发动机层板节流器测试台

摘要

本发明涉及一种发动机层板节流器测试台，其台体内安装有自动测控系统和层板节流器测试系统，自动测控系统包括平板工控机、变频器和与平板工控机进行通信的PLC；测试台下部的台体内安装有油箱和与油箱连接的隔爆燃油泵组，PLC通过变频器与隔爆燃油泵组的变频电机电连接，层板节流器测试系统通过输油管路与隔爆燃油泵组连接；层板节流器测试系统入口管路上设置有层板节流器进口压力表和层板节流器进口压力变送器，该层板节流器进口压力变送器与PLC电连接。本发明将油箱、隔爆燃油泵组、自动测控系统和层板节流器测试系统分布在一个测试台上，实现层板节流器测试的自动化，解决了不能对发动机燃油系统调节装置中的层板节流器进行性能测试的难题。

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种发动机燃油系统测试台，具体涉及一种用于测试发动机层板节流器性能的测试台。

背景技术

发动机燃油系统使用来供给并调节发动机在给定的各种工作状态和飞行条件下所需的燃油。发动机的转速、喷气温度、起动和加速性能等，都需要通过燃油系统调节装置中的层板节流器进行调节。因此层板节流器性能的好坏，对发动机性能的发挥和工作的可靠性有重大影响。

发动机燃油系统调节装置中的层板节流器比较多。以WP-13系列涡喷发动机为例，发动机主燃油系统内的层板节流器有6个，这些层板节流器是发动机的起动时间、半程加速时间和全程加速时间的主要调节元件；发动机加力燃油系统内的层板节流器有3个，这些层板节流器性能是否正常直接关系到发动机能否顺利接通加力。在发动机使用过程中，发动机的起动性能、加速性能和加力性能都有可能因有关的层板节流器工作状况发生改变，造成发动机工作不正常。上述情况下，通常采用清洗或者更换不同流量的层板节流器来排除发动机故障。

目前，航空维修保障单位没有发动机层板节流器测试设备。对于发动机内的层板节流器性能是否正常、清洗后的层板节流器性能是否达到标准、库存的层板节流器装机前技术状态是否符合要求，均不能完成现场测试，只能返厂进行校验，而这会浪费大量的时间和财力，影响发动机的排故和正常使用。

发明内容

本发明的目的在于针对发动机维修保障时存在的上述问题，提供了一种用于层板节流器性能指标测试的发动机层板节流器测试台，该测试台主要用于发动机燃油系统所有层板节流器性能指标的测试工作。

本发明的技术方案为：一种发动机层板节流器测试台，该测试台台体内安装有自动测控系统和层板节流器测试系统，其中，自动测控系统包括平板工控机、变频器和与平板工控机进行通信的PLC，变频器通过D/A转换模块与PLC电连接；测试台下部的台体内安装有油箱和与油箱连接的隔爆燃油泵组，PLC通过变频器与隔爆燃油泵组的变频电机电连接，层板节流器测试系统通过输油管路与隔爆燃油泵组连接；层板节流器测试系统入口管路上设置有层板节流器进口压力表和层板节流器进口压力变送器，该层板节流器进口压力变送器通过A/D转换模块与PLC电连接。

优选的是，层板节流器测试系统包括自动测试部分和手动测试部分，自动测试部分包括量筒和安装在量筒上方的卡具，量筒上设置有液位变送器，该液位变送器通过A/D转换模块与PLC电连接；卡具上设置有输油进口接头，与该输油进口接头连接的进口管路上设置有自动测试开关和进油电磁阀，进油电磁阀与PLC电连接。

优选的是，量筒的底部通过回油管路与油箱连接；连接量筒和油箱的回油管路上设置有回油电磁阀和回油球阀，回油电磁阀与PLC电连接。

优选的是，手动测试部分包括集油池、设置有输油接头的卡具和放置在集油池内的量杯，集油池设置在测试台的中部，集油池的上方设置有盖板；集油池的内侧壁上设置有输油进口接头，该输油进口接头通过输油管路与隔爆燃油泵组连接，并通过软管与卡具连接。

优选的是，集油池的底部设置有漏油口，漏油口通过回油管路与油箱连接，连接漏油口与油箱的回油管路上设置有回油球阀。

优选的是，隔爆燃油泵组的出口管路上设置有蓄能器和油泵出口压力表；隔爆燃油泵组的进口管路和出口管路上均设置有油滤。

优选的是，油箱与隔爆燃油泵组的出口管路之间连接有安全阀。

优选的是，测试台的上部台体表面安装有操纵面板，该操纵面板上设置有机械操纵区和电气控制显示区，机械操纵区安装有层板节流器进口压力表开关、自动测试开关、手动测试开关、调压开关、油泵出口压力表和层板节流器进口压力表；平板工控机安装在电气控制显示区，电气控制显示区还安装有与PLC电连接的指示灯、按钮/指示灯和开关。

