機(jī)械設(shè)計(jì)100條

1、SC-99-LB01SC-99加油泵壓力調(diào)節(jié)器性能試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案第 36 頁(yè)共41 頁(yè) 目 錄1.前言22.項(xiàng)目名稱23.項(xiàng)目要求2 4.加油泵壓力調(diào)節(jié)器工作原理、主要技術(shù)性能指標(biāo)45.試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案 125.1試驗(yàn)系統(tǒng)工作原理125.2試驗(yàn)系統(tǒng)組成135.3試驗(yàn)系統(tǒng)主要元器件選擇及其技術(shù)參數(shù)16 5.4加熱系統(tǒng)215.5控制與測(cè)試 215.6試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)架286.試驗(yàn)臺(tái)安全保護(hù) 287.試驗(yàn)臺(tái)接口要求 298.設(shè)計(jì)方案的先進(jìn)性 299.前艙伺服性能摸底試驗(yàn) 3010.試驗(yàn)臺(tái)實(shí)施進(jìn)度3411.南京中心提供元件規(guī)格型號(hào)341 前言SC-99加油泵壓力調(diào)節(jié)器性能試驗(yàn)臺(tái)是依據(jù)RYT-11加油泵壓力調(diào)節(jié)器

2、產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)品驗(yàn)收試驗(yàn)大綱的要求而研制的專用檢驗(yàn)設(shè)備。應(yīng)能滿足國(guó)內(nèi)使用航空燃油的各種飛機(jī)的加油泵壓力調(diào)節(jié)器等附部件，在規(guī)定溫度環(huán)境條件下的流量、壓力特性、控制閥開(kāi)啟、狀態(tài)切換、應(yīng)急關(guān)閉風(fēng)門等檢測(cè)試驗(yàn)，以及內(nèi)外密封性、可靠性自動(dòng)控制壽命試驗(yàn)。本試驗(yàn)臺(tái)還能為研制方摸清該系列產(chǎn)品工作原理、關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)參數(shù)匹配提供依據(jù)。2 項(xiàng)目名稱：加油泵壓力調(diào)節(jié)器性能試驗(yàn)臺(tái) 項(xiàng)目型號(hào)：SC-99 3 項(xiàng)目要求3.1 功能本試驗(yàn)臺(tái)主要功能為：a） 能完成RYT-11加油泵壓力調(diào)節(jié)器產(chǎn)品性能試驗(yàn)b） 能完成RYT-11加油泵壓力調(diào)節(jié)器產(chǎn)品壽命試驗(yàn)。3.2 主要試驗(yàn)項(xiàng)目本試驗(yàn)臺(tái)能完成以下測(cè)試項(xiàng)目：a） 狀態(tài)(（

3、0.5±0.03）MPa)壓力調(diào)節(jié)試驗(yàn)b） 狀態(tài) (（2.2±0.11）MPa)壓力調(diào)節(jié)試驗(yàn)c） 產(chǎn)品控制閥開(kāi)啟壓力試驗(yàn)d） 狀態(tài)轉(zhuǎn)換活門開(kāi)啟壓力試驗(yàn)e） 應(yīng)急關(guān)閉風(fēng)門試驗(yàn)f） 密封性試驗(yàn)g） 產(chǎn)品壽命試驗(yàn)3.3 主要技術(shù)要求3.3.1 試驗(yàn)件：加油泵壓力調(diào)節(jié)器等附部件3.3.2 試驗(yàn)設(shè)備的工作介質(zhì)要求工作介質(zhì)：航空燃油RP-3或 RP-5。工作介質(zhì)污染度控制：按GJB420A-1996的6級(jí)要求。介質(zhì)工作溫度：壽命試驗(yàn)、性能試驗(yàn)時(shí)（25±10）；其它試驗(yàn)時(shí)（2570）。工作介質(zhì)儲(chǔ)存裝置：具有超液位報(bào)警功能（上下限位）。3.3.3 設(shè)備工作環(huán)境條件（相對(duì)）范圍溫度

4、：室溫。壓力：大氣壓(海平面)3.3.4 試驗(yàn)臺(tái)有遠(yuǎn)程手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)兩種方式，采用計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，主要測(cè)試參數(shù)應(yīng)在操縱臺(tái)上直接數(shù)顯，滿足高溫條件下的可靠性和數(shù)據(jù)精度要求。溫度讀數(shù)精度3%，流量讀數(shù)精度±0.3%，壓力讀數(shù)精度±0.3%。3.3.5 選用的元器件工作介質(zhì)：RP3、RP4、RP5航空燃油。3.3.6 壓力、溫度、流量、油位等應(yīng)在控制面板上實(shí)時(shí)顯示（包括環(huán)境、工作介質(zhì)和油箱溫度）。3.3.7配置的試驗(yàn)用工裝、夾具、量具應(yīng)滿足產(chǎn)品精度要求。3.3.8防火滅火裝置和措施：應(yīng)提供滅火裝置和采取防火措施，并在適當(dāng)部位設(shè)置警示牌和標(biāo)識(shí)。3.3.9管路接頭和安裝平面處不允

5、許有滲漏。經(jīng)常裝拆部位應(yīng)設(shè)置油盤并收集起來(lái)。試驗(yàn)臺(tái)架通過(guò)漏油管道可將試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢油匯集到儲(chǔ)油盤，以便保持工作臺(tái)面清潔，并可減少日常維護(hù)工作量。3.3.10 試驗(yàn)臺(tái)所用油箱應(yīng)預(yù)留有燃油過(guò)濾接口，所有管道、油箱選用成件均不得構(gòu)成二次污染源。3.3.11試驗(yàn)臺(tái)的被試產(chǎn)品安裝部位應(yīng)留有足夠的操作空間，被試產(chǎn)品的安裝應(yīng)方便、迅速、可靠。3.3.12 試驗(yàn)間（不包括測(cè)控間和動(dòng)力間）內(nèi)安裝的所有電器成件應(yīng)具備防爆能力, 防爆等級(jí)dBT4。3.3.13 試驗(yàn)管路之間必須進(jìn)行可靠電搭連接，注意對(duì)靜電的防護(hù)。3.3.14參數(shù)的測(cè)量應(yīng)盡可能地靠近被測(cè)點(diǎn)，并避開(kāi)渦流區(qū)；所有測(cè)試用儀器儀表應(yīng)在校驗(yàn)有效期內(nèi)，應(yīng)有合

6、格證。3.3.15 試驗(yàn)設(shè)備其它要求見(jiàn)試驗(yàn)室總體技術(shù)要求。3.3.16 主要儀器、儀表及外購(gòu)成件的選型按燃油試驗(yàn)室儀器、儀表及外購(gòu)成件選型要求,其選用的各系統(tǒng)元件應(yīng)性能良好、可靠性高，在保證產(chǎn)品測(cè)試要求前提下，必須選用可靠性高、穩(wěn)定性好的市場(chǎng)成熟貨架產(chǎn)品。3.3.17 計(jì)算機(jī)監(jiān)控和顯示： a） 工作狀態(tài)的信息采集和顯示, 包括壓力、流量、轉(zhuǎn)速、溫度、壓力調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度、壽命試驗(yàn)自動(dòng)計(jì)次等信息。b） 可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)工作狀態(tài)信息、測(cè)試數(shù)據(jù)和曲線的存儲(chǔ)。c） 計(jì)算機(jī)主機(jī)采用工控機(jī)，顯示器選用液晶屏。d） 計(jì)算機(jī)人機(jī)操縱界面層次清晰、參數(shù)設(shè)置靈活、調(diào)整便捷、顯示數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。各線路連接拆卸方便，走線合理（應(yīng)集束

