三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，其包括：進(jìn)氣管路、第一充氣分路、第二充氣分路、集氣管、放氣管路和控制裝置，其中，所述三聲速風(fēng)洞包括：過(guò)渡段、試驗(yàn)段、超擴(kuò)段、超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片和伸縮段。本發(fā)明能按充氣與放氣工藝流程進(jìn)行自動(dòng)操作，節(jié)省了充氣密封系統(tǒng)充氣與放氣時(shí)間，提高了風(fēng)洞試驗(yàn)效率，并且極大地提高了操作的準(zhǔn)確性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及充氣密封系統(tǒng)，特別是一種用于三聲速風(fēng)洞內(nèi)部移動(dòng)或更換部件的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在三聲速風(fēng)洞內(nèi)部，存在許多需移動(dòng)或更換的部件，如試驗(yàn)段、固壁噴管和超擴(kuò)段等，在試驗(yàn)準(zhǔn)備階段需要打開(kāi)風(fēng)洞，需要移動(dòng)或更換這些部件，由于風(fēng)洞每天試驗(yàn)次數(shù)較多，為了減少移動(dòng)或更換時(shí)間，提高試驗(yàn)效率，因此，風(fēng)洞較多地采用充氣密封系統(tǒng)。傳統(tǒng)做法采用人工充氣與放氣操作，即在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，由人工到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)閥門(mén)開(kāi)關(guān)操作實(shí)現(xiàn)充氣，試驗(yàn)結(jié)束之后，再由人工操作手動(dòng)閥門(mén)實(shí)現(xiàn)放氣。而目前三聲速風(fēng)洞試驗(yàn)日益繁多，采用人工操作的方式，不僅浪費(fèi)了試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間，而且需設(shè)置專(zhuān)門(mén)人員進(jìn)行操作，試驗(yàn)效率降低了，試驗(yàn)成本增加了。因此有必要將充氣密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)成自動(dòng)操作方式，不僅節(jié)省成本，而且提高試驗(yàn)效率，而目前三聲速風(fēng)洞還沒(méi)有自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，所述三聲速風(fēng)洞包括過(guò)渡段、試驗(yàn)段、超擴(kuò)段、超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片和伸縮段，所述自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)包括:進(jìn)氣管路，所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣口與氣源的出氣口連通，在所述進(jìn)氣管路上沿所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣口至所述進(jìn)氣管路的出氣口方向依次設(shè)置過(guò)濾器、第一手動(dòng)截止閥、第一壓力表、第一電磁開(kāi)關(guān)閥和第一壓力傳感器；第一充氣分路，所述第一充氣分路的進(jìn)氣口與所述進(jìn)氣管路的出氣口連通，所述第一充氣分路的出氣口連通至所述過(guò)渡段的充氣密封圈，在所述第一充氣分路上沿所述第一充氣分路的進(jìn)氣口至所述第一充氣分路的出氣口方向依次設(shè)置第二手動(dòng)截止閥、第二電磁開(kāi)關(guān)閥、第一減壓閥、第二壓力傳感器、第一電磁換向閥和第三壓力傳感器；第二充氣分路，所述第二充氣分路的進(jìn)氣口與所述進(jìn)氣管路的出氣口連通，在所述第二充氣分路上沿所述第二充氣分路的進(jìn)氣口至所述第二充氣分路的出氣口方向依次設(shè)置第三手動(dòng)截止閥、第三電磁開(kāi)關(guān)閥、第二減壓閥和第四壓力傳感器；集氣管，所述集氣管的進(jìn)氣口與所述第二充氣分路的出氣口連通，所述集氣管的第一出氣口經(jīng)第二電磁換向閥和第五壓力傳感器與所述試驗(yàn)段的充氣密封圈連通，所述集氣管的第二出氣口經(jīng)第三電磁換向閥和第六壓力傳感器與所述超擴(kuò)段的充氣密封圈連通，所述集氣管的第三出氣口經(jīng)第四電磁換