位移和整個測試過程中的各種狀態信息。(4)本發明可以通過平板工控機設置不同的工藝參數，以承擔不同發動機層板節流器的測試任務，保證了本發明具有較強的通用性和擴展性。
圖1為本發明具體實施方式
的管路原理圖。圖2為本發明具體實施方式
的自動測控系統框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作出進一步說明:一種發動機層板節流器測試臺，該測試臺臺體內安裝有自動測控系統和層板節流器測試系統，其中，自動測控系統包括平板工控機、變頻器和與平板工控機進行通信的PLC，變頻器通過D/A轉換模塊與PLC電連接；測試臺下部的臺體內安裝有油箱25和與油箱25連接的隔爆燃油泵組3，PLC通過變頻器與隔爆燃油泵組3的變頻電機電連接，層板節流器測試系統通過輸油管路與隔爆燃油泵組3連接；層板節流器測試系統入口管路上設置有層板節流器進口壓力表11和層板節流器進口壓力變送器10，該層板節流器進口壓力變送器10通過A/D轉換模塊與PLC電連接。為了實現在不同情況下對層板節流器的性能測試，層板節流器測試系統包括自動測試部分和手動測試部分，可以通過自動和手動兩種方式對層板節流器進行性能測試。為了實現層板節流器性能的自動測試，上述自動測試部分包括量筒27和安裝在量筒27上方的卡具，量筒27內設置有液位變送器20，該液位變送器20通過A/D轉換模塊與PLC電連接；卡具上設置有輸油進口接頭，與該輸油進口接頭連接的進口管路上設置有自動測試開關14和進油電磁閥15，進油電磁閥15與PLC電連接。自動測試過程中，由于量筒的體積有限，一旦量筒內的燃油達到一定量后，就不能繼續進行層板節流器的性能測試。在量筒27的底部通過回油管路與油箱25連接；且連接量筒27和油箱25的回油管路上設置有回油電磁閥21和回油球閥22，回油電磁閥21與PLC電連接。若液位變送器20檢測到量筒內燃油過多時，PLC發出指令，回油電磁閥21打開，量筒27內的燃油即可流入油箱25 ;若整個測試臺斷電時，可以手動打開回油球閥22，量筒27內的燃油即可流入油箱25。為了實現層板節流器的手動測試，上述手動測試部分包括集油池17、設置有輸油接頭的卡具和放置在集油池內的量杯16，集油池17設置在測試臺的中部，集油池17的上方設置有蓋板；集油池17的內側壁上設置有輸油進口接頭，該輸油進口接頭通過輸油管路與隔爆燃油泵組3連接，并通過軟管與卡具連接。在手動測試過程中，由于量杯的體積有限，需要將測試過程中量杯中的燃油倒入集油池中，為了便于燃油的收集及重新利用，在集油池17的底部設置有漏油口，漏油口通過回油管路與油箱25連接，連接漏油口與油箱25的回油管路上設置有回油球閥18，若需要放掉集油池17中的燃油時，打開回油球閥18，燃油即可由集油池17流入油箱25中。隔爆燃油泵組3的出口管路上設置有蓄能器5和油泵出口壓力表6，蓄能器5能夠減少油泵出口的壓力脈動，油泵出口壓力表6用于顯示隔爆燃油泵組3出口管路中油液的壓力值。為了防止測試過程中隔爆燃油泵組3出口管路中燃油的壓力過大，油箱25與隔爆燃油泵組3的出口管路之間連接有安全閥4，當系統過壓時，安全閥4自動向油箱25泄壓。隔爆燃油泵組3的進口管路和出口管路上均設置有油濾，其中，進口油濾I用于保護油泵，出口油濾7采用精密油濾，用于保護被測層板節流器。隔爆燃油泵組3的進口管路上還設置有油泵進油開關2。測試臺的上部臺體表面安裝有操縱面板，該操縱面板上設置有機械操縱區和電氣控制顯示區，機械操縱區安裝有層板節流器進口壓力表開關9、自動測試開關14、手動測試開關12、調壓開關8、油泵出口壓力表6和層板節流器進口壓力表11 ;平板工控機安裝在電氣控制顯示區，電氣控制顯示區還安裝有與PLC電連接的指示燈、按鈕/指示燈和開關。上述指示燈包括電源指示燈、自動指示燈和變頻器報警指示燈。上述按鈕/指示燈包括進油電磁閥按鈕/指示燈、回油電磁閥按鈕/指示燈、油泵啟/停按鈕/指示燈、開始測試按鈕/指示燈和停止測試按鈕/指示燈。上述開關包括系統上電開關和手動/自動開關。