优选的是，层板节流器进口压力表开关设置在层板节流器进口压力表的进口管路上；调压开关设置在连接油箱与隔爆燃油泵组的输油管路上。

优选的是，平板工控机连接有打印机，该打印机安装在测试台的侧壁内。

优选的是，油箱的上部设置有重力加油口，油箱的下部设置有放油接头。 

优选的是，测试台的底部安装有四个可转向的轮子。

优选的是，所述的测试台还配备有备件工具箱。

本发明的有益效果为：（1）本发明将油箱、隔爆燃油泵组、自动测控系统和层板节流器测试系统分布在一个测试台上，实现层板节流器测试的自动化，便于操作，占用空间小，解决了不能对发动机燃油系统调节装置中的层板节流器进行性能测试的难题；能够满足航空维修保障单位承担发动机层板节流器修理、定检、新品装机和发动机排故的需要。（2）本发明层板节流器测试系统包括手动测试部分和自动测试部分，可以实现手动和自动两种方式的测试，能满足层板节流器流量、进口压力等性能指标的测试要求。（3）本发明采用平板工控机作为上位机，完成数据的采集、显示、存储、查询和打印等功能，能够实时记录整个测试过程中的技术参数，对采集的实测数据与标准数据进行比较，自动进行技术状态的判定，并打印测试结果；PLC作为下位机，实现层板节流器测试过程中的逻辑控制，当测试层板节流器的进口压力变化时，PLC通过变频器控制隔爆变频燃油泵组的变频电机转速，达到稳定的设定压力，完成压力的自动调节，并实时采集液面位移和整个测试过程中的各种状态信息。（4）本发明可以通过平板工控机设置不同的工艺参数，以承担不同发动机层板节流器的测试任务，保证了本发明具有较强的通用性和扩展性。

附图说明

 图1为本发明具体实施方式的管路原理图。

图2为本发明具体实施方式的自动测控系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出进一步说明：一种发动机层板节流器测试台，该测试台台体内安装有自动测控系统和层板节流器测试系统，其中，自动测控系统包括平板工控机、变频器和与平板工控机进行通信的PLC，变频器通过D/A转换模块与PLC电连接；测试台下部的台体内安装有油箱25和与油箱25连接的隔爆燃油泵组3，PLC通过变频器与隔爆燃油泵组3的变频电机电连接，层板节流器测试系统通过输油管路与隔爆燃油泵组3连接；层板节流器测试系统入口管路上设置有层板节流器进口压力表11和层板节流器进口压力变送器10，该层板节流器进口压力变送器10通过A/D转换模块与PLC电连接。

为了实现在不同情况下对层板节流器的性能测试，层板节流器测试系统包括自动测试部分和手动测试部分，可以通过自动和手动两种方式对层板节流器进行性能测试。

为了实现层板节流器性能的自动测试，上述自动测试部分包括量筒27和安装在量筒27上方的卡具，量筒27内设置有液位变送器20，该液位变送器20通过A/D转换模块与PLC电连接；卡具上设置有输油进口接头，与该输油进口接头连接的进口管路上设置有自动测试开关14和进油电磁阀15，进油电磁阀15与PLC电连接。

自动测试过程中，由于量筒的体积有限，一旦量筒内的燃油达到一定量后，就不能继续进行层板节流器的性能测试。在量筒27的底部通过回油管路与油箱25连接；且连接量筒27和油箱25的回油管路上设置有回油电磁阀21和回油球阀22，回油电磁阀21与PLC电连接。若液位变送器20检测到量筒内燃油过多时，PLC发出指令，回油电磁阀21打开，量筒27内的燃油即可流入油箱25；若整个测试台断电时，可以手动打开回油球阀22，量筒27内的燃油即可流入油箱25。

为了实现层板节流器的手动测试，上述手动测试部分包括集油池17、设置有输油接头的卡具和放置在集油池内的量杯16，集油池17设置在测试台的中部，集油池17的上方设置有盖板；集油池17的内侧壁上设置有输油进口接头，该输油进口接头通过输油管路与隔爆燃油泵组3连接，并通过软管与卡具连接。

在手动测试过程中，由于量杯的体积有限，需要将测试过程中量杯中的燃油倒入集油池中，为了便于燃油的收集及重新利用，在集油池17的底部设置有漏油口，漏油口通过回油管路与油箱25连接，连接漏油口与油箱25的回油管路上设置有回油球阀18，若需要放掉集油池17中的燃油时，打开回油球阀18，燃油即可由集油池17流入油箱25中。

