某型飛機(jī)冷氣綜合測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案

摘 要：某型飛機(jī)冷氣綜合測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，是針對(duì)目前使用冷氣試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)水平落后，測(cè)試效率低、測(cè)試范圍小等問題。它具有多支路輸出、測(cè)試精度高、壓力范圍廣、自動(dòng)化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，并為今后測(cè)試要求的提升預(yù)留了空間。

關(guān)鍵詞：增壓；減壓；氣密性；充氣速度

Abstract： Resistance Test Stand of Airplane pneumatic System is directed against currently Test Stand of Airplane pneumatic System lag in technology ； inefficiency； test range small， scheduling problem. Test Stand is provided with more branch output lead， high precision， test range extension， automatics level high.

Keywords： supercharge； decompression； air tightness； inflation rate

引言

隨著現(xiàn)代飛機(jī)性能的不斷提升，對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)的耐壓能力、供氣量、響應(yīng)時(shí)間等方面提出了更高的要求。某型飛機(jī)冷氣綜合測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)是為了檢測(cè)充氣活門和氣壓減壓閥等冷氣成附件是否符合其各自裝機(jī)前技術(shù)條件而設(shè)計(jì)的。它主要由試驗(yàn)操縱臺(tái)、冷氣系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和配套設(shè)備等四部分組成。

1 設(shè)計(jì)依據(jù)

1.1 充氣活門裝機(jī)前試驗(yàn)的主要技術(shù)參數(shù)

（1）工作介質(zhì)：干燥空氣；

（2）工作壓力：（20.6±0.5）MPa；（13±0.2）MPa；（5.9±0.1）MPa；15MPa；1.5MPa。

1.2 氣壓減壓閥裝機(jī)前試驗(yàn)的主要技術(shù)參數(shù)

（1）工作介質(zhì)：干燥空氣；

（2）工作壓力：（20.6±0.5）MPa；

（3）常溫下，進(jìn)行充氣速度測(cè)試。

2 冷氣系統(tǒng)試驗(yàn)原理和電氣系統(tǒng)控制原理設(shè)計(jì)

根據(jù)以上技術(shù)條件可對(duì)試驗(yàn)臺(tái)冷氣系統(tǒng)可分為以下幾大部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1 冷氣系統(tǒng)增壓回路的設(shè)計(jì)

按照試驗(yàn)技術(shù)條件，進(jìn)行裝機(jī)前試驗(yàn)的最大壓力值為（20.6±0.5）MPa；另可供氣源壓力為10～15MPa和0～0.8MPa，可分別作為增壓回路中的輸入氣源，即預(yù)增氣源和驅(qū)動(dòng)氣源。兩路氣源分別經(jīng)各支路的空氣過濾器，到達(dá)氣驅(qū)增壓泵進(jìn)行增壓，經(jīng)氣驅(qū)增壓泵輸出壓力氣體，通過單向閥進(jìn)入蓄氣瓶蓄壓，直至氣瓶壓力達(dá)到23MPa，關(guān)閉控制閥，停止增壓。在此增壓管路中采用了氣驅(qū)增壓泵進(jìn)行增壓。

氣驅(qū)增壓泵是利用活塞兩端大小面積差，低氣壓作用氣驅(qū)活塞大面積端，輸出高壓氣體端活塞面積小，流量也小，并利用機(jī)械式氣體分配閥使氣體泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。其輸出氣體的壓力取決于：活塞面積比，驅(qū)動(dòng)氣體的壓力及氣體輸入口的預(yù)增壓氣體的壓力。預(yù)增壓力可以減少氣體達(dá)到更高壓力的時(shí)間，以及減少高壓和低壓的行程轉(zhuǎn)換的時(shí)間。氣驅(qū)增壓泵迅速工作，達(dá)到壓力設(shè)定值時(shí)停止，并保持這個(gè)壓力，此時(shí)能量消耗很小，無熱量產(chǎn)生，無零件運(yùn)動(dòng)。當(dāng)壓力平衡打破后，氣驅(qū)增壓泵自動(dòng)開始工作達(dá)到下一個(gè)平衡狀態(tài)。調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)氣體的壓力，氣驅(qū)增壓泵的輸出氣體的壓力可在氣體的預(yù)增壓力和在可達(dá)到的最大輸出壓力間精確調(diào)整。