7、）。e) 在計(jì)算機(jī)測(cè)試過(guò)程中，對(duì)可能出現(xiàn)的誤操作應(yīng)有聯(lián)動(dòng)防差錯(cuò)措施，以保證產(chǎn)品及工作人員安全。3.3.18 試驗(yàn)臺(tái)質(zhì)保、計(jì)量、安保要求質(zhì)量保證：試驗(yàn)臺(tái)完成交付使用其質(zhì)量保證期限為三年，一年內(nèi)免費(fèi)服務(wù)，四年內(nèi)保修。計(jì)量要求：試驗(yàn)臺(tái)所用計(jì)量?jī)x器儀表應(yīng)按照中華人民共和國(guó)計(jì)量法和國(guó)防計(jì)量監(jiān)督管理?xiàng)l例要求選取，以保證試驗(yàn)臺(tái)所測(cè)得技術(shù)數(shù)據(jù)精確可靠；計(jì)量單位應(yīng)全部采用國(guó)際單位標(biāo)準(zhǔn)；儀表計(jì)量精度不小于1級(jí)。安保要求：試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)符合國(guó)家及行業(yè)有關(guān)安全、防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。4 加油泵壓力調(diào)節(jié)器工作原理、主要技術(shù)性能指標(biāo)加油泵壓力調(diào)節(jié)器作用是通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門作動(dòng)筒的伸縮動(dòng)作，從而調(diào)節(jié)前艙風(fēng)門位置，改變加油泵工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)加油泵功率

8、，使得加油泵進(jìn)出口壓力差保持恒定值。41 狀態(tài)調(diào)節(jié)原理（0.5±0.03）MPa）：1） 在加油泵啟動(dòng)階段，齒輪泵出口壓力低，此時(shí)齒輪泵出口油液從A口直接進(jìn)入到風(fēng)門作動(dòng)筒中間腔，使得風(fēng)門（作動(dòng)筒伸出）處于關(guān)閉狀態(tài)。 此時(shí)風(fēng)門作動(dòng)筒力平衡方程：2.37Po+12.75P2-10.58P1=F 式中：Po風(fēng)門中間腔壓力，等于齒輪泵出口壓力；P2風(fēng)門無(wú)桿腔壓力，與回油口相通，等于0；P1風(fēng)門有桿腔壓力，由于齒輪泵壓力順序閥作用，與回油口相通，等于0；F風(fēng)門負(fù)載力以及摩擦阻力等力。所以有：2.37Po=F圖1： 狀態(tài)加油泵啟動(dòng)階段風(fēng)門關(guān)閉原理圖2） 隨著齒輪泵出口油壓逐漸升高，高壓油從B口進(jìn)

9、入H腔，由于主閥芯在初始狀態(tài)K口與H腔溝通，因此來(lái)自齒輪泵高壓油經(jīng)K口進(jìn)入風(fēng)門作動(dòng)筒有桿腔，迫使作動(dòng)筒回縮，亦即風(fēng)門逐漸打開(kāi)，同時(shí)擠壓風(fēng)門作動(dòng)筒中腔油液，使得反饋桿向下移，隨著風(fēng)門不斷打開(kāi)，風(fēng)門中間腔油液從A口進(jìn)入M腔，而M腔壓力與加油泵出口壓力一致，因此中腔壓力不受齒輪泵出口壓力影響。主閥芯在其上、下彈簧力和液壓力以及反饋桿下壓力聯(lián)合作用下，穩(wěn)定在某一平衡位置。 此時(shí)風(fēng)門作動(dòng)筒力平衡方程：10.58P1-2.37Po-12.75P2=F 式中：Po風(fēng)門中間腔壓力，從齒輪泵出口壓力變化到等于加油泵出口壓力；P2風(fēng)門無(wú)桿腔壓力，與回油口相通，等于0；P1風(fēng)門有桿腔壓力，由于齒輪泵壓力順序閥作用，

10、P1等于齒輪泵出口壓力；F風(fēng)門負(fù)載力以及摩擦阻力等力。所以有：10.58P齒輪泵-14.87 P加油泵=F圖2： 狀態(tài)加油泵壓力接近0.5MPa風(fēng)門打開(kāi)原理圖3） 隨著風(fēng)門不斷打開(kāi)，加油泵轉(zhuǎn)速逐漸升高，其出口壓力也將逐漸升高，當(dāng)出口壓力接近0.5MPa時(shí)，主閥芯下方L腔來(lái)自D口壓力油由于狀態(tài)調(diào)節(jié)裝置減壓作用，壓力小于加油泵出口壓力，這樣主閥芯上下M、L腔產(chǎn)生壓差，且M腔壓力L腔壓力，因此打破主閥芯的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，迫使主閥芯下移，當(dāng)加油泵進(jìn)出口壓差達(dá)到0.5MPa時(shí)，主閥芯將通往風(fēng)門作動(dòng)筒有桿、無(wú)桿腔兩個(gè)窗口K和J關(guān)閉，使得風(fēng)門作動(dòng)筒穩(wěn)定在某一位置，從而使得加油泵進(jìn)出口壓差保持在0.5MPa。

11、主閥芯力平衡方程：AM*P彈性隔板上下腔壓差+FK1- FK1=F隔板彈性力 式中：AM為彈性隔板有效面積； P彈性隔板上下腔壓差，加油泵壓力較小時(shí)，狀態(tài)減壓閥不起作用，壓差為0，表現(xiàn)為風(fēng)門不斷打開(kāi)，加油泵、齒輪泵轉(zhuǎn)速升高。圖3： 狀態(tài)加油泵壓力等于0.5MPa風(fēng)門位置穩(wěn)定K和J關(guān)閉原理圖4） 當(dāng)加油泵進(jìn)出口壓差超過(guò)0.5MPa時(shí)，由于狀態(tài)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步減壓作用，主閥芯上下M、L腔壓力差加大，使得M腔壓力遠(yuǎn)L腔壓力，迫使主閥芯再下移，主閥芯將通往風(fēng)門作動(dòng)筒有桿、無(wú)桿腔兩個(gè)窗口K和J打開(kāi)，此時(shí)H腔來(lái)自齒輪泵高壓油將與無(wú)桿腔J溝通，高壓油進(jìn)入風(fēng)門作動(dòng)筒無(wú)桿腔，使得風(fēng)門作動(dòng)筒伸出，亦即風(fēng)門開(kāi)口減小，

12、使得加油泵轉(zhuǎn)速下降，從而使得加油泵進(jìn)出口壓差降低，當(dāng)加油泵壓差下降到0.5MPa時(shí)，主閥芯又將通往風(fēng)門作動(dòng)筒有桿、無(wú)桿腔兩個(gè)窗口K和J關(guān)閉，使得風(fēng)門作動(dòng)筒穩(wěn)定在某一位置，從而使得加油泵進(jìn)出口壓差保持在0.5MPa。5） 此時(shí)反饋桿隨風(fēng)門作動(dòng)筒伸出向上移動(dòng)，將風(fēng)門作動(dòng)筒中腔封閉，當(dāng)風(fēng)門受到外力作用時(shí)，比如風(fēng)門突然受關(guān)閉方向作用力，風(fēng)門作動(dòng)筒將有外伸趨勢(shì)，此時(shí)反饋桿向上移動(dòng)，K窗口打開(kāi)，來(lái)自齒輪泵高壓油進(jìn)入到風(fēng)門作動(dòng)筒有桿腔，從而阻止風(fēng)門關(guān)閉。此時(shí)風(fēng)門作動(dòng)筒力平衡方程：12.75P2-10.58P1+2.37Po=F 式中：Po風(fēng)門中間腔壓力，等于加油泵出口壓力；P2風(fēng)門無(wú)桿腔壓力，等于等于齒輪泵