向閥和第七壓力傳感器與所述超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片的充氣密封圈連通，所述集氣管的第四出氣口經(jīng)第五電磁換向閥和第八壓力傳感器與所述伸縮段的充氣密封圈連通；放氣管路，所述放氣管路的第一進(jìn)氣口通過(guò)管道與所述第一電磁換向閥、所述第二電磁換向閥、所述第三電磁換向閥、所述第四電磁換向閥和所述第五電磁換向閥連通，所述放氣管路的第二進(jìn)氣口通過(guò)第三電磁開(kāi)關(guān)閥與所述集氣管的第五出氣口連通，所述放氣管路的出氣口通過(guò)管道與外界大氣連通；控制裝置，與所述第一電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第一壓力傳感器、所述第二電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第二壓力傳感器、所述第一電磁換向閥、所述第三壓力傳感器、所述第三電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第四壓力傳感器、所述第二電磁換向閥、所述第五壓力傳感器、所述第三電磁換向閥、所述第六壓力傳感器、所述第四電磁換向閥、所述第七壓力傳感器、所述第五電磁換向閥、所述第八壓力傳感器和所述第三電磁開(kāi)關(guān)閥連接。
[0004]在如上所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述放氣管路的出氣口處安裝有消音器。
[0005]在如上所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)還包括:第一安全閥和第二安全閥；所述第一安全閥設(shè)置在所述第一充氣分路上，并與所述放氣管路的第一進(jìn)氣口通過(guò)管道連通，且位于所述第二壓力傳感器和所述第一電磁換向閥之間；所述第二安全閥設(shè)置在所述第二充氣分路上，并與所述放氣管路的第一進(jìn)氣口通過(guò)管道連通，且位于所述第四壓力傳感器和所述集氣管的進(jìn)氣口之間。
[0006]在如上所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述氣源來(lái)自于所述三聲速風(fēng)洞的總閥之前的管路上輸送的氣體。
[0007]在如上所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述控制裝置包括:控制器，所述控制器的模擬量輸入通道Al與所述第一壓力傳感器、所述第二電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第二壓力傳感器、所述第三壓力傳感器、所述第四壓力傳感器、所述第五壓力傳感器、所述第六壓力傳感器、所述第七壓力傳感器和所述第八壓力傳感器連接，所述控制器的開(kāi)關(guān)量輸入通道DO與所述第一電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第二電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第一電磁換向閥、所述第三電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第二電磁換向閥、所述第三電磁換向閥、所述第四電磁換向閥、所述第五電磁換向閥和所述第三電磁開(kāi)關(guān)閥連接；輸入單元，與所述控制器連接，以進(jìn)行人機(jī)交互；以及電源單元，為所述控制器提供電源。
[0008]在如上所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)中，優(yōu)選，所述控制器還與所述三聲速風(fēng)洞的主控系統(tǒng)通過(guò)Profibus-DP總線通信模塊連接。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:
[0010](I)、本發(fā)明將風(fēng)洞氣源采用多路減壓，滿足不同部件密封壓力需求，采用電磁換向閥實(shí)現(xiàn)充氣與放氣管路的切換，并且將所有閥門(mén)、壓力表、壓力傳感器集成到一個(gè)控制柜內(nèi)部，操作方便，可靠性高。
[0011](2)、本發(fā)明采用可編程邏輯控制器PLC對(duì)充氣密封系統(tǒng)中氣體管路及閥門(mén)部分壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)電磁開(kāi)關(guān)閥及電磁換向進(jìn)行控制，能按充氣與放氣工藝流程進(jìn)行自動(dòng)操作，節(jié)省了充氣密封系統(tǒng)充氣與放氣時(shí)間，提高了風(fēng)洞試驗(yàn)效率，并且極大地提高了操作的準(zhǔn)確性。
