多功能試驗臺的設計

陸成武

摘 要:寫本文的目的是要設計一個綜合性的試驗臺,在一個試驗臺上給不同附件進行多項試驗,改進設計理念,提高今后的設計水平。本文以環控附件試驗臺為例,總結了全新的設計方法,以便在今后的工裝設計中,得以廣泛的應用。

關鍵詞:環控附件試驗臺工裝設計

中圖分類號:TH12 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0088-01

環控附件試驗臺是用于對環控系統的5個附件進行裝前檢查的綜合性試驗臺。這5個附件包括座艙安全活門XXX-17、單向活門XXX-19、安全活門XXX-8、安全活門XXX-12、增壓調節器XXX-13。對5個性能參數完全不同的附件做21項不同的試驗,并且在1個試驗臺上完成,這確實是一個不小的挑戰。進行反復推敲,終于,圓滿完成了設計任務。在設計中貫策精益設計理念,完成經益設計,能夠為公司降低物耗、節約資金。

1方案論證

在設計中,首先,我們面臨的困難是各附件的性能參數都不同,壓力最高2.0MPa,最低107kPa,壓力精確度要控制在0～0.66kPa以內,流量最大為420000L/h,最小為0.01L/min,對附件的準確檢測,是保證飛機安全飛行的重要前提和必要保障。為了減少試驗面積和節約試驗成本,利用原有空壓機提供的壓縮空氣,經過減壓、調整使其滿足大流量氣源的要求,再經過多個分路減壓、調整使其滿足小流量氣源的要求,解決了試驗氣源的壓力和流量大小相差懸殊的不同要求。采用在同一測量點,測量不同性能參數時,利用可換壓力和流量測量儀表,將幾個試驗合并在一個管路中完成,保證了各項試驗的測量精度。

2試驗原理說明

2.1 在對XXX-17座艙安全門進行試驗,要作3項試驗

(1)第1項是活門正向連接狀態下,在壓力40.25kPa～37.96kPa時流經活門的流量在1120～7000L/min;

（2）第2項試驗是在活門正向連接狀態下,在壓力36kPa時流經活門的流量小于30L/min;第3項試驗活門反向連接狀態下,流經活門的流量在2100L/min時,反向流阻不大于1.2kPa;在試驗中,由于要求作正、反向兩種狀態的試驗,為了減少反復拆卸對活門的損害,我們制做了兩用接頭裝置,只把將接頭轉向而不必重新安裝活門產品。壓力和流量是兩個互相制約的緊密聯系的性能參數。經過計算,在確保風源充足的情況下,用N1、N3同時調節,以確保系統和氣壓艙同時達到所要求的不同值。活門安全活門XXX-17正向連接于1號件氣壓艙組件。打開開關N1,調節減壓閥J5,用壓力表Y2監測壓力,將壓力調至38kPa用流量計L1測量流量為1120～7000L/min。

(3)第3項試驗是將安全活門XXX-17正向連接于1號件氣壓艙組件。同時,將正反向轉換接頭連接于1號件上。打開開關N1,調節5號件減壓閥J5,用壓力表Y2監測壓力為36kPa時,用L2流量計測量流量為不大于30L/min。將安全活門XXX-17反向連接于1號件氣壓艙組件。將壓力表Y2接在1號件上。調節開關N1,流量為150kg/h時,活門的反向流阻不大于1.2kPa。

2.2 對XXX-19單向活門進行試驗,要作5項試驗

這5項試驗所的氣流量很小,因此,用開關N2和4通徑細管將氣源從總管路中引出。

(1)第1項是XXX-19單向活門的氣密試驗,將CX19入口連接在軟管上,用堵塞住出口。用開關N2、N4調節減壓閥J1,用壓力表Y4監測壓力為2.0MPa時,不允許外泄漏。

(2)第2項是檢查活門的開啟壓力,此時要卸掉堵塞,打開開關N2、N5、N8、N9,關閉開關N4,調節減壓閥J2,用壓力表Y5監測,當活門打開時,壓力不大于0.02MPa。

(3)第3項是檢查XXX-19單向活門的正向串流量,要將XXX-19出口與流量計L3連接,打開開關N2、N6、N8、N9,關閉開關N4、N5,調節減壓閥J3,用壓力表Y5監測,當入口壓力為0.005MPa時,活門正向串流量不大于10ml/min。

2.3 對XXX-8安全活門進行試驗,要作4項試驗

這4項試驗要求提供的壓力值為絕對壓力,而且要求同時控制系統壓力、系統流量、氣壓室壓力。

(1)第1項試驗,將XXX-8安全活門入口連接在軟管上,用堵塞堵住出口。打開開關N2、N7、N9,關閉N4、N5、N6、N8,調節減壓閥J4,用壓力表Y6監測絕對壓力為156kPa時,將被試件放入水中,不允許有氣泡產生。

(2)第2項試驗,卸掉堵塞,打開開關N2、N7、N9,關閉N4、N5、N6、N8,調節減壓閥J4,用壓力表Y6監測,絕對壓力在(127～156)kPa之間,反復三次,檢查活門的開啟,關閉。

2.4 對XXX-12安全活門進行試驗,要作3項試驗

這3項試驗要分別在大流量粗管路和小流量細管路中進行。

(1)第1項試驗,將XXX-12安全活門、連接組件連接在1號件氣壓艙組件上,打開開關N1,調節減壓閥J5,使系統壓力超過98kPa時活門打開,壓力降至98kPa以下時活門關閉。用壓力表Y2監測系統壓力。

(2)第2項試驗,調節減壓閥J5,使系統壓力達到107.8kPa,用流量計L1檢查其流量不小于200kg/h。

(3)第3項試驗,將連接裝置和O形圈連接在連接裝置上,并將流量計L6連接在連接裝置上。打開開關N1,調節減壓閥J5,使壓力逐漸升至95kPa,用流量計檢查XXX-12安全活門的泄漏量L5不應大于25kg/h。

3非標件的設計

(1)在對XXX-17座艙安全活門進行試驗時,既要調整系統壓力又要控制氣壓艙的壓力,我們在系統和氣艙上分別安裝調節閥進行隨時調整,以達到所要求的精度值,為了能在正、反方向兩種狀況下進行試驗,將氣壓艙設計成分體組合式,不必卸下被試件就能完成試驗。

(2)為了節省資金,增加成品件的利用率,把與成品連接的接頭設計成可拆卸快速組裝通用性很強的形式。

4結語

整個設備的使用功能和操作性能及安全措施等方面全部達到國家驗收標準。本設備將5個性能參數完全不同的附件的21項試驗,合并在1個試驗臺上完成,有效地減小了試驗場地的面積,大大減輕工人勞動強度,提高了生產效率。與生產廠制造試驗臺的成本相比,我們僅用了1/4的成本就完成了,節約了大量的資金。環控附件試驗臺的設計成功,不僅填補了我國航空工業史上的空白,而且還給公司帶來非常可觀的經濟效益。