13、出口壓力；P1風(fēng)門有桿腔壓力，與回油口通，P1等于0；F風(fēng)門負(fù)載力以及摩擦阻力等力。所以有：12.75P齒輪泵+2.37P加油泵壓力 =F圖4： 狀態(tài)加油泵壓力于0.5MPa風(fēng)門開(kāi)口減小原理圖4.2 狀態(tài)調(diào)節(jié)原理（2.2±0.11）MPa）：1） 將F狀態(tài)控制電磁閥通電，來(lái)自齒輪泵高壓油進(jìn)入G腔推動(dòng)分油活門左移，將F窗口關(guān)閉，使得狀態(tài)調(diào)節(jié)減壓裝置停止工作，同時(shí)將Y窗口打開(kāi)，狀態(tài)調(diào)節(jié)減壓裝置開(kāi)始工作。2） 狀態(tài)工作初期，加油泵轉(zhuǎn)速低，由于狀態(tài)調(diào)節(jié)裝置的彈簧剛度遠(yuǎn)大于狀態(tài)調(diào)節(jié)裝置的彈簧剛度，此時(shí)主閥芯上下兩個(gè)腔M、L液體壓力相等都等于加油泵出口壓力，因此主閥芯將迅速上移動(dòng)，將通往風(fēng)門作動(dòng)

14、筒有桿、無(wú)桿腔兩個(gè)窗口K和J打開(kāi)，K窗口與H腔溝通，迫使作動(dòng)筒回縮，風(fēng)門逐漸打開(kāi)，使得加油泵轉(zhuǎn)速不斷升高。 此時(shí)風(fēng)門作動(dòng)筒力平衡方程：10.58P1-2.37Po-12.75P2=F 式中：Po風(fēng)門中間腔壓力，從齒輪泵出口壓力變化到等于加油泵出口壓力；P2風(fēng)門無(wú)桿腔壓力，與回油口相通，等于0；P1風(fēng)門有桿腔壓力，由于齒輪泵壓力順序閥作用，P1等于齒輪泵出口壓力；F風(fēng)門負(fù)載力以及摩擦阻力等力。所以有：10.58P齒輪泵-14.87 P加油泵=F圖5： 狀態(tài)加油泵壓力接近2.2MPa MPa風(fēng)門打開(kāi)原理圖3） 隨著風(fēng)門不斷打開(kāi)，加油泵轉(zhuǎn)速逐漸升高，其出口壓力也將逐漸升高，當(dāng)出口壓力接近2.2MPa

15、時(shí)，主閥芯下方L腔來(lái)自C口壓力油由于狀態(tài)調(diào)節(jié)裝置減壓作用，壓力小于加油泵出口壓力，這樣主閥芯上下M、L腔產(chǎn)生壓差，且M腔壓力L腔壓力，因此打破主閥芯的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，迫使主閥芯下移，當(dāng)加油泵進(jìn)出口壓差達(dá)到2.2MPa時(shí)，主閥芯將通往風(fēng)門作動(dòng)筒有桿、無(wú)桿腔兩個(gè)窗口K和J關(guān)閉，使得風(fēng)門作動(dòng)筒穩(wěn)定在某一位置，從而使得加油泵進(jìn)出口壓差保持在2.2MPa。4） 當(dāng)加油泵進(jìn)出口壓差超過(guò)2.2MPa時(shí)，由于狀態(tài)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步減壓作用，主閥芯上下M、L腔壓力差加大，使得M腔壓力遠(yuǎn)L腔壓力，迫使主閥芯再下移，主閥芯將通往風(fēng)門作動(dòng)筒有桿、無(wú)桿腔兩個(gè)窗口K和J打開(kāi)，此時(shí)H腔來(lái)自齒輪泵高壓油將與無(wú)桿腔J溝通，高壓油進(jìn)入

16、風(fēng)門作動(dòng)筒無(wú)桿腔，使得風(fēng)門作動(dòng)筒伸出，亦即風(fēng)門開(kāi)口減小，使得加油泵轉(zhuǎn)速下降，從而使得加油泵進(jìn)出口壓差降低，當(dāng)加油泵壓差下降到2.2MPa時(shí)，主閥芯又將通往風(fēng)門作動(dòng)筒有桿、無(wú)桿腔兩個(gè)窗口K和J關(guān)閉，使得風(fēng)門作動(dòng)筒穩(wěn)定在某一位置，從而使得加油泵進(jìn)出口壓差保持在2.2MPa。4.3 關(guān)閉風(fēng)門狀態(tài)：當(dāng)應(yīng)急關(guān)閉電磁閥通電，高壓油進(jìn)入P腔，迫使活動(dòng)襯套連同主閥芯一起下移，使得J窗口打開(kāi)與H腔溝通，高壓油進(jìn)入風(fēng)門作動(dòng)筒無(wú)桿腔，K窗口與回油口溝通，將風(fēng)門關(guān)閉。圖6： 狀態(tài)應(yīng)急關(guān)閉風(fēng)門原理圖4.4 主要技術(shù)性能指標(biāo)a）在F-1狀態(tài)控制電磁閥不通電狀態(tài)下在加油泵關(guān)閉情況下，調(diào)節(jié)高壓泵壓力，當(dāng)壓力不大于.MPa時(shí)，

17、風(fēng)門作動(dòng)筒出現(xiàn)由伸出往回縮狀態(tài)。調(diào)節(jié)加油泵壓差，在壓力遠(yuǎn)小于0.5MPa時(shí)，同時(shí)調(diào)節(jié)高壓齒輪泵壓力，風(fēng)門作動(dòng)筒在中間腔油壓作用下，風(fēng)門作動(dòng)筒完全伸出，中間腔油壓等于齒輪泵壓力；此時(shí)檢測(cè)風(fēng)門作動(dòng)筒有桿腔、無(wú)桿腔油壓均為零。繼續(xù)調(diào)節(jié)高壓泵壓力，當(dāng)壓力.MPa時(shí)，風(fēng)門作動(dòng)筒出現(xiàn)回縮狀態(tài)，風(fēng)門作動(dòng)筒有桿腔壓力等于高壓泵壓力、無(wú)桿腔壓力為零。當(dāng)調(diào)節(jié)加油泵壓差至0.5MPa，風(fēng)門作動(dòng)筒穩(wěn)定在某一位置；此時(shí)檢測(cè)風(fēng)門作動(dòng)筒有桿腔、無(wú)桿腔油壓均為零，風(fēng)門作動(dòng)筒中間腔油壓等于加油泵壓力。當(dāng)調(diào)節(jié)加油泵壓差（0.5+0.11）MPa 時(shí)，調(diào)節(jié)高壓泵壓力，當(dāng)壓力大于.MPa風(fēng)門作動(dòng)筒動(dòng)態(tài)伸出狀態(tài)；此時(shí)檢測(cè)風(fēng)門作動(dòng)筒有桿

18、腔為零，無(wú)桿腔油壓等于高壓泵壓力，風(fēng)門作動(dòng)筒中間腔油壓等于加油泵壓力。b） 在F狀態(tài)控制電磁閥通電狀態(tài)下在狀態(tài)，保持加油泵壓差0.5MPa不變，調(diào)節(jié)高壓泵壓力，當(dāng)壓力調(diào)至（.）MPa時(shí)，接通狀態(tài)轉(zhuǎn)換電磁閥，風(fēng)門作動(dòng)筒出現(xiàn)回縮狀態(tài)，產(chǎn)品成功切換。調(diào)節(jié)加油泵壓差，當(dāng)壓力大于0.5MPa，小于2.2MPa 時(shí)；同時(shí)調(diào)節(jié)高壓齒輪泵，當(dāng)壓力大于.MPa時(shí)，風(fēng)門作動(dòng)筒出現(xiàn)回縮狀態(tài)；風(fēng)門作動(dòng)筒有桿腔壓力等于高壓泵壓力、無(wú)桿腔壓力為零。當(dāng)調(diào)節(jié)加油泵壓差至2.2MPa，風(fēng)門作動(dòng)筒穩(wěn)定在某一位置；此時(shí)檢測(cè)風(fēng)門作動(dòng)筒有桿腔、無(wú)桿腔油壓均為零，風(fēng)門作動(dòng)筒中間腔油壓等于加油泵壓力。當(dāng)調(diào)節(jié)加油泵壓差（2.2+0.11）M