隔爆燃油泵组3的出口管路上设置有蓄能器5和油泵出口压力表6，蓄能器5能够减少油泵出口的压力脉动，油泵出口压力表6用于显示隔爆燃油泵组3出口管路中油液的压力值。

为了防止测试过程中隔爆燃油泵组3出口管路中燃油的压力过大，油箱25与隔爆燃油泵组3的出口管路之间连接有安全阀4，当系统过压时，安全阀4自动向油箱25泄压。

隔爆燃油泵组3的进口管路和出口管路上均设置有油滤，其中，进口油滤1用于保护油泵，出口油滤7采用精密油滤，用于保护被测层板节流器。

隔爆燃油泵组3的进口管路上还设置有油泵进油开关2。

测试台的上部台体表面安装有操纵面板，该操纵面板上设置有机械操纵区和电气控制显示区，机械操纵区安装有层板节流器进口压力表开关9、自动测试开关14、手动测试开关12、调压开关8、油泵出口压力表6和层板节流器进口压力表11；平板工控机安装在电气控制显示区，电气控制显示区还安装有与PLC电连接的指示灯、按钮/指示灯和开关。

上述指示灯包括电源指示灯、自动指示灯和变频器报警指示灯。

上述按钮/指示灯包括进油电磁阀按钮/指示灯、回油电磁阀按钮/指示灯、油泵启/停按钮/指示灯、开始测试按钮/指示灯和停止测试按钮/指示灯。

上述开关包括系统上电开关和手动/自动开关。

层板节流器进口压力表开关9设置在层板节流器进口压力表11的进口管路上，用于控制层板节流器进口压力表11和压力变送器10的工作；调压开关8设置在连接油箱与隔爆燃油泵组3的输油管路上，用于手动测试时调节层板节流器进口压力。

平板工控机连接有打印机，该打印机安装在测试台侧壁内，用于打印测试结果。

油箱25的上部设置有重力加油口23，便于对油箱添加油液；油箱25的下部设置有放油接头26，便于测试台在平时的维护中，放出燃油。

油箱25内还设置有液位计24和油滤19，其中，液位计24用来测量油箱25内燃油的高度，油滤19用来过滤流回油箱25内的燃油。

为了便于移动测试台，上述测试台的底部安装有四个可转向的轮子。

测试台还配备有备件工具箱，其上表面可以作为工作台使用，其内部可存放备件、电缆、技术材料、专用工具和卡具等。

工作原理：（1）手动测试：通过量杯测得一定压力条件下一段时间内流出层板节流器的油液体积，计算出层板节流器的流量。

手动测试时，首先，通过系统上电开关给测试台上电，将手动/自动开关置于手动位置，打开手动测试开关12和层板节流器进口压力表开关9，关闭自动测试开关14；然后将被测层板节流器13安装在卡具内，将卡具通过软管与设置在集油池内侧壁上的输油进口接头连接；按压开始测试按钮/指示灯，起动油泵变频电机；根据层板节流器进口压力表11显示的压力值，通过调压开关8调节层板节流器进口压力，使其与层板节流器技术标准相符；当层板节流器进口压力表11指示的压力值稳定一段时间时，将安装有被测层板节流器的卡具快速移置到量杯16的上方，同时，使用平板工控机上的计时程序开始计时；达到规定时间后，迅速将安装有被测层板节流器的卡具移离量杯，记录量杯中燃油的体积；最后计算出层板节流器单位时间内的燃油流量。完成层板节流器的手动测试。

测试完成后，关闭测试台电源，将量杯16中的燃油倒入集油池17，然后，打开回油球阀18，使燃油由集油池流入油箱25中。

（2）自动测试：根据液位变送器测出一定压力条件下一段时间内从层板节流器中流入量筒内的燃油造成量筒内液位高度的变化，由平板工控机自动计算出层板节流器的流量。

自动测试时，首先，通过系统上电开关给测试台上电，将手动/自动开关置于自动位置，打开自动测试开关14和层板节流器进口压力表开关9，关闭手动测试开关12；然后将被测层板节流器13安装在量筒上方的卡具内；在平板工控机的测试界面上点击开始测试按钮，平板工控机控制PLC，由PLC控制进油电磁阀15打开，通过变频器使油泵变频电机工作，压力变送器10测量层板节流器进口压力，经A/D转换模块转换成数字压力值传送至PLC，PLC自动将获得的压力值与层板节流器规定的技术标准进行比较，若大于或者小于层板节流器设定值时，PLC通过变频器控制隔爆燃油泵组中变频电机的转速，实现对层板节流器进口压力的调节，使其与层板节流器规定的技术标准相符；当层板节流器的进口压力值稳定一段时间时，PLC通过液位传感器20采集量筒的初始液位，并传送给平板工控机的测试程序；当达到规定测试时间后，PLC通过液位变送器20采集量筒此时的液位，并传送给平板工控机的测试程序；平板工控机控制PLC停止油泵变频电机的工作，并关闭层板节流器进口电磁阀；测试程序根据所获取量筒的初始液位和测试液位，自动计算出层板节流器的流量，并存储和打印测试结果。完成层板节流器的自动测试。

测试完成后，通过平板工控机测试界面上的回油电磁阀按钮打开回油电磁阀，或将手动/自动开关置于手动位置，通过电气控制显示区内的回油电磁阀按钮/指示灯打开回油电磁阀，使量筒内的燃油流入油箱中。若测试台已经断电，则手动打开回油球阀，使量筒内的燃油流入油箱中。