一种航空发动机台架燃油流量测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种航空发动机台架燃油流量测量装置，航空发动机台架燃油流量测量装置包括油库来油管路、发动机供油管路、控制器、多个燃油流量计和多个电磁阀，每个燃油流量计都设置在油库来油管路和发动机供油管路之间，每个燃油流量计相互之间并联设置，每个燃油流量计的流量测量范围都不相同，多个燃油流量计的流量测量范围叠加覆盖了发动机试验时燃油流量的变化范围，在油库来油管路和每个燃油流量计之间都设置一个电磁阀，每个电磁阀都分别和控制器连接。本实用新型提供的航空发动机台架燃油流量测量装置能够实现不同燃油流量采用不同量程的燃油流量计测量，实现发动机试验燃油流量在全流量范围内的准确测量。
【专利说明】一种航空发动机台架燃油流量测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及航空发动机领域，具体涉及一种航空发动机台架燃油流量测量装置。
【背景技术】
[0002]台架燃油流量测量装置是航空发动机地面台架试验时发动机燃油流量测量装置，应用于航空发动机试验燃油流量测量。航空发动机台架试验时，需要台架测量发动机燃油流量，由于发动机在全转速范围内燃油流量变化范围很大，例如某民用发动机燃油流量范围从100kg/h到5000kg/h，而流量计只有在最大量程附近测量准确，而偏离最大量程较大时测量精度低，因此大量程的流量计在测量小燃油流量状态时燃油流量测不准。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提出一种航空发动机台架燃油流量测量装置，该航空发动机台架燃油流量测量装置有效地解决了上述问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案:
[0005]一种航空发动机台架燃油流量测量装置，航空发动机台架燃油流量测量装置包括油库来油管路、发动机供油管路、控制器、多个燃油流量计和多个电磁阀，每个燃油流量计都设置在油库来油管路和发动机供油管路之间，每个燃油流量计相互之间并联设置，每个燃油流量计的流量测量范围都不相同，多个燃油流量计的流量测量范围叠加覆盖了发动机试验时燃油流量的变化范围，在油库来油管路和每个燃油流量计之间都设置一个电磁阀，每个电磁阀都分别和控制器连接；
[0006]控制器预存每个燃油流量计的流量测量范围，根据发动机物理转速和发动机进口温度得出燃油流量，控制器根据燃油流量决定需要使用的燃油流量计，控制器将和需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门打开，将和不需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门关闭。
[0007]在一个优选或可选地实施例中，多个燃油流量计为3个，分别是第一燃油流量计、第二燃油流量计和第三燃油流量计，多个电磁阀为3个，分别是第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，在油库来油管路和第一燃油流量计之间设置第一电磁阀，在油库来油管路和第二燃油流量计之间设置第二电磁阀，在油库来油管路和第三燃油流量计之间设置第三电磁阀。
[0008]在一个优选或可选地实施例中，第一燃油流量计是测量范围为O — 500kg/h的小
流量测量范围流量计。
[0009]在一个优选或可选地实施例中，第二燃油流量计是测量范围为500— 2000kg/h的
中流量测量范围流量计。
[0010]在一个优选或可选地实施例中，第三燃油流量计是测量范围大于2000kg/h的大流量测量范围流量计。[0011]在一个优选或可选地实施例中，燃油流量计包括用于测量燃油流量的质量流量计。
[0012]在一个优选或可选地实施例中，燃油流量计包括用于测量燃油流量的涡轮流量计。
[0013]基于上述技术方案中的任一技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果:
[0014]由于本实用新型所提供的航空发动机台架燃油流量测量装置包括油库来油管路、发动机供油管路、控制器、多个燃油流量计和多个电磁阀，每个燃油流量计相互之间并联设置，每个燃油流量计的流量测量范围都不相同，多个燃油流量计的流量测量范围叠加覆盖了发动机试验时燃油流量的变化范围，在油库来油管路和每个燃油流量计之间都设置一个电磁阀，每个电磁阀都分别和控制器连接，控制器预存每个燃油流量计的流量测量范围，根据发动机物理转速和发动机进口温度得出燃油流量，控制器根据燃油流量决定需要使用的燃油流量计，控制器将和需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门打开，将和不需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门关闭，能够实现不同燃油流量采用不同量程的燃油流量计测量，实现发动机试验燃油流量在全流量范围内的准确测量，为发动机试验调试提供准确的测试数据，解决了台架燃油流量测量装置由于试验时燃油流量变化范围大而无法在整个流量范围内准确测量燃油流量的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1为本实用新型的航空发动机台架燃油流量测量装置的第一实施例的原理示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0018]需要说明的是:本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓:本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。