19、Pa 時(shí)，調(diào)節(jié)高壓泵壓力，當(dāng)壓力大于3MPa，風(fēng)門作動(dòng)筒動(dòng)態(tài)伸出狀態(tài)；此時(shí)檢測(cè)風(fēng)門作動(dòng)筒有桿腔為零，無(wú)桿腔油壓等于高壓泵壓力，風(fēng)門作動(dòng)筒中間腔油壓等于加油泵壓力。C）接通應(yīng)急電磁閥不論F狀態(tài)控制電磁閥通電與否，調(diào)節(jié)高壓油泵壓力，當(dāng)壓力不小于MPa時(shí)，產(chǎn)品應(yīng)能使風(fēng)門作動(dòng)筒進(jìn)入伸出狀態(tài)。d）產(chǎn)品試驗(yàn)對(duì)油源要求控制加油泵油壓在.和.之間交替切換不少于10000次。控制加油泵油壓在.和.之間交替切換不少于10000次。高低壓油源分別供油：低壓油源（加油泵）的壓力0.14MPa無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，流量30L/min可調(diào)節(jié)；高壓油源（高壓齒輪泵）的壓力0.510MPa無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，流量30L/min可調(diào)節(jié)。高低壓油源聯(lián)

20、動(dòng)供油：低壓油源（加油泵）的壓力0.14MPa無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，流量70L/min可調(diào)節(jié)；高壓油源（高壓齒輪泵）的壓力0.510MPa無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，流量30L/min可調(diào)節(jié)。5 試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案5.1 試驗(yàn)系統(tǒng)工作原理試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)置低壓、高壓油源各一個(gè)。兩個(gè)油源既可以單獨(dú)供油工作，也可聯(lián)動(dòng)工作。所謂聯(lián)動(dòng)，就是模擬產(chǎn)品實(shí)際供油工況，低壓加油泵、高壓齒輪泵在各自驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)下，燃油經(jīng)油箱進(jìn)入低壓油泵，從低壓油泵流出燃油分別進(jìn)入加油泵壓力調(diào)節(jié)器及高壓齒輪泵入口，而進(jìn)入高壓泵的燃油經(jīng)增壓后流向恒壓調(diào)節(jié)器；出自恒壓調(diào)節(jié)器高壓燃油又分兩路分別進(jìn)入加油泵壓力調(diào)節(jié)器、蓄能器；從蓄能器流出燃油又進(jìn)入狀態(tài)控制電磁閥以及應(yīng)急電磁閥

21、，然后再進(jìn)入壓力調(diào)節(jié)器；壓力調(diào)節(jié)器在上述幾路燃油共同作用下，根據(jù)低壓油泵（模擬加油泵）、高壓油泵（模擬齒輪泵）不同工況壓力變化控制風(fēng)門作動(dòng)筒伸或縮。試驗(yàn)系統(tǒng)工作原理參考圖7。加油泵、高壓油泵驅(qū)動(dòng)裝置采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，目的是可以根據(jù)不同工況設(shè)定其驅(qū)動(dòng)速度、便于壓力調(diào)節(jié)以及參數(shù)匹配。系統(tǒng)中的流量計(jì)分別用來(lái)檢測(cè)低壓油泵以及高壓泵流量，壓力傳感器分別用來(lái)檢測(cè)低壓油泵、高壓油泵進(jìn)出油口壓力、風(fēng)門作動(dòng)筒有桿、無(wú)桿、中間腔壓力；通過(guò)對(duì)上述流量、壓力變化控制及風(fēng)門作動(dòng)筒動(dòng)作分析控制不僅可完成加油泵壓力調(diào)節(jié)器產(chǎn)品性能、壽命試驗(yàn)，而且能夠?yàn)檠邪l(fā)設(shè)計(jì)工作者摸清加油泵壓力調(diào)節(jié)器系列產(chǎn)品工作原理、關(guān)鍵技術(shù)及前艙伺服系統(tǒng)

22、參數(shù)匹配提供依據(jù)。低壓油泵、高壓油泵工作壓力分別由兩個(gè)伺服閥控制，這樣不僅提高了調(diào)壓精度而且使得壓力穩(wěn)定可靠。圖7：試驗(yàn)系統(tǒng)工作原理圖5.2 試驗(yàn)系統(tǒng)組成該系統(tǒng)主要由以下各部分組成： 低壓油泵（模擬加油泵）及其驅(qū)動(dòng)裝置、高壓油泵及其驅(qū)動(dòng)裝置、低壓壓力伺服閥和高壓壓力伺服閥、低壓泵以及高壓泵出油口流量計(jì)及變送器、低壓泵進(jìn)出口差壓傳感器及其變送器、高壓泵進(jìn)出油口壓力傳感器及其變速器、恒壓調(diào)節(jié)器、加油泵壓力調(diào)節(jié)器、狀態(tài)轉(zhuǎn)換電磁閥F1、應(yīng)急關(guān)閉電磁閥F4-3、單向活門、風(fēng)門作動(dòng)筒、回油路精密過(guò)濾器、吸油過(guò)濾器、蓄能器1和2、油源管路、安全閥1和2、試驗(yàn)方式選擇控制閥QQ1和QQ2、試驗(yàn)臺(tái)架、工作介質(zhì)溫

23、度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。5.2.1低壓油泵動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置今采用變頻電機(jī)+變頻器驅(qū)動(dòng)方案。通過(guò)變頻器可以手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，這樣便于壓力調(diào)節(jié)，有利于壓力穩(wěn)定；低壓油泵采用金城集團(tuán)公司液壓公司生產(chǎn)的VQ系列葉片泵，該泵最高使用壓力為21MPa，最高容許轉(zhuǎn)速1800rpm（已經(jīng)成功應(yīng)用在中心前艙液壓伺服性能摸底試驗(yàn)臺(tái)上。5.2.2 高壓油泵驅(qū)動(dòng)今采用變頻電機(jī)+變頻器驅(qū)動(dòng)方案。通過(guò)變頻器可以手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速；高壓油泵選用吊艙中使用的齒輪泵。齒輪泵轉(zhuǎn)速n=（10006000）r/min；齒輪泵理論排量q=11.2ml/r；齒輪泵轉(zhuǎn)速n=5600r/min時(shí),齒輪泵出口壓力P=8.1MPa。5.2.3工作介

24、質(zhì)溫度恒定調(diào)節(jié)工作介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖見(jiàn)圖2圖8：工作介質(zhì)溫度恒定系統(tǒng)原理圖 工作介質(zhì)的溫度恒定調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用過(guò)油冷卻法原理。即將試驗(yàn)系統(tǒng)總回油連接到冷卻系統(tǒng)的蒸發(fā)器（也可以通過(guò)油泵將需要冷卻的工作介質(zhì)送到蒸發(fā)器），經(jīng)過(guò)熱交換將冷卻后的工作液送回到系統(tǒng)油箱，這樣不斷循環(huán)，就實(shí)現(xiàn)了工作介質(zhì)冷卻。這種此方法效率高，節(jié)約水。溫度控制器控制制冷機(jī)和電動(dòng)循環(huán)泵工作，溫度傳感器檢測(cè)反饋顯示溫度，溫度可以設(shè)定，控制精度高，可以將介質(zhì)溫度控制在±1以內(nèi)，當(dāng)然成本相對(duì)高些。貴中心液壓事業(yè)部實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功應(yīng)用這種方法控制試驗(yàn)臺(tái)液壓油溫度。5.2.4壓力控制低壓穩(wěn)定、調(diào)節(jié)：由于該試驗(yàn)臺(tái)所用介質(zhì)是易燃、易

25、爆航空燃油，加之使用0.1-4MPa極限壓力可調(diào)，目前國(guó)內(nèi)很難尋到能滿足這樣技術(shù)要求的壓力調(diào)節(jié)閥。為了達(dá)到用戶使用條件，選用美國(guó)（MOOG)公司生產(chǎn)的直動(dòng)型壓力伺服閥，并配合PID電子控制器實(shí)現(xiàn)0.14MPa壓力無(wú)級(jí)控制調(diào)節(jié)。為了解決壓力穩(wěn)定問(wèn)題，除了采用高性能直動(dòng)型壓力伺服閥外，在低壓回路上匹配蓄能器1，這樣可更好地吸收壓力波動(dòng)；此外管路連接上采用金屬軟管，以便吸收振動(dòng)沖擊，消除壓力脈動(dòng)。供油方式上采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)加油泵，實(shí)現(xiàn)流量可調(diào)。高壓穩(wěn)定、調(diào)節(jié)：首先供油方式上采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓泵，實(shí)現(xiàn)流量無(wú)級(jí)可調(diào)，同時(shí)選用美國(guó)（MOOG)公司生產(chǎn)的直動(dòng)型壓力伺服閥，并配合PID電子控制器實(shí)現(xiàn)0.51