層板節流器進口壓力表開關9設置在層板節流器進口壓力表11的進口管路上，用于控制層板節流器進口壓力表11和壓力變送器10的工作；調壓開關8設置在連接油箱與隔爆燃油泵組3的輸油管路上，用于手動測試時調節層板節流器進口壓力。平板工控機連接有打印機，該打印機安裝在測試臺側壁內，用于打印測試結果。油箱25的上部設置有重力加油口 23，便于對油箱添加油液；油箱25的下部設置有放油接頭26，便于測試臺在平時的維護中，放出燃油。油箱25內還設置有液位計24和油濾19，其中，液位計24用來測量油箱25內燃油的高度，油濾19用來過濾流回油箱25內的燃油。為了便于移動測試臺，上述測試臺的底部安裝有四個可轉向的輪子。測試臺還配備有備件工具箱，其上表面可以作為工作臺使用，其內部可存放備件、電纜、技術材料、專用工具和卡具等。工作原理:(1)手動測試:通過量杯測得一定壓力條件下一段時間內流出層板節流器的油液體積，計算出層板節流器的流量。手動測試時，首先，通過系統上電開關給測試臺上電，將手動/自動開關置于手動位置，打開手動測試開關12和層板節流器進口壓力表開關9，關閉自動測試開關14 ;然后將被測層板節流器13安裝在卡具內，將卡具通過軟管與設置在集油池內側壁上的輸油進口接頭連接；按壓開始測試按鈕/指示燈，起動油泵變頻電機；根據層板節流器進口壓力表11顯示的壓力值，通過調壓開關8調節層板節流器進口壓力，使其與層板節流器技術標準相符；當層板節流器進口壓力表11指示的壓力值穩定一段時間時，將安裝有被測層板節流器的卡具快速移置到量杯16的上方，同時，使用平板工控機上的計時程序開始計時；達到規定時間后，迅速將安裝有被測層板節流器的卡具移離量杯，記錄量杯中燃油的體積；最后計算出層板節流器單位時間內的燃油流量。完成層板節流器的手動測試。測試完成后，關閉測試臺電源，將量杯16中的燃油倒入集油池17，然后，打開回油球閥18，使燃油由集油池流入油箱25中。(2)自動測試:根據液位變送器測出一定壓力條件下一段時間內從層板節流器中流入量筒內的燃油造成量筒內液位高度的變化，由平板工控機自動計算出層板節流器的流量。自動測試時，首先，通過系統上電開關給測試臺上電，將手動/自動開關置于自動位置，打開自動測試開關14和層板節流器進口壓力表開關9，關閉手動測試開關12 ;然后將被測層板節流器13安裝在量筒上方的卡具內；在平板工控機的測試界面上點擊開始測試按鈕，平板工控機控制PLC，由PLC控制進油電磁閥15打開，通過變頻器使油泵變頻電機工作，壓力變送器10測量層板節流器進口壓力，經A/D轉換模塊轉換成數字壓力值傳送至PLC, PLC自動將獲得的壓力值與層板節流器規定的技術標準進行比較，若大于或者小于層板節流器設定值時，PLC通過變頻器控制隔爆燃油泵組中變頻電機的轉速，實現對層板節流器進口壓力的調節，使其與層板節流器規定的技術標準相符；當層板節流器的進口壓力值穩定一段時間時，PLC通過液位傳感器20采集量筒的初始液位，并傳送給平板工控機的測試程序；當達到規定測試時間后，PLC通過液位變送器20采集量筒此時的液位，并傳送給平板工控機的測試程序；平板工控機控制PLC停止油泵變頻電機的工作，并關閉層板節流器進口電磁閥；測試程序根據所獲取量筒的初始液位和測試液位，自動計算出層板節流器的流量，并存儲和打印測試結果。完成層板節流器的自動測試。測試完成后，通過平板工控機測試界面上的回油電磁閥按鈕打開回油電磁閥，或將手動/自動開關置于手動位置，通過電氣控制顯示區內的回油電磁閥按鈕/指示燈打開回油電磁閥，使量筒內的燃油流入油箱中。若測試臺已經斷電，則手動打開回油球閥，使量筒內的燃油流入油箱中。
權利要求
1.一種發動機層板節流器測試臺，其特征在于:該測試臺臺體內安裝有自動測控系統和層板節流器測試系統，其中，自動測控系統包括平板工控機、變頻器和與平板工控機進行通信的PLC，變頻器通過D/A轉換模塊與PLC電連接；測試臺下部的臺體內安裝有油箱和與油箱連接的隔爆燃油泵組，PLC通過變頻器與隔爆燃油泵組的變頻電機電連接，層板節流器測試系統通過輸油管路與隔爆燃油泵組連接；層板節流器測試系統入口管路上設置有層板節流器進口壓力表和層板節流器進口壓力變送器，該層板節流器進口壓力變送器通過A/D轉換模塊與PLC電連接。
