油氣混輸泵性能測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試系統(tǒng)，尤其涉及一種油氣混輸泵性能測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)中存在潤滑油和空氣，潤滑油在潤滑、冷卻軸承和傳動(dòng)裝置時(shí)，與空氣攪拌混合，形成空氣與滑油的乳化液，回油泵回油時(shí)會(huì)將滑油與空氣同時(shí)抽回，形成油氣混合物。滑油混合物流過葉輪時(shí)，氣液兩相分離，液相被擠出葉輪，而氣相則聚集在葉輪中心或進(jìn)口附近的低壓區(qū)形成死區(qū)，對(duì)流道產(chǎn)生強(qiáng)烈的排擠作用，其結(jié)果是通過葉輪的滑油流量減少，最終影響系統(tǒng)的潤滑、冷卻能力。如果可以得到不同油氣混合比下該油泵的性能，在選擇航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵時(shí)考慮油氣混輸就可降低混氣對(duì)冷卻和潤滑效果的影響。為開展滑油系統(tǒng)中滑油泵的實(shí)驗(yàn)研宄，需要提供符合實(shí)際工況的氣液兩相流場、不同的轉(zhuǎn)速和營造出航空滑油泵入口端的負(fù)壓環(huán)境，最終得到不同工況下測試泵的性能參數(shù)。
[0003]在《排灌機(jī)械》第20卷第3期論文《100-YQH油氣混輸泵的研制及試驗(yàn)研宄》中，馬希金等人在法國海神泵的基礎(chǔ)上自行研制了 100 - YQH油氣混輸泵，并開發(fā)了測試驗(yàn)泵性能的開放式實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該油氣混輸泵應(yīng)用于油田中石油與天然氣的混合運(yùn)輸，對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)中滑油泵的實(shí)際運(yùn)行工況該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)無法進(jìn)行試驗(yàn)研宄，這就限制了該發(fā)明的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供符合實(shí)際工況的氣液兩相流場、不同的轉(zhuǎn)速和營造出發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵入口端的負(fù)壓環(huán)境而提供一種油氣混輸泵性能測試系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括真空泵、分別與真空泵連接的空氣路和滑油路，所述空氣路包括與真空泵連接的儲(chǔ)氣罐和與儲(chǔ)氣罐連接的氣體流量計(jì)，氣體流量計(jì)的端部與氣液摻混器的進(jìn)氣端連接，且在真空泵與儲(chǔ)氣罐之間的管路上以及氣體流量計(jì)與氣液摻混器之間的管路上分別設(shè)置有第一閥門和第二閥門，所述滑油路包括與真空泵連接的儲(chǔ)油罐，儲(chǔ)油罐的出口端與氣液摻混器的進(jìn)油端連接，且在儲(chǔ)油罐與真空泵之間的管路上設(shè)置有第三閥門，氣液摻混器的出口端依次連接有測試泵、第四閥門，第四閥門的端部與氣液分離器入口端連接，氣液分離器的出氣端與出油端分別與儲(chǔ)氣罐的對(duì)應(yīng)的接口連接，且所述儲(chǔ)氣罐的下部接口通過液體流量計(jì)、第五閥門與儲(chǔ)油罐連接，所述測試泵還與變頻電機(jī)連接。
[0006]本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0007]1.在所述氣液分離器上、儲(chǔ)氣罐上、氣體流量計(jì)與第二閥體之間的管道上、氣液摻混器的出口端與測試泵之間的管道上、測試泵與第四閥門之間的管道上依次設(shè)置有第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器。
[0008]2.所述儲(chǔ)油罐上設(shè)置液位計(jì)。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明不僅適用于常壓下泵的性能測試更適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵的性能測試，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵性能的實(shí)驗(yàn)測試，通過真空泵將整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)抽至真空狀態(tài)，滿足航空滑油泵在高空時(shí)的負(fù)壓環(huán)境，并可實(shí)現(xiàn)不同真空度；通過油氣摻混器形成均