[0019]下文为了叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致。
[0020]一种航空发动机台架燃油流量测量装置，航空发动机台架燃油流量测量装置包括油库来油管路、发动机供油管路、控制器、多个燃油流量计和多个电磁阀，每个燃油流量计都设置在油库来油管路和发动机供油管路之间，每个燃油流量计相互之间并联设置，每个燃油流量计的流量测量范围都不相同，多个燃油流量计的流量测量范围叠加覆盖了发动机试验时燃油流量的变化范围，在油库来油管路和每个燃油流量计之间都设置一个电磁阀，每个电磁阀都分别和控制器连接；
[0021]控制器预存每个燃油流量计的流量测量范围，根据发动机物理转速和发动机进口温度得出燃油流量，控制器根据燃油流量决定需要使用的燃油流量计，控制器将和需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门打开，将和不需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门关闭。
[0022]如图1所示，一种航空发动机台架燃油流量测量装置，航空发动机台架燃油流量测量装置包括油库来油管路1、发动机供油管路2、控制器3、3个燃油流量计和3个电磁阀，3个燃油流量计分别是第一燃油流量计4、第二燃油流量计5和第三燃油流量计6，3个电磁阀分别是第一电磁阀7、第二电磁阀8和第三电磁阀9，第一燃油流量计4、第二燃油流量计5和第三燃油流量计6都设置在油库来油管路I和发动机供油管路2之间，第一燃油流量计、第二燃油流量计和第三燃油流量计相互之间并联设置，第一燃油流量计4、第二燃油流量计5和第三燃油流量计6的流量测量范围都不相同，第一燃油流量计4、第二燃油流量计5和第三燃油流量计6的流量测量范围叠加覆盖了发动机试验时燃油流量的变化范围，在油库来油管路I和第一燃油流量计4之间设置第一电磁阀7，在油库来油管路I和第二燃油流量计5之间设置第二电磁阀8，在油库来油管路I和第三燃油流量计6之间设置第三电磁阀9，第一电磁阀7、第二电磁阀8和第三电磁阀9都分别和控制器3连接；
[0023]控制器3预存第一燃油流量计4、第二燃油流量计5和第三燃油流量计6的流量测量范围，根据发动机物理转速和发动机进口温度得出燃油流量，控制器根据燃油流量决定需要使用的燃油流量计，控制器将和需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门打开，将和不需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门关闭。
[0024]第一燃油流量计4是测量范围为O — 500kg/h的小流量测量范围流量计。
[0025]第二燃油流量计5是测量范围为500— 2000kg/h的中流量测量范围流量计。
[0026]第三燃油流量计6是测量范围大于2000kg/h的大流量测量范围流量计。
[0027]需要说明的是，大流量测量范围流量计的测量范围根据被试验发动机的最大流量选定，例如被试验发动机的最大流量为5000kg/h时、大流量测量范围流量计的测量范围为2000—5000kg/h。
[0028]油库来油管路经过第一燃油流量计、第二燃油流量计和第三燃油流量计并联给发动机供油，在油库来油管路和每个燃油流量计之间都设置一个电磁阀，每个电磁阀都分别和控制器连接，电磁阀由控制器控制，控制器预存第一燃油流量计、第二燃油流量计和第三燃油流量计的流量测量范围，发动机换算转速信号是发动机物理转速信号和发动机进口温度的合成，所以控制器的输入信号为发动机物理转速和发动机进口温度；发动机换算转速与燃油流量是对应的，因此控制器根据预先设计好的发动机换算转速和燃油流量的关系计算燃油流量，控制器根据燃油流量决定需要使用的燃油流量计，控制器将和需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门打开，将和不需要使用的燃油流量计连接的电磁阀的阀门关闭。
[0029]燃油流量Wf的单位为kg/h，发动机换算转速NR和发动机物理转速N的单位为转/分(rpm)，发动机进口温度TO的单位为。C。[0030]发动机换算转速和发动机物理转速、发动机进口温度的计算公式:NR=N/√TO
[0031]燃油流量和发动机换算转速的计算公式:NR=F(WF√TO/PO)，其中PO是大气压，变
化很小，可不用修正。对于某一发动机上述关系式是确定的，根据计算模型或试验确定具体对应关系。
