小型油氣增壓設(shè)備增壓方案

1、小型油氣增壓設(shè)備增壓方案洪都航空工業(yè)集團(tuán)起落架廠 宋培德 饒勇 沈鵬洪都建筑裝飾裝潢公司 宋劍清 概述 通過對(duì)需要產(chǎn)生少量而高壓氣體的增壓設(shè)備原理結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，了解增壓結(jié)構(gòu)的形式，分析各種增壓形式的優(yōu)劣，以利于設(shè)計(jì)者對(duì)油氣增壓方案選擇。關(guān)鍵詞：油氣增壓 設(shè)備引言我廠是航空起落架的專業(yè)生產(chǎn)廠，在起落架制造行業(yè)中，經(jīng)常遇到需要量少而高壓的氣體，用于對(duì)起落架進(jìn)行氣體充填，由于市場(chǎng)上用于產(chǎn)生高壓氣源的小型設(shè)備很少，高壓氣體最多也只能將氣壓升高至15Mpa左右；而且存在重量重、體積大、造價(jià)高、不能移動(dòng)能量消耗大等缺點(diǎn)。如果需要更高一些壓力氣體的氣源，則需要更為龐大的增壓設(shè)備的支持，這樣的情況不能滿足大范

2、圍機(jī)動(dòng)的飛機(jī)維護(hù)修理工作。若要對(duì)起落架充填的氣壓高出15Mpa時(shí)，則需要將起落架拆下送至就近的維護(hù)點(diǎn)進(jìn)行氣體充填，既費(fèi)時(shí)消耗也太大，一定程度上制約了飛機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作；為此，制造出能輕便移動(dòng)，產(chǎn)生量少而高壓氣體的設(shè)備，有著重大的意義。1 油氣增壓原理 油氣增壓不僅在航空行業(yè)中運(yùn)用，在工業(yè)生產(chǎn)的測(cè)試、維護(hù)、保養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)均可大量的使用。油氣增壓原理與液壓增壓原理相近；它是依據(jù)液壓增力、液壓增壓演變而來。1.1 液壓增力在液壓增力機(jī)構(gòu)中，利用在密閉容器中液體壓力向四周傳遞，物體所受壓力面積與所受壓力成正比的原理，實(shí)現(xiàn)液壓增力。其典型結(jié)構(gòu)如圖A，為一液壓千斤頂增力原理模型。假設(shè)：小活塞面積S1大活塞面積S

3、2，如果在小活塞上施加一個(gè)較小的力F1，則可在大活塞上得到一個(gè)較大的力F2，其相應(yīng)關(guān)系為F2= F1* S2/ S1 即力增加的大小等于大小活塞之比。1.2 液壓增壓如果要實(shí)現(xiàn)對(duì)少量液體增壓，可以設(shè)計(jì)如圖B的原理圖；利用液壓增壓原理，將大小活塞組合；則可在較小的S2腔得到少量增壓的液體，S2腔的增壓量的大小為活塞面積比。少量增壓的液體從P4流出，低壓液從P1口進(jìn)入較大活塞面積的S1腔內(nèi)，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，P2為回油出口。由于活塞的運(yùn)動(dòng)，將小活塞S2處腔內(nèi)的液體增壓后經(jīng)P4輸出，P3作為補(bǔ)油口，對(duì)S2小腔進(jìn)行補(bǔ)油。油氣增壓如果需要對(duì)少量氣體增壓，需對(duì)氣缸小腔S2結(jié)構(gòu)作相應(yīng)變化，則可在圖B的小腔P

