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一種大型運輸機多功能地面保障車的制作方法

文檔序號:12699873閱讀:268來源:國知局
一種大型運輸機多功能地面保障車的制作方法與工藝

本實用新型涉及一種大型運輸機多功能地面保障車,屬于飛機地面保障設備,主要為某大型運輸機提供高壓氣源與空調(diào)供風。



背景技術:

隨著新型戰(zhàn)機的不斷研制,國際上大、中型飛機不斷涌現(xiàn),其復雜的系統(tǒng)對相應的地面保障車輛提出了更高的要求。

目前,國內(nèi)外大、中型飛機的航空渦輪風扇主發(fā)動機要求地面氣源起動裝備(如氣源車)提供高壓力(300kPa~600kPa)、大流量(≥60m3/min)的壓縮空氣來驅(qū)動其起動機渦輪實現(xiàn)帶轉轉速。我國為大型運輸機與大型民用客機配套的氣源車還在研制階段,仍然依賴進口產(chǎn)品。

國際上,美制氣源起動車的額定排氣壓力為300kPa.A左右,主要用于波音、麥道等專機。俄制氣源起動車的供氣壓力可達450kPa.A以上,供氣流量為60m3/min,但是該車結構復雜、造價昂貴、操作和維修難度很大,而且裝備采購、備件供應、后期維修十分困難。因此,開展大型飛機氣源起動裝備技術研究,突破技術壁壘,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的氣源起動裝備,對于提升大型飛機訓練作戰(zhàn)的保障能力,十分迫切且意義重大。

目前飛機地面保障車輛主要有電源車、空調(diào)車、氣源車、油泵車、牽引車等。這些設備種類繁多,單獨配置這些設備,設備轉場能力差,使用維護很不方便,而且飛機全壽命期投資總費用巨大。



技術實現(xiàn)要素:

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種為某大型運輸機提供發(fā)動機起動供氣與加溫供氣、環(huán)控系統(tǒng)高壓供氣、駕駛艙與電子設備艙空調(diào)通風的多功能地面保障車,供氣壓力高、流量大,能夠滿足目前大、中型運輸機與民用客機的高壓供氣與空調(diào)供風需求。

本實用新型解決上述技術問題所采取的技術方案如下:

一種大型運輸機多功能地面保障車,包括:

汽車底盤(1)、安裝在汽車底盤上的箱體(2)及箱體(2)內(nèi)部安裝的設備;其中,箱體(2)前部安裝有空調(diào)系統(tǒng)(4)和發(fā)電機組(15),中部安裝有空氣壓縮機(13)與進氣濾清器(6),后部安裝有柴油發(fā)動機組(7)、冷凍水箱(9)及折板式消聲裝置(10);所述箱體(2)上安裝有第一蓄電池組(11),用于啟動柴油發(fā)動機組(7),汽車底盤(1)上安裝有第二蓄電池組(18),用于啟動汽車底盤發(fā)動機,同時為控制系統(tǒng)供電;以柴油發(fā)動機(7)作為動力源,發(fā)動機的輸出軸與空氣壓縮機(13)相連。

優(yōu)選的是,所述柴油發(fā)動機組(7)與空氣壓縮機(13)通過高彈性聯(lián)軸器聯(lián)接,空氣壓縮機(13)與進氣濾清器(6)相連,空氣壓縮機(13)出口設置有排空管路,多余的氣體通過溢流閥(17)排出;所述空氣壓縮機(13)產(chǎn)生的高溫高壓的氣體分為兩路,一路通過電動調(diào)節(jié)閥(21)送往高壓供氣管路(22),進而為飛機提供高壓高溫的氣體,另一路通過電動開關閥(19)送往空調(diào)系統(tǒng)(4),進而為飛機提供空調(diào)供風。