2.2 冷氣系統(tǒng)減壓回路的設(shè)計(jì)

對(duì)試驗(yàn)所需提供的壓力值按范圍大小進(jìn)行分類，可確定減壓回路為三路輸出。其中，第一路輸出壓力（20.6±0.5）MPa；第二路輸出壓力值為（13±0.2）MPa、（5.9±0.1）MPa；第三路輸出壓力值為15MPa。為此可設(shè)計(jì)出冷氣系統(tǒng)減壓回路。

2.3 氣壓減壓閥充氣速度測(cè)試回路的設(shè)計(jì)

依據(jù)技術(shù)條件中對(duì)氣壓減壓閥充氣速度測(cè)試要求，當(dāng)向氣壓減壓閥輸入（20.6±0.5）MPa壓力氣體時(shí)，經(jīng)氣壓減壓閥減壓，觀察壓力表Ⅰ，輸出（11～13）MPa壓力氣體，按下按鈕K，氣動(dòng)電磁閥打開，同時(shí)電秒表計(jì)時(shí)開始；當(dāng)壓力表Ⅱ指示0.5升壓力容器內(nèi)部壓力由0上升至5MPa時(shí)，觸發(fā)壓力開關(guān)YC，同時(shí)繼電器J2斷開，電秒表停止計(jì)時(shí)。

2.4 試驗(yàn)臺(tái)冷氣系統(tǒng)原理和電氣控制系統(tǒng)原理的總體設(shè)計(jì)

冷氣綜合測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)可分為增壓冷氣系統(tǒng)、減壓冷氣系統(tǒng)、充氣速度測(cè)試系統(tǒng)三部分。在增壓冷氣系統(tǒng)中輸入氣源分為預(yù)增氣源和驅(qū)動(dòng)氣源，分別提供10～15MPa壓縮空氣和0～0.8MPa清潔空氣，兩路輸入分別經(jīng)過空氣過濾器，到達(dá)氣驅(qū)增壓泵進(jìn)行增壓，壓縮氣體進(jìn)入氣瓶蓄壓，直至氣瓶壓力增至23MPa，通過PLC程序切斷輸入氣源，增壓泵停止增壓。在減壓冷氣系統(tǒng)中，蓄氣瓶中23MPa壓縮氣體經(jīng)冷氣濾，分為兩條支路分別進(jìn)行減壓至20.6MPa和15MPa，其中20.6MPa支路用于對(duì)充氣活門進(jìn)行試驗(yàn)并對(duì)減壓閥進(jìn)行充氣速度試驗(yàn)；15MPa支路分別輸出（13±0.2）MPa、（5.9±0.1）MPa、15MPa壓力氣體，滿足試驗(yàn)所需要求。為防止意外，在每條輸出支路中分別設(shè)置了不同限壓值的安全活門，以保證系統(tǒng)操作的安全性。

在電氣控制系統(tǒng)中設(shè)置壓力傳感器、電磁閥、PLC電路組成的系統(tǒng)超壓保護(hù)，當(dāng)蓄氣瓶?jī)?nèi)壓力增至25MPa，而未關(guān)閉控制閥時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切斷驅(qū)動(dòng)氣源，增壓泵停止工作并卸壓，報(bào)警器報(bào)警。對(duì)于氣壓減壓閥充氣速度測(cè)試，通過壓力開關(guān)、電磁閥、電秒表等共同組成的計(jì)時(shí)電路來予以實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)束語

某型飛機(jī)冷氣綜合測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)通過設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試后，使用效果良好，各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)均符合各成附件裝機(jī)前試驗(yàn)技術(shù)要求。不僅解決了高壓力，大范圍控制技術(shù)難題，也解決了同臺(tái)設(shè)備對(duì)不同產(chǎn)品的試驗(yàn)要求，從而產(chǎn)生了很高的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)將PLC可編程控制器與壓力傳感器、電磁閥相結(jié)合，組成了系統(tǒng)超壓自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控裝置，使得整個(gè)系統(tǒng)工作安全可靠、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高，具有技術(shù)創(chuàng)新的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：吳月蕓，女，江西，2004年7月畢業(yè)于華東交通大學(xué)，工程師。