4、3處改為補(bǔ)充氣體，經(jīng)過小腔增壓活塞運(yùn)動(dòng)后，壓縮氣體由P4輸出，得到少量高壓氣體，從而實(shí)現(xiàn)了油氣增壓。2 設(shè)計(jì)方案 增壓方案有各種各樣的形式，由于氣體較液體密度小，壓縮比大，易泄漏，特別是在高壓時(shí)容易引發(fā)安全事故，故對(duì)于高壓增壓設(shè)備而言，以氣體為源動(dòng)力增壓氣體的方案是不可取的。要達(dá)到安全、可靠、工作狀態(tài)穩(wěn)定的要求，可供選擇的方案不多；在此，我們以液壓為動(dòng)力對(duì)氣體進(jìn)行增壓（油氣增壓）的三種方案進(jìn)行比較。2.1單氣缸壓力控制，油氣增壓方案如圖C當(dāng)閥門3在右位，油泵的低壓油經(jīng)換向閥流向增壓缸4，此時(shí)大活塞受到液壓作用而向右移動(dòng)，推動(dòng)小活塞對(duì)腔內(nèi)氣體增壓，工作缸6得到高壓氣體。增壓的倍數(shù)等于增壓缸4的大

5、小活塞面積比，當(dāng)閥門在左位時(shí)，增壓缸4受液壓推動(dòng)而向左移動(dòng)，活塞全部回位。單向閥門5為補(bǔ)氣裝置，補(bǔ)充高壓氣路由于工作而造成的氣量損失。該設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，性能穩(wěn)定；但氣量偏小，工作效率低；應(yīng)用范圍不大，只在需要超高壓（20Mpa以上）時(shí)可考慮此方案。2.2 雙汽缸聯(lián)動(dòng)，行程控制油氣增壓方式，如圖D當(dāng)閥門3在右位時(shí)，油泵低壓油經(jīng)閥流向油缸4推動(dòng)油缸活塞向右運(yùn)動(dòng)，使工作泵6獲得高壓、排出高壓氣體，推動(dòng)工作汽缸8進(jìn)行工作。當(dāng)閥門3在左位時(shí)，油泵低壓油經(jīng)閥流向油缸4推動(dòng)油缸活塞向左運(yùn)動(dòng)，使工作泵5獲得高壓、排出高壓氣體，推動(dòng)工作汽缸8進(jìn)行工作。該設(shè)計(jì)方案性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作效率高；但體積、重

6、量偏大，結(jié)構(gòu)較松散，且活塞桿所受彎曲力隨著所需氣體壓力增加而增大，系統(tǒng)的剛度在一定程度上受到影響。因此，在選用此方案時(shí)應(yīng)對(duì)設(shè)備的剛性作充分的論證，以避免重量過重。輸出氣體壓力在10-20Mpa時(shí)可考慮此方案。2.3 雙汽缸聯(lián)動(dòng)，壓力控制，油氣增壓方式，如圖E當(dāng)閥門3在右位時(shí)，油泵低壓油經(jīng)閥流向油缸4推動(dòng)油缸活塞向右運(yùn)動(dòng)，使工作泵6獲得高壓、排出高壓氣體，推動(dòng)工作汽缸8進(jìn)行工作。當(dāng)閥門3在左位時(shí)，油泵低壓油經(jīng)閥流向油缸4推動(dòng)油缸活塞向左運(yùn)動(dòng)，使工作泵5獲得高壓、排出高壓氣體，推動(dòng)工作汽缸8進(jìn)行工作。該設(shè)計(jì)方案緊湊，工作效率高，性能穩(wěn)定；排除了方案二彎曲力的影響，活塞桿工作時(shí)只受軸向力的作用；因此，剛度要求不高，增壓設(shè)備產(chǎn)生的氣壓范圍較大，可較容易地達(dá)到輕便小巧的目的；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高，維護(hù)相對(duì)困難；適用于需要?dú)怏w為10-25Mpa時(shí)的增壓。結(jié)論：在需要少量而壓力在8Mpa以上的氣體時(shí)，宜使用油氣增壓設(shè)備。第一種方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，性能穩(wěn)定；但氣量偏小，工作效率低；應(yīng)用范圍不大，只在需要超高壓（20Mpa以上）時(shí)可考慮此方案；第二種方案性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作效率高；但體積、重量偏大，結(jié)構(gòu)較松散，且活塞桿所受彎曲力隨著所需氣體壓力增加而增大，系統(tǒng)的剛度在一定程度上受到影響。輸出氣體壓力在8-20Mpa時(shí)可考慮此方案；第