優(yōu)選的是,所述空調(diào)系統(tǒng)(4)包括兩路相同的渦輪制冷系統(tǒng),其中每一路制冷系統(tǒng)都包含Ⅰ級換熱器、Ⅱ級換熱器、壓氣機、渦輪冷卻器、回熱器、冷凝器、高壓水分離器、除冰電動調(diào)節(jié)閥與調(diào)溫調(diào)節(jié)閥,其中,Ⅰ級換熱器出口與壓氣機入口相連、壓氣機出口與Ⅱ級換熱器入口相連、Ⅱ級換熱器出口與回熱器熱邊入口相連、回熱器熱邊出口與冷凝器熱邊入口相連、冷凝器熱邊出口與水分離器入口相連、水分離器出口與回熱器冷邊入口相連、回熱器冷邊出口與渦輪入口相連、渦輪出口與冷凝器冷邊入口相連、冷凝器冷邊出口與混合腔相連,兩路制冷氣體在混合腔進行混合,并通過下游手閥調(diào)節(jié)到相應的流量,以分別供給駕駛員座艙空調(diào)風與電子設備艙空調(diào)風。

優(yōu)選的是,還設置有測控系統(tǒng),所述測控系統(tǒng)包含安裝于車箱體(2)上的控制面板(3)及安裝于車箱體(2)內(nèi)部的控制電器柜(12);所述控制面板(3)上安裝有人機交互屏、控制按鈕與報警顯示燈,用于實時顯示各傳感系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)、顯示并記錄報警信息與設置控制參數(shù);所述電器柜(12)內(nèi)安裝有可編程控制器(PLC)模塊、電源、斷路開關、繼電器、空氣開關。

優(yōu)選的是,所述可編程控制器(PLC)模塊,用于對電動調(diào)節(jié)閥(21)、溢流閥(17)與電磁閥進行集中控制,并結合安全閥(20)的自動卸壓功能,實現(xiàn)穩(wěn)定氣源的控制。

本實用新型與現(xiàn)有飛機地面保障車輛相比,具備如下特點:

1、具備為某大型運輸機提供發(fā)動機起動供氣與加溫供氣、環(huán)控系統(tǒng)高壓供氣、駕駛艙與電子設備艙空調(diào)通風等多種功能,集成度高,減少了部隊飛機配套裝備的數(shù)量,提高了設備轉場的能力;

2、多功能地面保障車降低了飛機全壽命期投資總費用,且相比飛機上APU,燃油量少,運行經(jīng)濟;

3、多功能地面保障車供氣流量大,壓力高,是國際上供氣壓力領先的飛機發(fā)動機氣源起動車;

4、環(huán)境適應范圍廣,在環(huán)境溫度為-40℃~+55℃、海拔高度為0m~4411m的環(huán)境條件下,多功能地面保障車都能為某大型運輸機提供正常保障;

5、多功能地面保障車利用空氣壓縮機產(chǎn)生的高壓氣源輸送給渦輪進行空調(diào)制冷,避免采用壓縮機及制冷劑,無環(huán)境污染,無需為壓縮機提供功率,節(jié)約能源。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進行詳細的描述,以使得本實用新型的上述優(yōu)點更加明確。其中,

圖1為本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)原理圖;

圖2為本實用新型的外形結構圖;

圖3為本實用新型的設備布置圖;

圖4是本實用新型的設備布置圖。

其中:

(1)—汽車底盤,(2)—箱體,(3)—控制面板,

(4)—空調(diào)系統(tǒng),(5)—排氣消聲器,(6)—進氣濾清器,

(7)—柴油發(fā)動機組,(8)—排煙消聲器,(9)—冷凍水箱,

(10)—折板式消聲裝置,(11)—第一蓄電池組

(12)—電器柜,(13)—空氣壓縮機,(14)—電子設備艙空調(diào)供風管,(15)—發(fā)電機組,(16)—駕駛艙空調(diào)供風管,(17)—溢流閥,

(18)—蓄第二蓄電池組,(19)—電動開關閥,(20)—空全閥,

(21)—電動調(diào)節(jié)閥,(22)—高壓供氣管路。

具體實施方式

以下將結合附圖及實施例來詳細說明本實用新型的實施方式,借此對本實用新型如何應用技術手段來解決技術問題,并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是,只要不構成沖突,本實用新型中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合,所形成的技術方案均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

具體來說,如圖所示,一種大型運輸機多功能地面保障車,包括:

汽車底盤(1)、安裝在汽車底盤上的箱體(2)及箱體(2)內(nèi)部安裝的設備;其中,箱體(2)前部安裝有空調(diào)系統(tǒng)(4)和發(fā)電機組(15),中部安裝有空氣壓縮機(13)與進氣濾清器(6),后部安裝有柴油發(fā)動機組(7)、冷凍水箱(9)及折板式消聲裝置(10);所述箱體(2)上安裝有第一蓄電池組(11),用于啟動柴油發(fā)動機組(7),汽車底盤(1)上安裝有第二蓄電池組(18),用于啟動汽車底盤發(fā)動機,同時為控制系統(tǒng)供電;以柴油發(fā)動機(7)作為動力源,發(fā)動機的輸出軸與空氣壓縮機(13)相連。

優(yōu)選的是,所述柴油發(fā)動機組(7)與空氣壓縮機(13)通過高彈性聯(lián)軸器聯(lián)接,空氣壓縮機(13)與進氣濾清器(6)相連,空氣壓縮機(13)出口設置有排空管路,多余的氣體通過溢流閥(17)排出;所述空氣壓縮機(13)產(chǎn)生的高溫高壓的氣體分為兩路,一路通過電動調(diào)節(jié)閥(21)送往高壓供氣管路(22),進而為飛機提供高壓高溫的氣體,另一路通過電動開關閥(19)送往空調(diào)系統(tǒng)(4),進而為飛機提供空調(diào)供風。

優(yōu)選的是,所述空調(diào)系統(tǒng)(4)包括兩路相同的渦輪制冷系統(tǒng),其中每一路制冷系統(tǒng)都包含Ⅰ級換熱器、Ⅱ級換熱器、壓氣機、渦輪冷卻器、回熱器、冷凝器、高壓水分離器、除冰電動調(diào)節(jié)閥與調(diào)溫調(diào)節(jié)閥,其中,Ⅰ級換熱器出口與壓氣機入口相連、壓氣機出口與Ⅱ級換熱器入口相連、Ⅱ級換熱器出口與回熱器熱邊入口相連、回熱器熱邊出口與冷凝器熱邊入口相連、冷凝器熱邊出口與水分離器入口相連、水分離器出口與回熱器冷邊入口相連、回熱器冷邊出口與渦輪入口相連、渦輪出口與冷凝器冷邊入口相連、冷凝器冷邊出口與混合腔相連,兩路制冷氣體在混合腔進行混合,并通過下游手閥調(diào)節(jié)到相應的流量,以分別供給駕駛員座艙空調(diào)風與電子設備艙空調(diào)風。

優(yōu)選的是,還設置有測控系統(tǒng),所述測控系統(tǒng)包含安裝于車箱體(2)上的控制面板(3)及安裝于車箱體(2)內(nèi)部的控制電器柜(12);所述控制面板(3)上安裝有人機交互屏、控制按鈕與報警顯示燈,用于實時顯示各傳感系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)、顯示并記錄報警信息與設置控制參數(shù);所述電器柜(12)內(nèi)安裝有可編程控制器(PLC)模塊、電源、斷路開關、繼電器、空氣開關。

優(yōu)選的是,所述可編程控制器(PLC)模塊,用于對電動調(diào)節(jié)閥(21)、溢流閥(17)與電磁閥進行集中控制,并結合安全閥(20)的自動卸壓功能,實現(xiàn)穩(wěn)定氣源的控制。

更具體地說,所述箱體上安裝有壓氣機進風百頁、換熱風扇排風百頁、柴油發(fā)動機消聲百葉、隔聲裝置與消聲降噪材料,箱體頂部還安裝有排氣、排煙罩;所述動力系統(tǒng)包括柴油發(fā)動機、水箱、供油部件、冷卻部件、加熱器等;所述壓氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機、潤滑油箱、溢流閥、安全閥等;所述空調(diào)系統(tǒng)包含兩路渦輪制冷系統(tǒng),每一路制冷系統(tǒng)包含Ⅰ級換熱器、Ⅱ級換熱器、壓氣機、渦輪冷卻器、回熱器、冷凝器、高壓水分離器、電動調(diào)節(jié)閥等,兩路渦輪制冷系統(tǒng)下游設置有混合腔,用于混合流量并再分配,最終通過駕駛艙送風管路與電子設備艙送風管路分別供給飛機使用;所述供電系統(tǒng)包含汽車底盤啟動蓄電池、柴油發(fā)動機的啟動蓄電池及一臺發(fā)電機組,測控系統(tǒng)既可從發(fā)電機組取電,同時也可以從汽車底盤蓄電池取電,取電來源通過斷電開關進行切換選擇;所述降噪系統(tǒng)包括箱體的隔聲與消聲裝置,柴油發(fā)動機排煙消聲器與水箱冷卻風扇折板式消聲裝置,空氣壓縮機進氣消聲器,柴油發(fā)動機與空氣壓縮機減振器、空調(diào)系統(tǒng)減振墊等;所述測控系統(tǒng)包括電器控制柜、核心部件可編程控制器(PLC)、參數(shù)測量系統(tǒng)與顯示控制系統(tǒng)等。

