朱光蔚

（洪都航空工業(yè)集團(tuán)，南昌 330024）

0 引言

某型飛機(jī)燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，從供油泵的出口支路引出一路燃油供給空氣發(fā)生器使用。則當(dāng)需要拆裝空氣發(fā)生器或者對(duì)空氣發(fā)生器進(jìn)行機(jī)上油封時(shí)，只需將空氣發(fā)生器供油路上的自封活門(mén)直接脫開(kāi)，即可實(shí)現(xiàn)燃油路關(guān)斷或從脫開(kāi)的自封活門(mén)處加注滑油，從而對(duì)空氣發(fā)生器進(jìn)行油封（圖1）。

圖1 自封活門(mén)安裝位置

根據(jù)該型飛機(jī)的使用特點(diǎn)，為了減少對(duì)空氣發(fā)生器進(jìn)行油封時(shí)所做的工作，與空氣發(fā)生器連接的供油管路必須具備便于關(guān)閉、同時(shí)能將滑油從燃油導(dǎo)管加注至空氣發(fā)生器、以達(dá)到快速油封的功能。

根據(jù)上述要求，需設(shè)計(jì)一個(gè)帶注油口的油封開(kāi)關(guān)代替目前供油路上的自封活門(mén)。當(dāng)需要關(guān)斷供油路燃油時(shí)，將手柄旋轉(zhuǎn)90度即可；若需對(duì)空氣發(fā)生器進(jìn)行機(jī)上油封，則可從開(kāi)關(guān)的注油口處直接加注滑油（圖 2）。

圖2 油封開(kāi)關(guān)安裝位置

1 油封開(kāi)關(guān)的組成和工作原理

油封開(kāi)關(guān)直接與供油路上的導(dǎo)管相連 （如圖2所示），通常情況下，油封開(kāi)關(guān)手柄與管路平行，此時(shí)管路處于導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)手柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，導(dǎo)管處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)可以拆裝空氣發(fā)生器，燃油不會(huì)從油箱漏出；當(dāng)將注油口的堵頭打開(kāi)并接上導(dǎo)管，可從該處加注滑油至空氣發(fā)生器，加注的滑油不會(huì)回流至油箱。

1.1 油封開(kāi)關(guān)組成（圖3）

圖3 油封開(kāi)關(guān)組成

1.2 工作原理（圖4、圖5）

圖4 正常通路

圖5 手柄旋轉(zhuǎn)90°，注油時(shí)的通路

2 油封開(kāi)關(guān)各零部件設(shè)計(jì)

2.1 閥芯設(shè)計(jì)

根據(jù)空氣發(fā)生器燃油流量Q=70kg/h,查試驗(yàn)報(bào)告：打開(kāi)供油泵的情況下，與油封開(kāi)關(guān)相接的導(dǎo)管入口壓力P=60kPa,查設(shè)計(jì)手冊(cè)計(jì)算出理論通徑d=4mm；結(jié)合空氣發(fā)生器燃油入口情況，取通徑d0=8mm,即與空氣發(fā)生器入口管徑相同。

為了減少燃油通過(guò)閥芯時(shí)的阻力，避免閥芯旋轉(zhuǎn)時(shí)角度誤差和軸向誤差對(duì)通孔流通面積的影響，在圓柱型閥芯上鉆φ=9mm的通孔；初步確定閥芯的最大直徑D=17mm，閥芯與閥體之間的軸向密封方式為活動(dòng)密封，查《飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》可得密封圈號(hào)，根據(jù)密封圈號(hào)可以查得相關(guān)的密封圈安裝槽的尺寸。

因空氣發(fā)生器進(jìn)行油封時(shí)，其油封壓力≯14MPa，閥芯與閥體圓柱面的間隙配合可保證其徑向密封要求，查《飛機(jī)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》可得閥芯與閥體的配合公差為，閥芯外形如圖6所示。

圖6 閥芯外形

2.2 閥體設(shè)計(jì)

閥體供油路通徑d0=8mm,與供油管裝配時(shí)需有防差錯(cuò)措施，所以一端設(shè)計(jì)成滾波形式，另外一段設(shè)計(jì)成74度錐角的螺紋連接。因目前無(wú)油封時(shí)滑油流量要求，所以注油口通徑取d01=6mm，閥體外形如圖7所示。

圖7 閥體外形圖

2.3 端蓋設(shè)計(jì)

端蓋的作用是給閥芯提供支撐，防止閥芯旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生過(guò)量的軸向運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致閥芯與閥體通孔錯(cuò)位，減少燃油流通面積；同時(shí)端蓋上的擋塊具有限位功能，能保證閥芯只能按設(shè)定的角度和方向旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到關(guān)斷燃油通路的同時(shí)能打開(kāi)注油口與空氣發(fā)生器的通路。端蓋外形如圖8所示。

圖8 端蓋外形圖

2.4 手柄設(shè)計(jì)

手柄設(shè)計(jì)時(shí)需保證其旋轉(zhuǎn)力矩N＞密封圈與閥體內(nèi)部摩擦?xí)r產(chǎn)生的力矩，同時(shí)手柄上開(kāi)有限位槽，保證其旋轉(zhuǎn)90度后能被端蓋的擋塊制動(dòng)。手柄外形如圖9所示。

圖9 手柄外形圖

3 結(jié)論

油封開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，加工和裝配方便；安裝和操作均有防差錯(cuò)功能，利用該開(kāi)關(guān)能有效解決對(duì)空氣發(fā)生器進(jìn)行油封時(shí)需拆裝管路的問(wèn)題。該開(kāi)關(guān)還可應(yīng)用于工作壓力≯14MPa管路的快速關(guān)斷及放油領(lǐng)域。

[1]飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè).南昌飛機(jī)制造公司.

[2]飛機(jī)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè).南昌飛機(jī)制造公司.

[3]飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)第13冊(cè).航空工業(yè)出版社2006.

[4]飛機(jī)燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì).第三機(jī)械工業(yè)部第六零九研究所.