發(fā)布時(shí)間:2019-11-19 發(fā)布作者:
摘 要: 該論文設(shè)計(jì)了一種飛機(jī)磁翻板液位計(jì),詳細(xì)闡述了其液壓原理和電氣原理。該磁翻板液位計(jì)采用兩級(jí)過濾、流量測(cè)量、電氣控制、模塊化設(shè)計(jì)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了磁翻板液位計(jì)油液自循環(huán)清洗過濾和給飛機(jī)定量加液壓油的功能。
概述
據(jù)統(tǒng)計(jì),飛機(jī)液壓系統(tǒng)中約有 70% 以上的故障是由于液壓系統(tǒng)油液污染而造成的。飛機(jī)液壓油傳統(tǒng)加注方式是重力加油,機(jī)務(wù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且易造成液壓油污染,飛機(jī)因液壓系統(tǒng)油液污染多次發(fā)生空中自動(dòng)倒桿、空中飄擺、剎車側(cè)偏和失靈、液壓泵壽命短等故障,控制好加油時(shí)液壓油源的污染度是一種有效的重要措施。在飛機(jī)使用過程中存在飛機(jī)液壓系統(tǒng)密封不佳,導(dǎo)致液壓油外泄,需經(jīng)常補(bǔ)充液壓油,而目前用戶配套的液壓油加油設(shè)備不能定量加油,機(jī)務(wù)人員需隨時(shí)觀察油箱液面。因此設(shè)計(jì)了一種磁翻板液位計(jì)給飛機(jī)液壓油箱定量加油和補(bǔ)油,其將油液進(jìn)行過濾清潔后,注入液壓系統(tǒng),避免液壓油給飛機(jī)液壓系統(tǒng)造成污染。
1 磁翻板液位計(jì)設(shè)計(jì)
1. 1 總體設(shè)計(jì)
磁翻板液位計(jì)采用手推車式結(jié)構(gòu),主要由車體、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。液壓系統(tǒng)由泵、閥、油 箱、過濾器、傳感器、壓力表、接頭和軟管等組成。電氣控制系統(tǒng)由電機(jī)、控制開關(guān)、按鈕、中間繼電器等組成。
1. 2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
磁翻板液位計(jì)液壓系統(tǒng)原理見圖 1,該設(shè)備先自循環(huán)清潔油液使加往飛機(jī)的油液滿足飛機(jī)油液污染度的要求( 優(yōu)于飛機(jī)油液污染度 1 級(jí)) ,通過取樣閥采樣化驗(yàn)合格后,向飛機(jī)液壓油箱加油。液壓系統(tǒng)主要由泵組件、油箱組件、過濾凈化安全組件、管路密封組件等組成,敘述如下:
泵組件給系統(tǒng)提供動(dòng)力源,主要包括電動(dòng)泵及聯(lián)軸器等。聯(lián)軸器將直流電機(jī)與電動(dòng)泵連接起來,電動(dòng)泵給系統(tǒng)提供壓力?紤]到該加油車兼容其他飛機(jī)加油的要求,選用流量、壓力可調(diào)的擺線齒輪泵,擺線齒
輪泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、零件少、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、噪音低等優(yōu)點(diǎn)。
油箱組件用于存儲(chǔ)足夠的油液,給飛機(jī)加油補(bǔ)油,并能夠逸出油液中的氣體、沉淀并放出油液沉淀物。主要包括油箱、空氣濾、液位計(jì)、吸油濾、放油濾、吸油閥、放油閥等。
過濾凈化安全組件用于過濾凈化油液,使加給飛機(jī)的油液滿足飛機(jī)油液污染度要求,并能夠避免齒輪泵因大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行磨損,降低壽命; 能夠控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力、快速響應(yīng)壓力沖擊,并將壓力報(bào)警信號(hào)反饋給控制面板。過濾凈化組件采用模塊化和模塊化設(shè)計(jì)理念,將系統(tǒng)中凈化部件、安全保護(hù)部件及調(diào)壓部件集成在一個(gè)閥塊上。主要包括的液壓組件有保護(hù)齒輪泵的吸油濾( 180μ) 、給飛機(jī)供油的供油濾( 3μ,帶污染指示器,可實(shí)現(xiàn)堵塞報(bào)警的) 、安全閥、壓力繼電器、壓力傳感器、取樣閥和流量計(jì)等。壓力繼電器實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)壓力的二次保護(hù),使系統(tǒng)安全性得到了提高。
管路密封組件用于磁翻板液位計(jì)與飛機(jī)、各液壓部件之間連接。采用模塊化設(shè)計(jì),組件件多采用板式等無管集成插裝設(shè)計(jì),減少連接件數(shù)量,從而減少漏油點(diǎn)。管路密封組件由連接接頭、橡膠密封件、不銹鋼導(dǎo)管和軟管等組成。橡膠密封件選用易制造、便于拆裝的 O 形密封件; 部件之間的不銹鋼導(dǎo)管可有效減少管路對(duì)液壓油的再次污染。對(duì)于存在振動(dòng)和長(zhǎng)距離的管路連接采用軟管連接,如泵的進(jìn)出口管路及連接飛機(jī)油箱的管路。
1. 3 電氣原理
電氣原理見圖 2,控制面板圖見圖 3。
電氣控制系統(tǒng)通過中間繼電器之間的自鎖和互鎖實(shí)現(xiàn)工作模式的一鍵啟停,通過溫度控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣箱溫度的自動(dòng)控制,另外系統(tǒng)也加入了壓力、流量傳感器和油濾、超壓報(bào)警指示隨時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)和狀態(tài)。電機(jī)主電路采用可便捷更換的熔斷體,對(duì)電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)。