所述柴油發(fā)動機底部安裝有獨立的燃油油箱,可供機組正常運行不少于4小時,同時柴油發(fā)動機上安裝有冷凍液加熱器,可在設備運行之前對柴油發(fā)動機進行暖機,保證柴油發(fā)動機能夠在寒冷的環(huán)境下正常啟動。

所述壓氣系統(tǒng)在空氣壓縮機出口安裝有排空管路,多余的排空氣體由主送風管路進入溢流閥,再送入排空管路,由箱體頂端排出。測控系統(tǒng)在調(diào)節(jié)飛機所需供氣壓力與供氣流量的過程中將多余的氣體從排空管路排出,從而實現(xiàn)穩(wěn)定氣流的控制。壓氣系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓、高溫的氣源可用于多功能地面保障車的空調(diào)系統(tǒng),也可用于起動飛機發(fā)動機、為飛機發(fā)動機進行加溫、為飛機發(fā)動機導向葉片進行外部加溫或為飛機機上空調(diào)系統(tǒng)提供氣源。

所述兩路渦輪制冷系統(tǒng)還分別包含一路加熱調(diào)溫管路與一路除冰管路。所述加熱調(diào)溫管路為從空氣壓縮機出口引一路高溫高壓的氣體至空調(diào)系統(tǒng)出口的駕駛艙供風管路或電子設備艙供風管路,進行冷熱調(diào)溫,從而實現(xiàn)溫度的精確控制與調(diào)節(jié);所述除冰管路為從空氣壓縮機出口引一路高溫高壓的氣體至冷凝器,防止冷凝器在環(huán)境溫度較低的情況下結冰堵塞,導致溫度不穩(wěn)定。

設備正常運行時,空氣通過箱體上的進氣百葉進入箱體,經(jīng)過空氣濾清器進行過濾與消聲,空氣濾清器與壓縮機相連,氣體在壓縮機中被壓縮成高溫高壓的氣體,然后分為兩路,分別送往氣源系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng),兩路送風管路上分別設置有電動調(diào)節(jié)閥,以控制壓縮氣體的走向。

本實用新型與現(xiàn)有飛機地面保障車輛相比,具備如下特點:

1、具備為某大型運輸機提供發(fā)動機起動供氣與加溫供氣、環(huán)控系統(tǒng)高壓供氣、駕駛艙與電子設備艙空調(diào)通風等多種功能,集成度高,減少了部隊飛機配套裝備的數(shù)量,提高了設備轉場的能力;

2、多功能地面保障車降低了飛機全壽命期投資總費用,且相比飛機上APU,燃油量少,運行經(jīng)濟;

3、多功能地面保障車供氣流量大,壓力高,是國際上供氣壓力領先的飛機發(fā)動機氣源起動車;

4、環(huán)境適應范圍廣,在環(huán)境溫度為-40℃~+55℃、海拔高度為0m~4411m的環(huán)境條件下,多功能地面保障車都能為某大型運輸機提供正常保障;

5、多功能地面保障車利用空氣壓縮機產(chǎn)生的高壓氣源輸送給渦輪進行空調(diào)制冷,避免采用壓縮機及制冷劑,無環(huán)境污染,無需為壓縮機提供功率,節(jié)約能源。