勻的油氣兩相混合物，并可控制不同的油氣比；通過測試泵前后端的壓力得到運(yùn)行工況下的揚(yáng)程；通過變頻電機(jī)輸出不同的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明主要針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)油氣混輸泵的特殊性，給出符合實(shí)際工況的氣液兩相流場、不同的轉(zhuǎn)速和營造出航空滑油泵入口端的負(fù)壓環(huán)境，最終得到不同工況下測試泵的性能參數(shù)，本發(fā)明能提供更符合實(shí)際工況下的負(fù)壓環(huán)境，通過本發(fā)明所提供的測試系統(tǒng)使得測試的結(jié)果更加精確，本發(fā)明中所提供的測試系統(tǒng)中的滑油能處于穩(wěn)定狀態(tài)，僅需調(diào)節(jié)相應(yīng)的閥門即可實(shí)現(xiàn)要求的氣液比的油氣混合物，而通過改變變頻電機(jī)的頻率，即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速對(duì)泵性能影響的測試，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的測試系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]結(jié)合圖1，本發(fā)明包括真空泵12、分別與真空泵12連接的空氣路和滑油路，所述空氣路包括與真空泵12連接的儲(chǔ)氣罐7和與儲(chǔ)氣罐7連接的氣體流量計(jì)8，氣體流量計(jì)8的端部與氣液摻混器16的進(jìn)氣端連接，且在真空泵12與儲(chǔ)氣罐7之間的管路上以及氣體流量計(jì)8與氣液摻混器16之間的管路上分別設(shè)置有第一閥門10和第二閥門9，所述滑油路包括與真空泵12連接的儲(chǔ)油罐15，儲(chǔ)油罐15的出口端與氣液摻混器16的進(jìn)油端連接，且在儲(chǔ)油罐15與真空泵12之間的管路上設(shè)置有第三閥門11，氣液摻混器16的出口端依次連接有測試泵17、第四閥門19，第四閥門19的端部與氣液分離器6入口端連接，氣液分離器6的出氣端與出油端分別與儲(chǔ)氣罐7的對(duì)應(yīng)的接口連接，且所述儲(chǔ)氣罐7的下部接口通過液體流量計(jì)13、第五閥門14與儲(chǔ)油罐15連接，所述測試泵17還與變頻電機(jī)18連接。
[0013]在所述氣液分離器6上、儲(chǔ)氣罐7上、氣體流量計(jì)8與第二閥體9之間的管道上、氣液摻混器16的出口端與測試泵17之間的管道上、測試泵17與第四閥門19之間的管道上依次設(shè)置有第一壓力傳感器1、第二壓力傳感器2、第三壓力傳感器3、第四壓力傳感器4和第五壓力傳感器5。所述儲(chǔ)油罐15上設(shè)置液位計(jì)20。
[0014]本發(fā)明為滑油系統(tǒng)中油氣混輸泵性能測試系統(tǒng)，包括一個(gè)空氣路、一個(gè)滑油路和一個(gè)摻混段。在滑油路中，滑油流量的調(diào)節(jié)主要通過對(duì)應(yīng)的閥門實(shí)現(xiàn)，通過液體流量計(jì)13讀取數(shù)值；在空氣路中，空氣的流量調(diào)節(jié)主要通過對(duì)應(yīng)的閥門實(shí)現(xiàn)，通過設(shè)置的壓力傳感器和氣體流量計(jì)讀取數(shù)值；在摻混段，空氣和滑油的摻混通過氣液摻混器16實(shí)現(xiàn)，該段可以實(shí)現(xiàn)不同比例空氣和滑油兩相混合物，空氣和滑油的分離通過油氣分離器6實(shí)現(xiàn)。
[0015]本發(fā)明所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)油氣混輸泵性能研宄的測試系統(tǒng)包括氣液分離器6、儲(chǔ)氣罐7、氣體流量計(jì)8、真空泵12、液體流量計(jì)13、儲(chǔ)油罐15、氣液摻混器16、測試泵17、變頻電機(jī)18、液位計(jì)20和5個(gè)壓力傳感器，其中空氣路由氣液分離器6、儲(chǔ)氣罐7、氣體流量計(jì)8、壓力傳感器3、第二閥門9和氣液摻混器16依次通過管路連接組成，通過第二閥門9可以調(diào)節(jié)空氣的流量。滑油路由氣液分離器6、儲(chǔ)氣罐7、液體流量計(jì)13、第五閥門14、儲(chǔ)油罐15和氣液摻混器16依次通過管路連接組成，通過第五閥門14可以調(diào)節(jié)滑油流量?？諝饴泛突吐吠ㄟ^管路并聯(lián)，并聯(lián)的管路一端連接儲(chǔ)氣罐7另一端連接儲(chǔ)油罐15。摻混段由氣液摻混器16、第四壓力傳感器4、測試泵17、第五壓力傳感器5、第四閥門19和氣液分離器6通過管路依次連接組成。氣液分離器6分離出的氣體通過管路進(jìn)入儲(chǔ)氣罐7的上部、分離出的滑油通過另一段管路進(jìn)入儲(chǔ)氣罐7的下部，并在儲(chǔ)氣罐7中形成氣液分層。儲(chǔ)氣罐7和儲(chǔ)油罐15通過管路與真空泵12連接，并且兩段管路上分別安裝有第一閥門10、第三閥門11。在氣液分離器6、儲(chǔ)氣罐7上分別接第一壓力傳感器I和第二壓力傳感器2便于系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)，在氣體流量計(jì)8出口端接第三壓力傳感器3用于氣體流量換算，在測試泵14前后端各接第四壓力傳感器4和第五壓力傳感器5用于測量測試泵17揚(yáng)程。