26、0MPa壓力無(wú)級(jí)控制調(diào)節(jié)；此外在高壓供油回路上匹配蓄能器2更好地吸收壓力波動(dòng)，從而有效的解決了壓力波動(dòng)不穩(wěn)定問(wèn)題；管路連接上采用金屬軟管，以便吸收振動(dòng)沖擊，消除壓力脈動(dòng)。5.2.5 高、低壓雙泵供油系統(tǒng)低壓泵油源系統(tǒng)：0.14MPa連續(xù)可調(diào)；滿流量不小于30L/min，連續(xù)可調(diào)。高壓泵油源系統(tǒng)：0.510MPa連續(xù)可調(diào)；滿流量不小于30L/min，連續(xù)可調(diào)。高、低壓泵可以單獨(dú)工作供油，亦可以模擬被試驗(yàn)產(chǎn)品實(shí)際工況高壓泵入口供油來(lái)自低壓油泵。5.2.6 加油泵壓力交替切換回路系統(tǒng)加油泵壓力交替切換有兩個(gè)方案選擇:1) 直接利用直動(dòng)型壓力伺服閥，配合PID電子控制器實(shí)現(xiàn)控制加油泵油壓在.和.之間交

27、替切換，或者控制加油泵油壓在.和.之間交替切換。這個(gè)方案系統(tǒng)試驗(yàn)回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力控制精度高，響應(yīng)快，缺點(diǎn)是成本高，因?yàn)榻?jīng)過(guò)上萬(wàn)次壽命試驗(yàn)交替切換后必然影響伺服閥性能。2）采用下圖試驗(yàn)回路，配合電腦程序控制電磁閥1、2交替切換，實(shí)現(xiàn)控制加油泵油壓在.和.之間交替切換，或者控制加油泵油壓在.和.之間交替切換。這個(gè)方案系統(tǒng)試驗(yàn)回路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力控制精度不高，響應(yīng)慢，但是是成本低。圖9：加油泵壓力交替切換回路系統(tǒng)原理圖5.3試驗(yàn)系統(tǒng)主要元器件選擇及其技術(shù)參數(shù)5.3.1低壓油源根據(jù)設(shè)計(jì)要求其出口壓力為(04)MPa,加油泵出口流量:Q30l/min。如果考慮到聯(lián)動(dòng)模擬工況，高壓泵入口油需要由加油泵提供

28、，加油泵出口流量必須:Q70l/min，今選用采用金城集團(tuán)公司液壓公司生產(chǎn)的葉片泵作為模擬加油泵，葉片泵規(guī)格型號(hào)為VQ35-60，該泵最高使用壓力為21MPa，最高容許轉(zhuǎn)速1800rpm。驅(qū)動(dòng)電機(jī)理論功率:N=P*Q/612 =5. 6kW；考慮工作介質(zhì)煤油,取0.5，如果選擇葉片泵q=60ml/r，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)際功率N=P*Q/612=40*60*1.44/612*0. 5=11.29kW?？紤]到模擬加油泵不同工況下流量壓力變化，今采用變頻電機(jī)作為模擬加油泵的驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)變頻器改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而滿足加油泵不同工況下流量壓力變化需要。變頻電機(jī)功率11 kW,電機(jī)轉(zhuǎn)速為（01500）rpm。5

29、.3.2高壓油源高壓泵選用*中使用的齒輪泵。齒輪泵轉(zhuǎn)速n=（10006000）r/min；齒輪泵理論排量q=11.2ml/r；齒輪泵轉(zhuǎn)速n=5600r/min時(shí),齒輪泵出口壓力P=8.1MPa。根據(jù)齒輪泵在*中使用狀況，狀態(tài)下齒輪泵轉(zhuǎn)速為2300 rpm出口壓力為6.5 MPa；狀態(tài)下齒輪泵轉(zhuǎn)速為5600 rpm出口壓力為8.1 MPa。為此如果采用變頻電機(jī)作為齒輪泵的驅(qū)動(dòng)裝置，變頻電機(jī)理論功率為N=P*Q/612=8.30 kWN，考慮工作介質(zhì)煤油取0.6，齒輪泵入口壓力2.2MPa，則齒輪泵驅(qū)動(dòng)實(shí)際功率N為10.5 kW,因此齒輪泵的驅(qū)動(dòng)功率應(yīng)不小于11 kW，選用功率為11kW的變頻電機(jī)

30、；電機(jī)轉(zhuǎn)速為（5006000）rpm。考慮到產(chǎn)品齒輪泵壽命等因素影響，可以不用產(chǎn)品齒輪泵，選用內(nèi)嚙合齒輪泵作為高壓泵，比如：德國(guó)布赫QXV34-016R其排量16ml/r, 3000r/min時(shí)流量可達(dá)48L/min；最高工作壓力150bar。因此可以選用功率為11kW的變頻電機(jī)；電機(jī)轉(zhuǎn)速為（3003000）rpm。5.3.3 鐘罩和聯(lián)軸器鐘罩用于將電機(jī)和油泵的殼體固定在一起。聯(lián)軸器在鐘罩內(nèi)將電機(jī)軸和油泵軸聯(lián)接。兩個(gè)油源鐘罩和聯(lián)軸器可以選擇：KTR公司RJTEX產(chǎn)品，確保傳動(dòng)連接可靠。5.3.4 液壓控制單元安全控制：為防止在意外情況下系統(tǒng)壓力超調(diào)，須設(shè)置系統(tǒng)安全閥以限制最高可調(diào)壓力。高壓：選

31、用派克（PARKER)公司RV10-22A-4B-N-25，調(diào)節(jié)范圍：1.7415. 8MPa。低壓：選用派克（PARKER)公司RA101S-6B，調(diào)節(jié)范圍：0.35-4.1MPa。單向閥：在高、低壓泵出口及進(jìn)口設(shè)置單向閥可以將泵源與外部系統(tǒng)隔離，減少拆接過(guò)程中的油液損失，單向閥打開(kāi)壓力選為0.035MPa。選用派克（PARKER)公司9C1200S 2個(gè)5.3.4 輔助單元油箱：油箱設(shè)計(jì)按結(jié)實(shí)、耐用、便于內(nèi)部清理、油液補(bǔ)充方便的原則，選型為常壓開(kāi)式油箱，其形狀為矩形，容積：250320L。箱體選用GBJ優(yōu)質(zhì)不銹鋼板氫弧焊成型，箱體頂部計(jì)成活動(dòng)式，清洗油箱時(shí)可以拆卸。油箱的蓋板上裝有空氣濾清

32、器，油箱底部設(shè)計(jì)有排污孔。油箱中的油位指示采用兩種并行方式：一種是在一側(cè)板上裝有油標(biāo)，補(bǔ)充油液時(shí)可方便觀察；另一種是液位傳感器裝在油箱中，電子式顯示（在電腦上顯示），工作時(shí)可隨時(shí)掌握油位變化情況。油箱是常壓密封的，僅通過(guò)空氣濾清器與大氣相通?？諝鉃V清器兼有加油口的作用，裝有濾油網(wǎng)。配備空氣濾清器（加油口）：20，型號(hào)QUQ2；油標(biāo)：（黎明）YWZ-450T；液位計(jì)：MH523EX1；液溫計(jì)：YT 100。冷卻單元：高、低壓燃油泵驅(qū)動(dòng)功率22 kW，今假使機(jī)械效率50%，則機(jī)械損失發(fā)熱功率應(yīng)在（22）*0.5=11 kW，此外由于試驗(yàn)臺(tái)工況差加上管路損失發(fā)熱，考慮到工作介質(zhì)問(wèn)題。今初步考慮選一臺(tái)