[0032]航空发动机台架燃油流量测量装置采用三个流量测量范围不同的燃油流量计，三个燃油流量计的流量测量范围叠加覆盖了发动机试验时燃油流量的变化范围。当发动机燃油流量在小流量范围时，控制器打开和第一燃油流量计连接的第一电磁阀的阀门，关闭第二电磁阀和第三电磁阀的阀门；当发动机燃油流量在中流量范围时，控制器打开和第二燃油流量计连接的第二电磁阀的阀门，关闭第一电磁阀和第三电磁阀的阀门；当发动机燃油流量在大流量范围时，控制器打开和第三燃油流量计连接的第三电磁阀的阀门，关闭第一电磁阀和第二电磁阀的阀门。这样就能够实现不同燃油流量采用不同量程的燃油流量计测量，实现燃油流量全量程范围内准确的测量，解决了台架燃油流量测量装置由于试验时燃油流量变化范围大而无法在整个流量范围内准确测量燃油流量的问题。
[0033]控制器能够实现和不同燃油流量计连接的电磁阀之间的自动和准确切换。如果不能按发动机燃油流量要求准确切换，在发动机大流量状态用小流量测量范围流量计测量，小流量测量范围流量计会起到节流作用，使发动机燃油泵供油量不足，造成对燃油泵的损害。所以控制器采用自动方式切换，发动机在小流量状态向大流量状态转换时，自动从和小流量测量范围流量计连接的电磁阀向和大流量测量范围流量计连接的电磁阀切换，避免了上述的风险；发动机在大流量状态向小流量状态转换时，自动从和大流量测量范围流量计连接的电磁阀向和小流量测量范围流量计连接的电磁阀切换，保证测量的准确性。
[0034]控制器根据发动机物理转速和发动机进口温度得出燃油流量、根据燃油流量决定需要使用的燃油流量计、对电磁阀的自动和准确切换是现有技术，本实用新型不再展开描述。
[0035]燃油流量计包括用于测量燃油流量的质量流量计。质量流量计以科式力为基础，采用热感式测量，直接测量流过流量计的介质的质量流量，然后通过换算能够得出燃油流量。
[0036]燃油流量计包括用于测量燃油流量的涡轮流量计。涡轮流量计是速度式流量计，采用多叶片的转子(涡轮)感受流体的流速，从而推导出流量的仪表。
[0037]上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解:优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
[0038]同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为:能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为:不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。[0039]另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0040]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种航空发动机台架燃油流量测量装置，其特征在于，所述航空发动机台架燃油流量测量装置包括油库来油管路、发动机供油管路、控制器、多个燃油流量计和多个电磁阀，每个燃油流量计都设置在油库来油管路和发动机供油管路之间，每个燃油流量计相互之间并联设置，每个燃油流量计的流量测量范围都不相同，多个燃油流量计的流量测量范围叠加覆盖了发动机试验时燃油流量的变化范围，在油库来油管路和每个燃油流量计之间都设置一个电磁阀，每个电磁阀都分别和控制器连接； 控制器预存每个燃油流量计的流量测量范围，根据发动机物理转速和发动机进口温度得出燃油流量，控制器根据燃油流量决定需要使用的燃油流量计，控制器将需要使用的燃油流量计连接的电磁阀打开，将不需要使用的燃油流量计连接的电磁阀关闭。
2.根据权利要求1所述的航空发动机台架燃油流量测量装置，其特征在于，多个燃油流量计为3个，分别是第一燃油流量计、第二燃油流量计和第三燃油流量计，多个电磁阀为3个，分别是第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，在油库来油管路和第一燃油流量计之间设置第一电磁阀，在油库来油管路和第二燃油流量计之间设置第二电磁阀，在油库来油管路和第三燃油流量计之间设置第三电磁阀。
3.根据权利要求2所述的航空发动机台架燃油流量测量装置，其特征在于，第一燃油流量计是测量范围为O—500kg/h的小流量测量范围流量计。
4.根据权利要求3所述的航空发动机台架燃油流量测量装置，其特征在于，第二燃油流量计是测量范围为500—2000kg/h的中流量测量范围流量计。
5.根据权利要求4所述的航空发动机台架燃油流量测量装置，其特征在于，第三燃油流量计是测量范围大于2000kg/h的大流量测量范围流量计。
6.根据权利要求1所述的航空发动机台架燃油流量测量装置，其特征在于，燃油流量计包括用于测量燃油流量的质量流量计。
7.根据权利要求1所述的航空发动机台架燃油流量测量装置，其特征在于，燃油流量计包括用于测量燃油流量的涡轮流量计。
【文档编号】G01F9/00GK203672427SQ201320817957
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】刘建军 申请人:中航商用航空发动机有限责任公司