[0016]本發(fā)明所提供的系統(tǒng)由真空泵12抽至真空后關(guān)閉與真空泵12連接的第一閥門10和第三閥門11，使系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)。開啟測試泵17使儲(chǔ)氣罐7壓力高于儲(chǔ)油罐15，形成壓差，并通過調(diào)節(jié)第五閥門14使儲(chǔ)油罐15上的液位計(jì)20保持不變，即分離出的油量與進(jìn)入氣液摻混器16的油量相等，這樣可以使系統(tǒng)中的滑油處于穩(wěn)定，且滿足實(shí)驗(yàn)要求。通過調(diào)節(jié)第二閥門9使空氣流量滿足實(shí)驗(yàn)要求，這樣在氣液摻混器16中可以形成要求氣液比的油氣混合物。通過改變變頻電機(jī)18頻率，輸出不同轉(zhuǎn)速，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速對(duì)泵性能影響的測試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.油氣混輸泵性能測試系統(tǒng)，其特征在于:包括真空泵、分別與真空泵連接的空氣路和滑油路，所述空氣路包括與真空泵連接的儲(chǔ)氣罐和與儲(chǔ)氣罐連接的氣體流量計(jì)，氣體流量計(jì)的端部與氣液摻混器的進(jìn)氣端連接，且在真空泵與儲(chǔ)氣罐之間的管路上以及氣體流量計(jì)與氣液摻混器之間的管路上分別設(shè)置有第一閥門和第二閥門，所述滑油路包括與真空泵連接的儲(chǔ)油罐，儲(chǔ)油罐的出口端與氣液摻混器的進(jìn)油端連接，且在儲(chǔ)油罐與真空泵之間的管路上設(shè)置有第三閥門，氣液摻混器的出口端依次連接有測試泵、第四閥門，第四閥門的端部與氣液分離器入口端連接，氣液分離器的出氣端與出油端分別與儲(chǔ)氣罐的對(duì)應(yīng)的接口連接，且所述儲(chǔ)氣罐的下部接口通過液體流量計(jì)、第五閥門與儲(chǔ)油罐連接，所述測試泵還與變頻電機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣混輸泵性能測試系統(tǒng)，其特征在于:在所述氣液分離器上、儲(chǔ)氣罐上、氣體流量計(jì)與第二閥體之間的管道上、氣液摻混器的出口端與測試泵之間的管道上、測試泵與第四閥門之間的管道上依次設(shè)置有第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種油氣混輸泵性能測試系統(tǒng)，其特征在于:所述儲(chǔ)油罐上設(shè)置液位計(jì)。
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種油氣混輸泵性能測試系統(tǒng)，包括一個(gè)空氣路、一個(gè)滑油路和一個(gè)摻混段。在滑油路中，滑油流量的調(diào)節(jié)主要通過變頻電機(jī)和閥門實(shí)現(xiàn)，通過液體流量計(jì)讀取數(shù)值；在空氣路中，空氣的流量調(diào)節(jié)主要通過閥門實(shí)現(xiàn)，通過壓力傳感器和氣體流量計(jì)讀取數(shù)值；在摻混段，空氣和滑油的摻混通過氣液摻混器實(shí)現(xiàn)，該段可以實(shí)現(xiàn)不同比例空氣和滑油兩相混合物，空氣和滑油的分離通過油氣分離器實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明能提供符合實(shí)際工況的氣液兩相流場、不同的轉(zhuǎn)速和營造出發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵入口端的負(fù)壓環(huán)境。
【IPC分類】G01M13/00
【公開號(hào)】CN104897386
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510312466
【發(fā)明人】朱衛(wèi)兵, 張崇龍, 張小彬, 胡亮, 段安鵬, 王浩祥, 陳湘怡, 王彥超, 魯勇帥, 錢磊
【申請(qǐng)人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月9日