33、制冷功率為15 Kw的LSFB15型冷油機(jī)組，該系列冷油機(jī)組由南京工程學(xué)院設(shè)計(jì)并且在貴中心多個(gè)液壓試驗(yàn)臺(tái)上使用，其效果顯著。LSFB-15冷油機(jī)組配置見(jiàn)表1，外形結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖16。表1 LSFB45冷熱油機(jī)組配置表 序號(hào)名 稱品 牌特 點(diǎn)1渦旋壓縮機(jī)美國(guó)COPELAND法國(guó)DANFOSS PERFORMER柔性渦旋壓縮、噪聲低、抗液擊能力強(qiáng)、能效比高2板式換熱器瑞典3風(fēng)側(cè)翅片管換熱器五洲中天進(jìn)風(fēng)均勻、換熱效率高，進(jìn)口美國(guó)OAK設(shè)備加工4過(guò)濾器美國(guó)ALCO/SPORLAN丹麥DANFOSS5膨脹閥美國(guó)ALCO/SPORLAN/PARKER/丹麥DANFOSS6壓力控制器日本鷺宮/上海金均7軸流風(fēng)機(jī)

34、濟(jì)南宏大軍工技術(shù)8壓力表美商獨(dú)資OKIWA9電器、儀表法國(guó)施耐德公司、德國(guó)金鐘、南京世維自控、富士先進(jìn)可靠10外殼，風(fēng)側(cè)換熱器管板、上下側(cè)板等大量采用不銹鋼板，進(jìn)口日本AMADA數(shù)控設(shè)備加工冷卻能力15kW；溫控范圍1545控制精度為±1；壓縮機(jī)電源為：3P/380V/50HZ/5.5kW；風(fēng)機(jī)電源為3P/380V/50HZ/0.55kW；外形尺寸1680*880*1860。圖10：LSFB-15冷油機(jī)組外形結(jié)構(gòu)圖 過(guò)濾單元：油泵吸油濾10；型號(hào) LFA-12010 2個(gè)；油泵出油精濾選用116廠 PLA160FTR；以及116廠YPM-110- 3 1個(gè)；總回路精密過(guò)濾器選用黎明液

35、壓生產(chǎn)RFA-160/10m。 開(kāi)關(guān)、采樣閥：油泵吸油路球閥選用美國(guó)PARKER；KH1X,螺紋G1 2件；油箱放油螺旋開(kāi)關(guān)選用新鄉(xiāng)116廠軍品YSF-4 1件；采樣閥選用美國(guó)派克9MV400S 2件。管路附件：管路系統(tǒng)主要由吸油管路、壓力管路、回油管路構(gòu)成；每種管路一般是由金屬軟管、不銹鋼鋼管、管路連接件、管夾等組合而成。 本系統(tǒng)的主要問(wèn)題是在于各成件的選取以及管路連接件連接形式的選擇。由于本系統(tǒng)的額定工作壓力為1OMpa,所采用的高低壓管路連接件的密封形式的承受壓力必須留有一定的余量，其密封壓力應(yīng)不低于15MPa。金屬軟管擬選用航天307生產(chǎn)高壓金屬軟管，其工作壓力應(yīng)不低于15Mpa。軟管

36、接頭的密封形式為航空通用形式；管通徑目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品為 14mm50mm，選擇通徑時(shí)應(yīng)比計(jì)算值提高一個(gè)量級(jí)；合理的選擇軟管的通徑及長(zhǎng)度亦能有效地衰減系統(tǒng)的噪音及降低系統(tǒng)的振動(dòng)。 不銹鋼鋼管擬選用國(guó)產(chǎn)品牌正軌廠家的冷拔不銹鋼無(wú)縫鋼管。通徑的選擇應(yīng)根據(jù)d0=4.6（Q/V）公式計(jì)算，導(dǎo)管規(guī)格選擇如下。 d吸=4.6（Q/V）=4.6（301）25(mm)選用通徑為27mm的棉線軟管 d供=4.6（Q/V）=4. 6（30/4）12.6 (mm)選用G16 X 1.5的不銹鋼導(dǎo)管 d回=4.6（Q/V）=4.6（30/2）17.8(mm) 選用G20×1的不銹鋼導(dǎo)管 上式中： d導(dǎo)管內(nèi)徑（

37、mm）； Q通過(guò)導(dǎo)管的流量（L/min)； V管內(nèi)液流速度(m/s); V的取值范圍： 供壓管路V5 m/s 回油管路V3 m/s 吸油管路V12 m/s管路連接件一高壓路采用卡套式管路連接件，回油路采用740擴(kuò)口式管路連接件。密封形式一前者為卡套密封，后者為740錐面密封。密封壓力前者不小于35MPa，后者不小于30MPa。組合導(dǎo)管結(jié)構(gòu)-前者為卡套與外套螺母經(jīng)人工預(yù)緊組合而成，后者為平管嘴與外套螺母經(jīng)擴(kuò)口組合而成。管夾擬采用西德?；蚶杳饕簤荷a(chǎn)的SRF系列管夾，該產(chǎn)品具有以下一些特點(diǎn)：首先可以為液壓管路減輕振動(dòng)并吸收噪音，而且其材料耐油并耐各種溶劑。其次是安裝極為簡(jiǎn)便、快速，與用螺栓連接相比

38、也降低了成本。且在管子穿墻時(shí)卡環(huán)可有效地起到封閉作用。 液壓管件主要性能指標(biāo)要求為：不銹鋼鋼管：1Cr18Ni9Ti,耐壓壓力30MPa；卡套式管路連接件：在高溫環(huán)境下，高壓無(wú)滲漏；740擴(kuò)口式管路連接件：符合航標(biāo)四的要求；高壓軟管：彎曲半徑小，內(nèi)壁光滑；管夾：耐高溫，自鎖性好。5.3.5 其他主要元器件低壓泵出口流量計(jì)：今選用LWGY-25A渦輪流量計(jì)、壓力等級(jí)為4MPa且防爆等級(jí)為Exm型，在流量范圍（26167）L/min內(nèi)精度為±0.5%。 高壓泵出油口流量計(jì)：今選用LWGY-15A渦輪流量計(jì)、壓力等級(jí)為10MPa且防爆等級(jí)為Exm型，在流量范圍（1060L/min內(nèi)精度為&

39、#177;0.5%。 低壓泵進(jìn)出油口壓力傳感器：今選用Barksdsle公司產(chǎn)品，型號(hào)UDS7系列，在測(cè)量范圍（04）MPa內(nèi)精度為±0.5%。 高壓泵出油口壓力傳感器：今選用Barksdsle公司產(chǎn)品，型號(hào)UDS7，在測(cè)量范圍（010）MPa內(nèi)精度為±0.5%。風(fēng)門作動(dòng)筒三腔壓力傳感器：今分別選用Barksdsle公司產(chǎn)品，型號(hào)UDS7系列，在測(cè)量范圍（04）MPa內(nèi)精度為±0.5%以及在測(cè)量范圍（010）MPa內(nèi)精度為±0.5%。 回油路精密過(guò)濾器：今選用ARGO公司產(chǎn)品，過(guò)濾精度5m，流量150L/min，配置堵塞報(bào)警器。恒壓調(diào)節(jié)器、壓力調(diào)節(jié)器必須

