[发明专利]一种滑油泵组试验系统及试验方法

说明书

本申请属于航空发动机试验技术领域，涉及一种滑油泵组试验系统及试验方法。所述滑油泵组试验系统包括加温滑油箱及滑油泵组，并形成主循环回路，所述加温滑油箱为密闭腔，并连接有抽气管路，所述抽气管路上设置有真空泵，所述滑油泵组试验系统还包括：油气掺混箱，油气掺混箱的第一入口端连接所述加温滑油箱，第二入口端连接气源，气源内为高压气体，油气掺混箱的出口端连接在所述供油管路上。本申请通过油气掺混箱实现分别进行供油量和供气量的自动调节，用于近似模拟具体轴承腔内滑油‑空气的掺混，且掺混效果可控，本申请试验过程可根据滑油泵组不同进口条件的试验需要，对纯油、纯空气或油气两相条件间进行切换，满足所有性能试验需求。

技术领域

本申请属于航空发动机试验技术领域，特别涉及一种滑油泵组试验系统及试验方法。

背景技术

航空发动机滑油泵组主要用于发动机轴承和传动齿轮部分润滑油的输送和回收，目前航空发动机的滑油泵一般分为一级供油级和多级回油级，供油级将滑油箱中的纯油供入各腔室，以满足各腔内的机械部件的润滑和冷却需求，各回油级对各腔室内滑油抽回滑油箱，形成循环系统。由于各级回油路抽吸的是各腔内的油气混合物，其回油能力要求原大于该级对应的腔内的滑油供油量。为验证滑油泵组流量特性是否满足滑油系统设计需求，滑油泵组正式装机前需进行部件性能试验。

滑油泵组性能试验主要包括地面性能试验和高空性能试验。现有试验系统原理如图1所示，各级滑油泵组的进口和出口都连接至加温滑油箱，加温滑油箱中的滑油在滑油泵组抽吸作用下进入滑油泵组，然后从滑油泵组出口再次回到加温滑油箱，地面性能试验过程的各级流体都是纯油，通过调整滑油泵组的工作转速、滑油温度，进口和出口压力等工况参数，研究不同工况参数组合条件下的各级流量特性。高空性试验是在地面性能的调节基础上，研究滑油泵组进口负压条件下的流量特性，试验过程对滑油泵组进口侧的加温滑油箱利用真空泵进行抽负压调节，根据工况需要将加温滑油箱压力P1设为某要求值，试验系统通过反复启停真空泵实现压力调节，启动真空泵时，通过真空泵抽吸作用，加温滑油箱压力P1逐渐降低直至低于该要求值后停机，停机后加温滑油箱压力P1缓慢升高，当P1高于该要求值后再次启动真空泵进行抽吸调节。

图1中，滑油泵组分为五级，前四级分别通过四路管路通入滑油，第五路单独通入，前四级出口滑油合并为一组，通过电动调节阀K1，流量计Q1`返回加温滑油箱，第五级通过电动调节阀K2、流量计Q2返回加温滑油箱，压差活门是设置在滑油泵组上的机械式活门，压差活门上设置油压接头和气压接头，分别感受供油级出口压力和轴承腔压力，根据两处压力的大小关系调节供油级流量大小，现有试验系统将气压接头直接通大气，不能准确模拟发动机真实发动机轴承腔压力。

对近些年多个型号发动机滑油系统的故障过程分析发现，故障很可能是由于滑油泵组各级进口油气两相条件下的性能不足或者某级进口进气造成相邻级性能下降所造成。由于受到目前试验系统能力限制，无法对滑油泵组进口油气两相或纯空气的试验需求条件进行模拟，也就无法为故障排查提供有力的证据。

综上，现有试验系统的各级滑油的流动均采用纯油，没有对航空发动机实际工况条件下回油路的油气两相或纯空气条件进行模拟，因此试验结果无法反映滑油泵组的真实性能。压差活门是增压级配套调节供油压力的机械式活门，现有试验系统没有对压差活门感受空气压力的条件进行模拟。传统试验过程中，高空性调试都通过真空泵对滑油泵组进口侧的滑油箱抽真空，进而形成滑油泵组进口侧是真空条件，但调试过程采用反复启停真空泵的方式，由于启停过程抽吸作用的工作惯性，调节过程压力波动较大，稳定性较差，调节精度较低，且反复启停真空泵的操作易造成真空泵损伤。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本申请提供了一种滑油泵组试验系统及试验方法。