用于航空滑油管路的防火试验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及用于航空滑油管路的防火试验系统，包括滑油流量调节部分、滑油温度控制部分和火焰燃烧器。火焰燃烧器包括火焰喷射装置、调节移动装置和沿调节移动装置的长度方向布置的试验管路测试系统及火焰校准装置。滑油流量调节部分通过出油管路与滑油温度控制部分相连通，并且滑油温度控制部分通过输送管路与试验管路测试系统相连通。试验管路测试系统和火焰校准装置固定在调节移动装置上，火焰喷射装置能沿着调节移动装置的长度方向滑动地设置在调节移动装置上。本实用新型专利技术能在实现较大跨度的压力、流量切换的同时，还能确保温度快速响应，从而满足试验工况在30秒内的快速切换及稳定参数的输出。切换及稳定参数的输出。切换及稳定参数的输出。

【技术实现步骤摘要】
用于航空滑油管路的防火试验系统


[0001]本技术涉及航空防火领域，具体地涉及防火试验系统，更具体地涉及一种用于航空滑油管路的防火试验系统。

技术介绍

[0002]一直以来，安全性是民用飞机设计过程中最需要着重考虑的方面。据统计，在美国民航飞机坠毁事故中，坠毁后被火烧死的人数占死亡人数的 15％，而在那些撞击可生存的事故中，烧死的人数比例更是高达40％，因而，不管是在飞行中还是在地面上，火对飞机来说都是最严重的威胁之一，同时飞机的失火也是飞机使用、维护过程中常见的事故之一。
[0003]根据美国交通运输安全委员会(NSTB)统计的1983－2015年各类民用飞机的火灾事故，燃油是飞机火灾事故中的最大风险；而对于飞机发动机而言，总失火概率可高达29％。在民用飞机的指定火区中，发动机短舱遍布复杂的管路，并且舱内整体区域温度相对较高，是引起飞机着火的重要危险部位之一，其防火保护对飞机的安全运行至关重要。美国联邦航空局(FAA)和中国民用航空局(CAAC)都对民用飞机及发动机短舱防火提出了相关的适航要求(FAR25、FAR33.17及CAAR25、CAAR33.17)。根据适航条款的要求，发动机火区中的众多部件要进行部件防火试验来满足适航符合性要求。
[0004]航空发动机滑油系统为发动机转动部件提供可靠的润滑、支承功能，滑油供至发动机整机轴承支承及传动系统部件，并在发动机内形成供油、回油循环，包含大量的滑油管路。如前所述，按照CCAR33.17适航防火条款要求，发动机滑油管路必须要满足防火等级，采用ISO<br/>‑
2685或AC20
‑
135 等相关标准进行防火测试，承受标准火焰(1100
±
80℃、116
±
10kW/m2) 15分钟而不产生泄漏，前5分钟模拟发动机慢车状态参数，后10分钟模拟发动机风车状态参数。
[0005]防火试验属于破坏性试验，试验成本高、准备周期长，且试验中涉及的物理过程复杂，涵盖火焰燃烧、流动、传热、相变、结构力学等多学科的耦合，试验结果的一致性受到很大影响，因而确保试验过程及结果的准确性、一致性就显得尤为重要。因此，有必要建立可靠的标准燃烧器防火试验系统，并对防火试验过程进行深入研究。部件防火试验的成功与否取决于所选用的试验条件的准确性、合理性和重现性，为确保上述指标的达成，火焰温度、热流密度及火焰稳定性必须被严格控制。因此，一方面要确保火焰特征的一致性、均匀性，另一方面则还要确保试验件工况的稳定性、可重复性。国际上针对防火试验中的火焰特征及标准燃烧器已开展了广泛而有成效的研究，新型NexGen燃烧器通过提供稳定的气源、燃料，以及稳定的燃烧器稳燃结构，能够实现标准火焰的稳定可重复性特征，确保试验中热输入的一致性。
[0006]滑油系统在转动部件中提供摩擦润滑作用，其温度高、流量低，在防火试验过程中需要建立一套经济可靠的循环系统来实现稳定的介质参数。通用的供油系统主要采用供油泵直接提供冷油到电加热升温设备，这种方案虽然能够满足大流量、工况参数恒定的供油控制，但由于滑油管路防火试验中要求5分钟后能够快速切换流量、压力，然而该油路升温
设备热响应较慢，非常难达到快速、准确的工况切换。
[0007]因此，本
亟需实现这样一种供油控制方案，其在实现较大跨度的压力、流量切换的同时，还能确保温度快速响应，从而满足试验工况在30秒内的快速切换及稳定参数的输出。
[0008]当前的
中已提出了如下方案：
[0009]比如，现有文献CN11306053A(公布日期为2020年6月19日)公开了一种外循环油气混合的滑油泵防火试验装置。该试验装置籍由油气混合装置将滑油和空气混合后产生油气混合物，滑油泵的回油级连接油气混合装置并将油气混合物抽回加热油箱。该对比文献的试验装置是用于模拟滑油泵安装在发动机上滑油泵回油级抽取油气混合物的实际工况条件。由此可见，该现有文献CN11306053A最终达到的试验件中油气混合工况模拟效果，而并未涉及上述本
亟需的滑油管路工况参数款速切换效果。
[0010]再比如，现有文献CN111120115A(公布日期为2020年5月8日)公开了一种发动机耐火试验油路精度自动化控制系统。该控制系统是通过对发动机燃油系统中的各个部件进行逐级的检测和控制来精确地控制整个燃油系统的出油量，进而精确地模拟整个发动机的工况。然而，同上述现有文献一样，该现有文献CN111120115A也并未涉及上述本
亟需的滑油管路工况参数款速切换效果。
[0011]显然，上述现有文献都无法有效地解决目前存在的技术难题。
[0012]鉴于上述内容可知，目前在本
中还尚不存在这样一种用于航空滑油管路的防火试验系统，该防火试验系统采用新一代航空防火标准火焰燃烧器提供满足标准要求的火焰温度、热流，火焰特征参数稳定、均匀；实现滑油管路防火试验中滑油流量、温度、压力稳定，慢车、风车状态切换时间短，且在切换后，能够维持风车状态的油温、油压及流量；并且通过可移动调节滑轨，实现火焰温度校准、热流校准及滑油管路防火试验的连续性测试，使得试验操作便捷、精准，同时又确保试验结果的可靠性。