40、選用*燃油系統(tǒng)成品。狀態(tài)電磁閥F1、應(yīng)急電磁閥F4-3可以選用*燃油系統(tǒng)成品，但是考慮到試驗(yàn)臺(tái)初長(zhǎng)期用，加上還需要進(jìn)行壽命試驗(yàn)，因此可以選用國(guó)際著名品牌，德國(guó)寶德產(chǎn)品。5.4 加熱系統(tǒng) 采用貴中心現(xiàn)有試驗(yàn)臺(tái)原配置不變。5.5 控制與測(cè)試5.5.1 試驗(yàn)基本要求 根據(jù)加油泵壓力調(diào)節(jié)器性能試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，該控制和測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)完成以下試驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)量和控制： 1) 實(shí)現(xiàn)低壓(0. 14Mpa )油源壓力的精確控制； 2) 實(shí)現(xiàn)高壓(0. 510Mpa )油源壓力的精確控制； 3) 實(shí)現(xiàn)油液溫度的精確控制； 4）控制風(fēng)門作動(dòng)筒強(qiáng)制展開(kāi)和收回，可進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)試驗(yàn)； 5) 實(shí)現(xiàn)油泵啟動(dòng)停止等控制功能； 6)

41、 對(duì)加油泵壓力調(diào)節(jié)器的所有壓力進(jìn)行測(cè)量；7) 采集流量傳感器信號(hào)，進(jìn)行分析、顯示、記錄和存儲(chǔ)；8）控制低壓油泵不同壓力狀態(tài)轉(zhuǎn)換，可進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)計(jì)次壽命試驗(yàn)；5.5.2控制及測(cè)試系統(tǒng)功能要求 1) 壓力和溫度控制功能； 2) 油泵啟動(dòng)、停止等控制功能； 3) 數(shù)據(jù)采集記錄功能； 4) 數(shù)據(jù)處理與分析功能；5) 圖形曲線顯示與報(bào)告生成功能。6）自動(dòng)循環(huán)計(jì)次功能5.5.3方案設(shè)計(jì)原則和總體思路 1）.采用先進(jìn)成熟的技術(shù)手段 2）.加強(qiáng)可靠性設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)使用的安全 3）.軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的應(yīng)具有開(kāi)放性 4）.測(cè)試軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用國(guó)際流行的通用軟件開(kāi)發(fā)工具和語(yǔ)言接口，測(cè)試軟件開(kāi)發(fā)符合測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的軟

42、件標(biāo)準(zhǔn)。5）.對(duì)試驗(yàn)臺(tái)控制、信號(hào)采集、記錄、分析、處理方案的設(shè)計(jì)上力求具有通用性、前瞻性，并優(yōu)先保證實(shí)際試驗(yàn)函待解決的核心和通用需求，即“用通用性的方法，解決用戶專用的問(wèn)題”。以實(shí)用為目的；以方便用戶試驗(yàn)分析、提高系統(tǒng)效率、縮短試驗(yàn)分析周期為方向；以解決關(guān)鍵核心需求為依據(jù)；同時(shí)兼顧系統(tǒng)的先進(jìn)性、前瞻性。 6). 硬件設(shè)計(jì)上將采用PC工總線測(cè)試技術(shù)以提高測(cè)試速度和可靠性；減小測(cè)試系統(tǒng)體積；均衡系統(tǒng)負(fù)載；擴(kuò)展系統(tǒng)的使用范圍和靈活性。 7). 在軟件控制功能設(shè)計(jì)上采用框架式結(jié)構(gòu)，模塊化的獨(dú)立功能封裝，通過(guò)執(zhí)行測(cè)試軟件進(jìn)行工程參量、測(cè)試流程、控制實(shí)現(xiàn)、虛擬儀器、測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)的管理；從而大大提高了系統(tǒng)的

43、通用性和可維護(hù)性；方便了測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)的處理，減輕了測(cè)試人員的工作強(qiáng)度，提高了測(cè)試的可靠性，減少了測(cè)試反復(fù)的程度。從而降低了測(cè)試與控制成本，縮短了控制和測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間。5.5.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案依據(jù)上述設(shè)計(jì)原則和功能要求，使用目前市場(chǎng)上技術(shù)成熟的基于PCI接口的模擬量采集板卡和數(shù)字量采集板卡，計(jì)算機(jī)選用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，以LabWindows/CVI作為軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控、實(shí)時(shí)記錄和綜合處理分析，如圖1所示，實(shí)現(xiàn)以下測(cè)試控制功能： 1).采集壓力調(diào)節(jié)器到風(fēng)門作動(dòng)筒的三路壓力信號(hào)、回油壓力、流量和位移傳感器信號(hào)，進(jìn)行分析、顯示、記錄和存儲(chǔ)； 2).采集高、低壓油源實(shí)際壓力

44、，與給定壓力比較后，采用PID控制器，進(jìn)行壓力精確控制。 3).控制被試產(chǎn)品進(jìn)行打開(kāi)、關(guān)閉循環(huán)工作，并自動(dòng)統(tǒng)計(jì)循環(huán)次數(shù)，可進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)試驗(yàn)。 4).采用旋鈕或虛擬開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)高、低壓油源的啟動(dòng)和停止。5.5.5主要部件選型計(jì)算機(jī)：選擇研華公司原裝整機(jī)IPC-610（P42.81G內(nèi)存1606刻錄光驅(qū)），如圖所示。IPC-610是一個(gè)19"加固的架裝PC/AT工控機(jī)箱，用于工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中。本單元可容納一個(gè)14槽PC/AT總線無(wú)源底板或一個(gè)270W電源。兩個(gè)過(guò)濾冷卻風(fēng)扇可在整個(gè)機(jī)箱內(nèi)維持正的空氣循環(huán)。工作溫度：050（32122°F），相對(duì)濕度：5.95%40，不凝露。顯示器采用

45、三星19寸液晶顯示器。輸入輸出板卡： 1) 輸入板卡：選用研華PCI-1710多功能數(shù)據(jù)采集卡，它包含五種最常用的測(cè)量和控制功能：12位A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出及計(jì)數(shù)器定時(shí)器功能。有以下特點(diǎn)： 16路單端或8路差分模擬量輸入 12位A/D轉(zhuǎn)換器，采樣速率可達(dá)100KHz 每個(gè)通道的增益可編程 單端或差分輸入自由組合 上4K采樣FIFO緩沖器 2路12位模擬量輸出 16路數(shù)字量輸入及16路數(shù)字量輸出 可編程觸發(fā)器定時(shí)器 短路保護(hù)2）輸出板卡：選用研華PCI-1721模擬量輸出卡，每個(gè)輸出通道都帶有一個(gè)12位的雙緩沖DAC。有以下特點(diǎn)： 10MHZ最大數(shù)字更新速率 PCI總線

46、數(shù)據(jù)傳輸 自動(dòng)校準(zhǔn)功能 4路模擬量輸出，帶1K FIF0 每個(gè)模擬量輸出通道帶一個(gè)12位DAC 內(nèi)部外部觸發(fā)的實(shí)時(shí)波形輸出 同步輸出功能 靈活的輸入類型和范圍設(shè)定 系統(tǒng)重啟動(dòng)后保持輸出設(shè)置和輸出值 16路DI/0和1個(gè)10MHZ 16位分辨率計(jì)數(shù)器圖11：試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)組成原理簡(jiǎn)圖 5.5.6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件采用模塊化思想和層次化思想，將各種要求進(jìn)行分類抽象，構(gòu)成一些基本的公共操作。首先，進(jìn)行系統(tǒng)硬件配置，明確監(jiān)控對(duì)象，自動(dòng)進(jìn)行硬件匹配和參數(shù)設(shè)置；其次，對(duì)測(cè)試任務(wù)的執(zhí)行完成數(shù)據(jù)采集，記錄存儲(chǔ)工作；接著進(jìn)行完成數(shù)據(jù)處理和圖形曲線分析標(biāo)注；第四，采用定時(shí)和事件中斷，完成壓力、溫度等控制任務(wù)