[0012](3)、通過(guò)液晶觸摸屏能實(shí)現(xiàn)充氣密封系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)操作，并通過(guò)PLC帶有Profibus-DP通信模塊，與風(fēng)洞主控系統(tǒng)PLC進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳及指令下達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。采用這種操作方法，節(jié)省了人力，降低了試驗(yàn)成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的管路及閥門(mén)部分原理圖；
[0014]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的充氣自動(dòng)流程不意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的放氣自動(dòng)流程不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，用于三聲速風(fēng)洞內(nèi)部移動(dòng)或更換部件密封，當(dāng)風(fēng)洞更換完部件之后，在試驗(yàn)進(jìn)行之前，需將部件間間隙采用密封圈充氣實(shí)現(xiàn)密封，當(dāng)試驗(yàn)完成之后，需將密封圈內(nèi)部氣體放盡，使兩個(gè)部件分開(kāi)，以便更換，其中，三聲速風(fēng)洞包括:過(guò)渡段、試驗(yàn)段、超擴(kuò)段、超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片和伸縮段，該自動(dòng)充氣密封包括:進(jìn)氣管路，第一充氣分路、第二充氣分路、集氣管、放氣管路以及控制裝置。
[0019]其中，進(jìn)氣管路用于輸送三聲速風(fēng)洞密封用氣體，其進(jìn)氣口與氣源的出氣口連通，在進(jìn)氣管路上沿其進(jìn)氣口至其出氣口方向依次設(shè)置過(guò)濾器FT1、第一手動(dòng)截止閥VC2、第一壓力表G1、第一電磁開(kāi)關(guān)閥Vl和第一壓力傳感器P2。優(yōu)選，氣源為三聲速風(fēng)洞的總閥之前的管路上輸送的氣體，具體地，進(jìn)氣管路的進(jìn)氣口與三聲速風(fēng)洞的總閥之前的管路連通，即從三聲速風(fēng)洞的總閥之間的管路取氣。
[0020]第一充氣分路用于向三聲速風(fēng)洞的過(guò)渡段輸送密封氣體，其進(jìn)氣口與進(jìn)氣管路的出氣口連通，其出氣口連通至過(guò)渡段的充氣密封圈，在第一充氣分路上沿其進(jìn)氣口至其出氣口方向依次設(shè)置第二手動(dòng)截止閥VC3、第二電磁開(kāi)關(guān)閥V2、第一減壓閥VR1、第二壓力傳感器P3、第一電磁換向閥V4和第三壓力傳感器P5 ；
[0021]第二充氣分路用于向集氣管輸送氣體，其進(jìn)氣口與進(jìn)氣管路的出氣口連通，進(jìn)氣管路的出氣口與第二充氣分路的進(jìn)氣口和第一充氣分路的進(jìn)氣口形成三通，在第二充氣分路上沿其進(jìn)氣口至其出氣口方向依次設(shè)置第三手動(dòng)截止閥VC4、第三電磁開(kāi)關(guān)閥V3、第二減壓閥VR2和第四壓力傳感器P4 ；
[0022]集氣管用于將來(lái)自于第二充氣分路的氣體混合，并將混合后的氣體分別輸送至三聲速風(fēng)洞的試驗(yàn)段、超擴(kuò)段、超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片和伸縮段的充氣密封圈，其進(jìn)氣口與第二充氣分路的出氣口連通，集氣管的第一出氣口經(jīng)第二電磁換向閥V5和第五壓力傳感器P6與試驗(yàn)段的充氣密封圈連通，集氣管的第二出氣口經(jīng)第三電磁換向閥V6和第六壓力傳感器P7與超擴(kuò)段的充氣密封圈連通，集氣管的第三出氣口經(jīng)第四電磁換向閥V7和第七壓力傳感器P8與超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片的充氣密封圈連通，集氣管的第四出氣口經(jīng)第五電磁換向閥V8和第八壓力傳感器P9與伸縮段的充氣密封圈連通；為了擴(kuò)大該自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的適用范圍，集氣管還包括第六出氣口，通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)閥VlO與預(yù)留口連通，即作為預(yù)留支路。