2.如權利要求1所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:層板節流器測試系統包括自動測試部分和手動測試部分，自動測試部分包括量筒和安裝在量筒上方的卡具，量筒上設置有液位變送器，該液位變送器通過A/D轉換模塊與PLC電連接；卡具上設置有輸油進口接頭，與該輸油進口接頭連接的進口管路上設置有自動測試開關和進油電磁閥，進油電磁閥與PLC電連接。
3.如權利要求2所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:量筒的底部通過回油管路與油箱連接；連接量筒和油箱的回油管路上設置有回油電磁閥和回油球閥，回油電磁閥與PLC電連接。
4.如權利要求2所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:手動測試部分包括集油池、設置有輸油接頭的卡具和放置在集油池內的量杯，集油池設置在測試臺的中部，集油池的上方設置有蓋板；集油池的內側壁上設置有輸油進口接頭，該輸油進口接頭通過輸油管路與隔爆燃油泵組連接，并通過軟管與卡具連接。
5.如權利要求4所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:集油池的底部設置有漏油口，漏油口通過回油管路與油箱連接，連接漏油口與油箱的回油管路上設置有回油球閥。
6.如權利要求1所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:隔爆燃油泵組的出口管路上設置有蓄能器和油泵出口壓 力表；隔爆燃油泵組的進口管路和出口管路上均設置有油濾。
7.如權利要求1所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:油箱與隔爆燃油泵組的出口管路之間連接有安全閥。
8.如權利要求1所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:測試臺的上部臺體表面安裝有操縱面板，該操縱面板上設置有機械操縱區和電氣控制顯示區，機械操縱區安裝有層板節流器進口壓力表開關、自動測試開關、手動測試開關、調壓開關、油泵出口壓力表和層板節流器進口壓力表；平板工控機安裝在電氣控制顯示區，電氣控制顯示區還安裝有與PLC電連接的指示燈、按鈕/指示燈和開關。
9.如權利要求8所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:層板節流器進口壓力表開關設置在層板節流器進口壓力表的進口管路上；調壓開關設置在連接油箱與隔爆燃油泵組的輸油管路上。
10.如權利要求1所述的發動機層板節流器測試臺，其特征在于:平板工控機連接有打印機，該打印機安裝在測試臺的側壁內。
全文摘要
本發明涉及一種發動機層板節流器測試臺，其臺體內安裝有自動測控系統和層板節流器測試系統，自動測控系統包括平板工控機、變頻器和與平板工控機進行通信的PLC；測試臺下部的臺體內安裝有油箱和與油箱連接的隔爆燃油泵組，PLC通過變頻器與隔爆燃油泵組的變頻電機電連接，層板節流器測試系統通過輸油管路與隔爆燃油泵組連接；層板節流器測試系統入口管路上設置有層板節流器進口壓力表和層板節流器進口壓力變送器，該層板節流器進口壓力變送器與PLC電連接。本發明將油箱、隔爆燃油泵組、自動測控系統和層板節流器測試系統分布在一個測試臺上，實現層板節流器測試的自動化，解決了不能對發動機燃油系統調節裝置中的層板節流器進行性能測試的難題。
文檔編號G01M13/00GK103217277SQ20121051781
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者王占勇, 唐有才, 劉振崗, 周凱, 鄒剛 申請人:中國人民解放軍海軍航空工程學院青島校區