參照附圖2、圖3與圖4,一種大型運輸機多功能地面保障車,主要包括汽車底盤(1)、安裝在汽車底盤上的箱體(2)及箱體(2)內(nèi)部安裝的特裝設備。箱體(2)前部安裝有空調(diào)系統(tǒng)(4)和發(fā)電機組(15),中部安裝有空氣壓縮機(13)與進氣濾清器(6),后部安裝有柴油發(fā)動機組(7)、冷凍水箱(9)及折板式消聲裝置(10)。所述柴油發(fā)動機組(7)與空氣壓縮機(13)通過高彈性聯(lián)軸器聯(lián)接,空氣壓縮機(13)與進氣濾清器(6)相連,空氣壓縮機(13)出口設置有排空管路,多余的氣體通過溢流閥(17)排出??諝鈮嚎s機(13)產(chǎn)生的高溫高壓的氣體分為兩路,一路通過電動調(diào)節(jié)閥(21)送往高壓供氣管路(22),進而為飛機提供高壓高溫的氣體,另一路通過電動開關閥(19)送往空調(diào)系統(tǒng)(4),進而為飛機提供空調(diào)供風。多功能地面保障車正常運行時,其核心部件可編程控制器(PLC)對電動調(diào)節(jié)閥(21)、溢流閥(17)與電磁閥進行集中控制,并結合安全閥(20)的自動卸壓功能,可很好地實現(xiàn)穩(wěn)定氣源的控制。

參照附圖1的空調(diào)系統(tǒng)(4)工作原理,所述空調(diào)系統(tǒng)(4)包括兩路相同的渦輪制冷系統(tǒng),其中每一路制冷系統(tǒng)都包含Ⅰ級換熱器、Ⅱ級換熱器、壓氣機、渦輪冷卻器、回熱器、冷凝器、高壓水分離器、除冰電動調(diào)節(jié)閥與調(diào)溫調(diào)節(jié)閥等設備。Ⅰ級換熱器出口與壓氣機入口相連、壓氣機出口與Ⅱ級換熱器入口相連、Ⅱ級換熱器出口與回熱器熱邊入口相連、回熱器熱邊出口與冷凝器熱邊入口相連、冷凝器熱邊出口與水分離器入口相連、水分離器出口與回熱器冷邊入口相連、回熱器冷邊出口與渦輪入口相連、渦輪出口與冷凝器冷邊入口相連、冷凝器冷邊出口與混合腔相連,兩路制冷氣體在混合腔進行混合,并通過下游手閥調(diào)節(jié)到相應的流量,以分別供給駕駛員座艙空調(diào)風與電子設備艙空調(diào)風。

所述測控系統(tǒng)包含安裝于車箱體(2)上的控制面板(3)及安裝于車箱體(2)內(nèi)部的控制電器柜(12)。所述控制面板(3)上安裝有人機交互屏、控制按鈕與報警顯示燈等,用于實時顯示各傳感系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)、顯示并記錄報警信息與設置控制參數(shù)等;所述電器柜(12)內(nèi)安裝有PLC模塊、電源、斷路開關、繼電器、空氣開關等電器元器件。

所述箱體(2)上安裝有第一蓄電池組(11),用于啟動柴油發(fā)動機組(7),汽車底盤(1)上安裝有第二蓄電池組(18),用于啟動汽車底盤發(fā)動機,同時可為控制系統(tǒng)供電。

本實用新型已在某大型運輸機的地面保障任務中使用,設備運行正常,滿足使用要求。本實用新型的工作原理如下:

以柴油發(fā)動機(7)作為動力源,發(fā)動機的輸出軸與空氣壓縮機(13)相連。柴油發(fā)動機(7)驅(qū)動空氣壓縮機(13)工作產(chǎn)生高壓、高溫氣源,通過電動閥門(19)或(21)控制送往飛機,用于起動飛機發(fā)動機或進入空調(diào)系統(tǒng)(4)。當使用其空調(diào)工況時,系統(tǒng)關閉高壓氣源路電動調(diào)節(jié)閥門(21),打開空調(diào)供氣路電動開關球閥(19),高壓氣源進入空調(diào)系統(tǒng)(4)冷卻后送入飛機,供給駕駛員座艙和電子設備艙空調(diào)風。

最后應說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

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