[发明专利]滑油系统供回油匹配试验装置及方法

说明书

一种滑油系统供回油匹配试验装置，其特征在于，所述滑油系统供回油匹配试验装置包括：监控系统、数采控制系统、拖动系统、滑油泵、模拟回油系统、模拟轴承腔、流量分配系统、供气系统、温控油箱以及辅助管路；其中所述数采控制系统采集并控制相关试验参数；所述拖动系统带动所述滑油泵旋转，所述滑油泵增压级将滑油从所述温控油箱抽出后通过所述流量分配系统进入所述模拟轴承腔、通过所述模拟回油系统被所述滑油泵回油级抽所述回滑油箱；所述供气系统与所述模拟轴承腔连接，通过采集设定的压力值自动调节供气量。还提供一种滑油系统供回油匹配试验方法。

技术领域

本发明涉及到一种航空燃气涡轮发动机滑油系统供回油匹配试验装置及方法，具体涉及一种可用于对滑油系统的供回油匹配研究以及供回油故障模拟的试验装置及方法。

背景技术

滑油系统是发动机的重要组成部分，其供回油匹配特性关系到发动机能否正常工作。随着滑油泵向小体积、高效率方向发展，现有发动机滑油系统的回油能力储备系数(回油能力与供油流量的比值)越来越低，现阶段新研发动机的回油能力储备系数只有3左右。在发动机的工作环境中，滑油系统的回油工况是非常复杂的，在设计中无法完全考虑真实回油工况，需要进行滑油系统的供回油匹配试验。目前，航空发动机滑油系统的供回油试验方法国外没有公开发表的相关文献，国内现有供回油匹配试验方法较为简单，即采用简单腔体模拟轴承腔，通过大直径金属软管与回油泵连接，验证回油泵对纯滑油的抽吸能力以及在高空状态滑油系统的供回油匹配特性。此种供回油匹配试验方法并没有具备考虑回油管路、轴承腔腔压等因素对回油影响的功能。因此开展考虑发动机真实回油工况的供回油匹配试验，可实现对发动机滑油系统设计验证和滑油系统供回油匹配故障定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、测量操作方便的滑油系统供回油匹配试验方法及装置。基于以上原因，提供一种滑油系统供回油匹配试验方法，可综合考虑轴承腔回油结构(油口为止，轴承腔腔体结构)、回油管路、轴承腔腔温和腔压等因素对滑油系统供回油匹配的影响。

本发明提供一种滑油系统供回油匹配试验装置，包括：监控系统、数采控制系统、拖动系统、滑油泵、模拟回油系统、模拟轴承腔、流量分配系统、供气系统、温控油箱以及辅助管路；其中所述数采控制系统采集并控制相关试验参数；所述拖动系统带动所述滑油泵旋转，所述滑油泵增压级将滑油从所述温控油箱抽出后通过所述流量分配系统进入所述模拟轴承腔、通过所述模拟回油系统被所述滑油泵回油级抽所述回滑油箱；所述供气系统与所述模拟轴承腔连接，通过采集设定的压力值自动调节供气量。

本发明还提供一种根据所述的滑油系统供回油匹配装置的试验方法，包括如下步骤：

S1：通过所述拖动系统带动所述滑油泵在设定转速运转，增压级将设定温度的滑油通过所述流量分配系统进入到所述模拟轴承腔，每个所述模拟轴承腔分配设定流量的滑油，滑油通过所述模拟回油系统后，被所述滑油泵抽回至所述滑油箱；以及

S2：设定所述模拟轴承腔腔压，通过所述滑油流量分配系统增大某个所述模拟轴承腔供油，当所述模拟轴承腔出现积油并保持积油液面不改变，通过所述模拟轴承腔的供油流量参数获得在纯油条件下，所述滑油泵在模拟回油条件下的最大滑油抽吸量。

本发明还提供一种根据所述的滑油系统供回油匹配装置的试验方法，包括如下步骤：

S1：通过所述拖动系统带动所述滑油泵在设定转速运转，增压级将设定温度的滑油通过所述流量分配系统进入到所述模拟轴承腔，每个所述模拟轴承腔分配设定流量的滑油，滑油通过所述模拟回油系统后，被所述回油泵抽回至所述滑油箱；以及

S3：通过调节所述模拟轴承腔的供油流量和设定腔压，使所述模拟轴承腔参数与发动机某个状态下的参数保持一致，通过所述模拟轴承腔的参数获得所述滑油泵在设定腔压下，所述滑油系统的供回油匹配特性和气液两相流工况参数。

其中，模拟轴承腔内部腔体结构和尺寸与发动机对应轴承腔一致。