技术实现思路

[0013]本技术正是为了解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种用于航空滑油管路的防火试验系统，其能在实现较大跨度的压力、流量切换的同时，还能确保温度快速响应，从而满足试验工况在30秒内的快速切换及稳定参数的输出。
[0014]为了实现上述目的，本技术提供了一种用于航空滑油管路的防火试验系统，所述系统沿前后顺序依次包括滑油流量调节部分、滑油温度控制部分和火焰燃烧器；
[0015]其中，所述火焰燃烧器包括火焰喷射装置、调节移动装置和沿所述调节移动装置的长度方向布置的试验管路测试系统及火焰校准装置；
[0016]其中，所述滑油流量调节部分通过出油管路与所述滑油温度控制部分相连通，并且所述滑油温度控制部分通过输送管路与所述试验管路测试系统相连通；
[0017]其中，所述试验管路测试系统和所述火焰校准装置固定在所述调节移动装置上，所述火焰喷射装置能沿着所述调节移动装置的长度方向滑动地设置在所述调节移动装置上。
[0018]较佳地，在本技术用于航空滑油管路的防火试验系统中，所述滑油温度控制部分包括恒温油浴锅，所述恒温油浴锅内充满着耐热硅油，导热油罐完全浸泡在所述耐热
硅油中以便进行热交换，在所述导热油罐的顶上设有油罐温度传感器，用于监测所述导热油罐的温度。
[0019]较佳地，在本技术用于航空滑油管路的防火试验系统中，所述恒温油浴锅中浸泡有四个所述导热油罐。
[0020]较佳地，在本技术用于航空滑油管路的防火试验系统中，所述输送管路外包裹有伴热管线。
[0021]较佳地，在本技术用于航空滑油管路的防火试验系统中，所述伴热管线由电热丝和保温棉构成。
[0022]较佳地，在本技术用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述系统沿前后顺序依次包括滑油流量调节部分、滑油温度控制部分和火焰燃烧器；其中，所述火焰燃烧器包括火焰喷射装置、调节移动装置和沿所述调节移动装置的长度方向布置的试验管路测试系统及火焰校准装置；其中，所述滑油流量调节部分通过出油管路与所述滑油温度控制部分相连通，并且所述滑油温度控制部分通过输送管路与所述试验管路测试系统相连通；其中，所述试验管路测试系统和所述火焰校准装置固定在所述调节移动装置上，所述火焰喷射装置能沿着所述调节移动装置的长度方向滑动地设置在所述调节移动装置上。2.如权利要求1所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述滑油温度控制部分包括恒温油浴锅，所述恒温油浴锅内充满着耐热硅油，导热油罐完全浸泡在所述耐热硅油中以便进行热交换，在所述导热油罐的顶上设有油罐温度传感器，用于监测所述导热油罐的温度。3.如权利要求2所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述恒温油浴锅中浸泡有四个所述导热油罐。4.如权利要求1或2所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述输送管路外包裹有伴热管线。5.如权利要求4所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述伴热管线由电热丝和保温棉构成。6.如权利要求2所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述试验管路测试系统包括试验管路温度传感器、试验管路压力传感器、支架及用于固定试样件的试验管路，所述试验管路安装在所述支架上，而在所述试验管路的前端和后端上均设置有所述试验管路温度传感器和所述试验管路压力传感器。7.如权利要求6所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述试验管路的前端通过所述输送管路与所述导热油罐的出口相连，以便热油从所述导热油罐的出口通过管道输出至所述试验管路，而所述试验管路的后端则通过开关调节阀选择小流量微调针阀或者大流量微调针阀，由此实现精准的微调热油流量，最终与废油桶相连。8.如权利要求2所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，在所述滑油流量调节部分中，高压油泵提供油压以输送冷油至所述出油管路，所述冷油通过打开调节阀选择大流量调节针阀或小流量调节针阀，以便对高压进行泄压压力调节，泄压后的冷油通过回油管路回流至油箱，进而通过所述调节阀选择合适的量程流量计，接着冷油进入所述导热油罐的入口，热油则从所述导热油罐的出口通过所述输送管路输出至所述试验管路。9.如权利要求8所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述量程流量计包括大量程流量计、中量程流量计或小量程流量计。10.如权利要求1所述的用于航空滑油管路的防火试验系统，其特征在于，所述火焰校准装置与所述试验管路测试系统相邻且间隔设置，所述调节移动装置具有第一位置、第二位置和第三位置，当所述火焰喷射装置滑动于第一位置与第二位置时，所述火焰喷射装置的火焰出口正对所述火焰校准装置以标定火焰的温度与热流，当所述火焰喷射装置滑动于第三位置时，所述火焰校准装置的火焰出口正对试验件以测试试验件的防火和耐火特性。11.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松阳，丁芳，崔振涛，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：