47、；最后，完成測(cè)量結(jié)果的輸出和報(bào)告打印。 1) 實(shí)時(shí)與1/0支持的模塊。此類模塊主要運(yùn)行在后臺(tái)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，主要包括：實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度模塊、基本板卡驅(qū)動(dòng)模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收模塊、實(shí)時(shí)事件管理模塊、同步處理模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊、實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)試過(guò)程管理模塊等。 2) 系統(tǒng)管理、運(yùn)行監(jiān)控及事后處理的模塊。此模塊運(yùn)行在前臺(tái)的圖形用戶界面上，進(jìn)行人機(jī)交互，使整個(gè)系統(tǒng)的外在顯示，主要包括：系統(tǒng)資源管理模塊、系統(tǒng)試驗(yàn)管理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊（支持實(shí)時(shí)與事后兩種模式）、事后數(shù)據(jù)處理模塊、報(bào)表生成模塊等。 3) 數(shù)據(jù)處理模塊。此模塊具有將信號(hào)從原碼到物理意義解析的功能。 4) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持的模

48、塊。此類模塊也運(yùn)行在后臺(tái)，對(duì)前兩類模塊提供對(duì)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫(kù)的支持。 5) 系統(tǒng)控制模塊。此類模主要包括：中斷控制模塊、控制算法模塊、控制執(zhí)行模塊、邏輯控制模塊、故障報(bào)警模塊等。 6) 系統(tǒng)自檢測(cè)試模塊。5.5.7 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集軟件主要包括以下功能和性能指標(biāo)：1) 系統(tǒng)配置管理功能： 提供菜單驅(qū)動(dòng)的圖形操作界面，滿足人機(jī)交互的操作使用； 實(shí)現(xiàn)各參試設(shè)備之間信號(hào)的隔離，保證試驗(yàn)的順利進(jìn)行； 通道定義、通道標(biāo)定、配置； 設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)初始值、上下限極值； 數(shù)據(jù)文件管理（采集通道量綱、單位、數(shù)據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果文件）； 試驗(yàn)任務(wù)管理（試驗(yàn)任務(wù)名稱管理、試驗(yàn)日志管理、試驗(yàn)科目）。2）數(shù)據(jù)采集存

49、儲(chǔ)功能 數(shù)據(jù)采集通道選擇、采樣速率、采樣長(zhǎng)度、采樣時(shí)間、采樣方式的設(shè)置； 實(shí)時(shí)記錄各測(cè)量點(diǎn)傳感器輸出信號(hào)； 實(shí)時(shí)顯示并監(jiān)視傳感器輸出信號(hào)； 對(duì)各測(cè)量點(diǎn)傳感器信號(hào)進(jìn)行零位補(bǔ)償、工程單位換算； 按通道及采樣順序存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)。3) 數(shù)據(jù)處理功能 對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)度變換，得到測(cè)量物理量的數(shù)值； 對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行處理，得到測(cè)量信號(hào)的時(shí)間歷程曲線； 對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行處理，得到相關(guān)物理量X-Y關(guān)系圖形曲線； 對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行處理，完成信號(hào)數(shù)字化分析； 試驗(yàn)過(guò)程中能實(shí)時(shí)測(cè)量壓力、溫度、位移等，并完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。4）分析顯示功能 繪制輸出符合試驗(yàn)報(bào)告的各種圖形曲線； 具有圖形編輯功能，可在同一屏幕顯示多次不同試驗(yàn)

50、結(jié)果的圖形曲線，并進(jìn)行對(duì)比分析。 可設(shè)置任意測(cè)量通道為X軸輸入或Y軸輸入，可設(shè)置X、Y軸繪圖比例，以及實(shí)現(xiàn)多條曲線的同時(shí)顯示或硬拷貝輸出繪制，完成多個(gè)通道信號(hào)的采集記錄、曲線顯示和圖形曲線的標(biāo)注。 界面的設(shè)計(jì)以用戶為中心，滿足用戶的需求。在此基礎(chǔ)上，充分考慮界面的構(gòu)圖或布局，界面元素的位置、界面元素的一致性等問(wèn)題來(lái)完善界面，提高應(yīng)用程序界面的可用性和美感。5) 數(shù)據(jù)輸出與報(bào)告生成 根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)生成符合試驗(yàn)報(bào)告的表格數(shù)據(jù)； 時(shí)間歷程試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄文件管理； 列表文件生成、輸出管理； 圖形文件的生成、輸出管理； 時(shí)間歷程數(shù)據(jù)文件、曲線及圖形文件； 試驗(yàn)繪圖、報(bào)告編寫(xiě)；6) 測(cè)試點(diǎn)位數(shù)量表系統(tǒng)壓力溫度

51、壓差液位流量主系統(tǒng)62112輔助系統(tǒng)117）測(cè)試組試參數(shù)量剛和測(cè)試精度要求名稱壓力流量溫度量綱PsigUs gpm精度0.7%1%±25.5.8系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)控制軟件主要包括以下控制： 1) 壓力控制PID控制器是連續(xù)控制系統(tǒng)中技術(shù)成熟、應(yīng)用最為廣泛的控制器。壓力控制的實(shí)現(xiàn)是根據(jù)給定壓力與實(shí)際壓力的偏差，經(jīng)PID數(shù)字控制器調(diào)節(jié)后輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保證壓力控制靜態(tài)精度±0.01MPa，響應(yīng)時(shí)間及超調(diào)滿足要求。低壓源壓力控制由計(jì)算機(jī)經(jīng)PID調(diào)節(jié)后輸出到電液伺服放大器，從而控制壓力伺服閥的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)壓力的精確控制。高壓源壓力控制由計(jì)算機(jī)經(jīng)P I D調(diào)節(jié)后輸出電液伺服放大器，

52、從而控制壓力伺服閥的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)壓力的精確控制。5.5.9 測(cè)控系統(tǒng)主要元器件清單序號(hào)部件號(hào)描述技術(shù)指標(biāo)及功能描述數(shù)量1工控機(jī)研華工PC-61012輸入板卡及附件PCI 171013輸出板卡及附件Pci 17211419液晶顯示器三星5打印機(jī)16控制臺(tái)安裝計(jì)算機(jī)及打印機(jī)17控制盒安裝強(qiáng)電電器元件18交流接觸器39空氣開(kāi)關(guān)310中間繼電器11傳感器電源112電氣附件旋鈕、電線、插頭等5.6試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)架 試驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)架由固定平臺(tái)、試驗(yàn)操作控制臺(tái)、橋架、支撐架、電氣機(jī)柜等組成。固定平臺(tái)用來(lái)安裝固定整個(gè)加油泵壓力調(diào)節(jié)器性能試驗(yàn)系統(tǒng)；試驗(yàn)操作控制臺(tái)用作為試驗(yàn)人員工作平臺(tái)；橋架用于固定電纜、電線、液壓油管、氣管

53、；支撐架用來(lái)固定高壓、低壓燃油泵、電動(dòng)閥、流量計(jì)、壓力傳感器等泵閥儀器儀表元件；電氣機(jī)柜用來(lái)安裝電氣控制元件。6試驗(yàn)臺(tái)安全保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái) “三防”：由于工作介質(zhì)的特殊性，試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)必須考慮防爆、防靜電、防泄漏。為此可從如下幾個(gè)方面考慮： 在試驗(yàn)間（不包括測(cè)控間和動(dòng)力間）內(nèi)安裝的所有電器成件應(yīng)具備防爆能力，測(cè)控間和動(dòng)力間應(yīng)通風(fēng)透氣。在試驗(yàn)間內(nèi)各管路連接密封法蘭處加搭鐵，確保整個(gè)燃油管路接地，防止靜電引發(fā)火災(zāi)。根據(jù)工作介質(zhì)的特殊性，選擇相適應(yīng)的密封材料，采取合適的密封結(jié)構(gòu)，確保試驗(yàn)臺(tái)給連接密封面燃油不泄漏。7 試驗(yàn)臺(tái)接口要求7.1 配電要求 動(dòng)力配電用于高壓油泵、低壓油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)及冷卻裝置電機(jī)供電。配電的總功率為：28.5kW、三相380VAC（五線制），回路數(shù)為11 路。 電氣控制柜的要求為配電功率不小于2kW，單相220VAC（三線制）；回路數(shù)2路。 操控間的動(dòng)力需供電功率5kW：220VAC，單相（三線制），回路數(shù)為2路。7.2 工