[0023]放氣管路用于在風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)束后將三聲速風(fēng)洞的過(guò)渡段、試驗(yàn)段、超擴(kuò)段、超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片和伸縮段的充氣密封圈氣體及集氣管內(nèi)氣體放出，即放氣管路為放氣排空支路，其第一進(jìn)氣口通過(guò)管道與第一電磁換向閥V4、第二電磁換向閥V5、第三電磁換向閥V6、第四電磁換向閥V7和第五電磁換向閥V8連通，放氣管路的第二進(jìn)氣口通過(guò)第三電磁開(kāi)關(guān)閥V9與集氣管的第五出氣口連通，放氣管路的出氣口通過(guò)管道與外界大氣連通；
[0024]需要說(shuō)明的是，上述中的“第一”、“第二”……“第八”僅僅是為了在文字上對(duì)元件，例如手動(dòng)截止閥、減壓閥、電磁開(kāi)關(guān)閥、電磁換向閥、壓力表和壓力傳感器進(jìn)行區(qū)分，并不是對(duì)其進(jìn)行限定，下面對(duì)元件的作用進(jìn)行說(shuō)明:任一手動(dòng)截止閥用于手動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉氣體；任一減壓閥用于將氣體壓力降低到指定壓力；任一電磁開(kāi)關(guān)閥與任一電磁換向閥是在電氣作用下開(kāi)啟關(guān)閉或改變氣打開(kāi)流動(dòng)方向的閥門(mén)，任一電磁開(kāi)關(guān)閥為優(yōu)選兩位兩通閥，任一電磁換向閥二位三通閥；任一壓力表與任一壓力傳感器用于壓力顯示。
[0025]以風(fēng)洞氣源壓力為2MPa為例，對(duì)風(fēng)洞的過(guò)渡段、試驗(yàn)段、超擴(kuò)段、超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片和伸縮段的充氣密封圈處供氣壓力進(jìn)行說(shuō)明，過(guò)渡段的充氣密封圈供氣壓力為0.8?2.0MPa，優(yōu)選為1.0MPa，其它四個(gè)風(fēng)洞的部件充氣密封圈處供氣壓力為0.8?1.2MPa，優(yōu)選為0.8MPa，應(yīng)用時(shí)，該自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)內(nèi)部減壓閥輸出壓力范圍應(yīng)根據(jù)風(fēng)洞密封部件:充氣密封圈，所需充氣密封壓力范圍來(lái)選擇。實(shí)際中，減壓閥的型號(hào)可選用QTYa-L20 ;電磁開(kāi)關(guān)閥的型號(hào)可選用Z2/2DCF6-0，電磁換向閥的型號(hào)可選用Z2/3DCF6-0，前述兩種電磁閥均可為直流24V控制；手動(dòng)截止閥的型號(hào)可選用Y5704.2-91 ;壓力表的型號(hào)可選用YB-150.BT ;壓力傳感器的型號(hào)可選用YZD-2B，其輸出為4-20mA，本發(fā)明實(shí)施例不對(duì)前述各閥門(mén)、壓力表和壓力傳感器的具體型號(hào)進(jìn)行限定。
[0026]通過(guò)設(shè)置第一充氣分路和第二充氣分路，對(duì)進(jìn)氣管路進(jìn)行減壓，以滿足不同密封壓力(或不同充氣密封圈處的供氣壓力)的需，通過(guò)采用電磁換向閥實(shí)現(xiàn)充氣與放棄管路的切換。進(jìn)氣管路、第一充氣分路、第二充氣分路、集氣管和放氣管路統(tǒng)稱為充氣管路及閥門(mén)部分，其用于實(shí)現(xiàn)從三聲速風(fēng)洞總閥之前管路上取氣，將氣體減壓到密封壓力，將氣體輸送到指定充氣密封處。實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:從風(fēng)洞總閥之前管路上取氣，連接到自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)氣路入口，通過(guò)過(guò)濾器FTl、手動(dòng)截止閥VC2、壓力表G1、電磁開(kāi)關(guān)總閥VI，壓力傳感器P1、氣路分為兩路:一路通過(guò)手動(dòng)截止閥VC3、電磁開(kāi)關(guān)閥V2、減壓閥VR1、壓力傳感器P3、安全閥VS1、電磁換向閥V4與壓力傳感器P5向過(guò)渡段充氣密封圈供氣；另一路通過(guò)手動(dòng)截止閥VC4、電磁開(kāi)關(guān)閥V3、減壓閥VR2、壓力傳感器P4、安全閥VS2向集氣管供氣，與集氣管相連六條支路，其中前四條分別接有電磁換向閥與壓力傳感器，分別向試驗(yàn)段、超擴(kuò)段、超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片、伸縮段充氣密封圈供氣，第五條支路為放氣排空支路，風(fēng)洞試驗(yàn)完成之后，經(jīng)過(guò)電磁開(kāi)關(guān)閥與消音器，將所有充氣密封圈及系統(tǒng)內(nèi)部氣體排空，第六條支路為預(yù)留支路。下述的控制裝置稱為電氣控制部分。