該電氣系統(tǒng)控制過程是通過采集系統(tǒng)的壓力、流量及面板上的按鈕觸發(fā)信號(hào),中間繼電器形成控制邏輯控制電機(jī)啟停; 電位計(jì)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)大小,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速從而改變流量,指示等提示加油車的各種報(bào)警信息。
主要由電源轉(zhuǎn)換模塊、按鈕、指示燈、中間繼電器、儀表、電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器組成,敘述如下:
電源轉(zhuǎn)換模塊把機(jī)場(chǎng)電源或地面電源車的 28 V直流電源轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 24 V 直流電源。按鈕用于控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止。指示燈用于油濾堵塞報(bào)警、超壓報(bào)警及復(fù)位。中間繼電器根據(jù)各種信號(hào)的輸入邏輯控制電機(jī)啟停。顯示模塊用于顯示壓力和流量,并可調(diào)節(jié)其值。電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)泵。驅(qū)動(dòng)器用于測(cè)速信號(hào)輸出和制動(dòng)電機(jī)快速停機(jī)。
2 工作原理
給飛機(jī)液壓油箱加油前,保證給磁翻板液位計(jì)所加液壓油符合規(guī)定,油箱油液足量,下面按不同工作方式介紹磁翻板液位計(jì)工作原理。
2. 1 自循環(huán)
將加油嘴與自循環(huán)接頭對(duì)接,操作模式調(diào)至“自循環(huán)”,關(guān)閉取樣閥,打開吸油閥,按下自循環(huán)按鈕,啟動(dòng)泵機(jī)組件,油箱內(nèi)油液經(jīng)吸油閥、泵機(jī)組件后經(jīng)過過濾器和流量計(jì)、加油嘴后進(jìn)入回油管路回到油箱進(jìn)行循環(huán)。預(yù)計(jì)油液滿足要求,在取樣閥下方放置一個(gè)接油盤,打開取樣閥,約3 min 后( 油液流出約 300 ~ 500 mL) ,用采樣瓶接取油液約 150 mL 送油液檢測(cè)部門,采集油樣經(jīng)測(cè)試合格后,按下自循環(huán)按鈕,停止自循環(huán)工作; 將加油嘴與循環(huán)接頭斷開。
“自循環(huán)”模式下流量計(jì)顯示的瞬時(shí)流量。
2. 2 向飛機(jī)液壓系統(tǒng)加油
在油液經(jīng)采樣測(cè)試合格后才能給飛機(jī)加油。取出與飛機(jī)連接的軟管,將加油嘴與飛機(jī)液壓油箱地面加油接頭連接,操作模式調(diào)至“飛機(jī)加油”,關(guān)閉取樣閥,打開吸油閥; 在流量設(shè)置界面,設(shè)置飛機(jī)所需加油油量,按下“飛機(jī)加油”按鈕,啟動(dòng)泵組件給飛機(jī)液壓系統(tǒng)加油,油液經(jīng)吸油閥、泵組件、油濾、流量計(jì)、調(diào)壓組件和加油嘴后供給飛機(jī),達(dá)到飛機(jī)加油量要求,按下飛機(jī)“加油”按鈕,停止給飛機(jī)液壓系統(tǒng)加油; 將加油嘴與飛機(jī)液壓管嘴可靠斷開。在加油過程中如果系統(tǒng)超壓、油濾堵塞,通過控制系統(tǒng)使電機(jī)停止運(yùn)行。 “飛機(jī)加油”模式下流量計(jì)監(jiān)視瞬時(shí)流量和總累計(jì)
流量。
3 使用驗(yàn)證
該型磁翻板液位計(jì)在某型號(hào)飛機(jī)上已經(jīng)使用,能夠在較短的時(shí)間內(nèi)循環(huán)油液,使供給飛機(jī)油液污染度滿足飛機(jī)液壓系統(tǒng)要求,選擇的各組件性能匹配,滿足環(huán)境要求,得到了用戶好評(píng)。
4 結(jié)束語
根據(jù)某型飛機(jī)液壓系統(tǒng)液壓油加油要求,設(shè)計(jì)了一種磁翻板液位計(jì)。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)油液自循環(huán)和定量給飛機(jī)加油的功能,有效地解決了由于所加液壓油污染度低對(duì)飛機(jī)液壓系統(tǒng)造成污染的問題。通過設(shè)定加油量,避免了由于靠目視加油可能造成的飛機(jī)油箱溢油,對(duì)飛機(jī)及機(jī)場(chǎng)造成污染。設(shè)有超壓報(bào)警停機(jī)、油濾堵塞報(bào)警等裝置,很好地保證了系統(tǒng)的安全性和飛機(jī)油液的污染度。該設(shè)備采用液壓部件模塊化設(shè)計(jì),有效減少各部件之間的連接軟管和接頭,降低了漏油風(fēng)險(xiǎn),提高了設(shè)備的可靠性和維修性。該設(shè)備選用變壓力流量泵,提高了設(shè)備的通用性。該設(shè)備的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),可以通過更換相應(yīng)介質(zhì)的組件,推廣應(yīng)用到其他類似添加液體類設(shè)備。
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