[0027]參見(jiàn)圖2，控制裝置用于對(duì)充氣管路及閥門(mén)部分的壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)電磁開(kāi)關(guān)閥及電磁換向閥進(jìn)行控制(即開(kāi)關(guān)操作)以實(shí)現(xiàn)充氣與放氣工藝流程的自動(dòng)操作。具體地，其中，其與第一電磁開(kāi)關(guān)閥V1、第一壓力傳感器P2、第二電磁開(kāi)關(guān)閥V2、第二壓力傳感器P3、第一電磁換向閥V4、第三壓力傳感器P5、第三電磁開(kāi)關(guān)閥V3、第四壓力傳感器P4、第二電磁換向閥V5、第五壓力傳感器P6、第三電磁換向閥V6、第六壓力傳感器P7、第四電磁換向閥V7、第七壓力傳感器P8、第五電磁換向閥V8、第八壓力傳感器P9和第三電磁開(kāi)關(guān)閥V9連接，用于采集第一壓力傳感器P2、第二壓力傳感器P3、第三壓力傳感器P5、第四壓力傳感器P4、第五壓力傳感器P6、第六壓力傳感器P7、第七壓力傳感器P8和第八壓力傳感器P9的數(shù)據(jù)對(duì)第一電磁開(kāi)關(guān)閥V1、第二電磁開(kāi)關(guān)閥V2、第一電磁換向閥V4、第三電磁開(kāi)關(guān)閥V3、第二電磁換向閥V5、第三電磁換向閥V6、第四電磁換向閥V7、第五電磁換向閥V8和第三電磁開(kāi)關(guān)閥V9的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。
[0028]具體地，控制裝置包括:控制器，用于對(duì)電磁換向閥、電磁開(kāi)關(guān)閥進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)密封系統(tǒng)的自動(dòng)充氣與放氣，實(shí)際中，通過(guò)運(yùn)行程序進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)?？刂破鞯哪M量輸入通道Al與第一壓力傳感器、第二電磁開(kāi)關(guān)閥、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器、第五壓力傳感器、第六壓力傳感器、第七壓力傳感器和第八壓力傳感器連接，控制器的開(kāi)關(guān)量輸入通道DO與第一電磁開(kāi)關(guān)閥、第二電磁開(kāi)關(guān)閥、第一電磁換向閥、第三電磁開(kāi)關(guān)閥、第二電磁換向閥、第三電磁換向閥、第四電磁換向閥、第五電磁換向閥和第三電磁開(kāi)關(guān)閥連接；
[0029]輸入單元，與控制器連接，以進(jìn)行人機(jī)交互，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)操作；以及
[0030]電源單元，為控制器提供電源，其包括:直流電源PWl和空氣開(kāi)關(guān)QF1。
[0031]電氣控制部分中控制器，例如可以為可編程邏輯控制器PLC，是系統(tǒng)控制中心，通過(guò)運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的自動(dòng)充氣與放氣，輸入裝置，例如可以是液晶觸摸屏，用于人員操作，空氣開(kāi)關(guān)與直流電源用于PLC及電磁閥門(mén)供電，PLC內(nèi)部固化程序主要包括自動(dòng)復(fù)位功能、自動(dòng)充氣功能和自動(dòng)放氣功能。
[0032]將充氣密封系統(tǒng)中壓力傳感器輸出信號(hào)接入到可編程邏輯控制器PLC模擬量輸入通道Al上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將所有電磁開(kāi)關(guān)閥及電磁換向閥接入到PLC開(kāi)關(guān)量輸入通道DO上進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作，PLC內(nèi)部固化程序，程序按充氣與放氣工藝流程進(jìn)行編制，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體管路及閥門(mén)部分自動(dòng)操作。人機(jī)交互界面由液晶觸摸屏實(shí)現(xiàn)，液晶觸摸屏內(nèi)部固化界面程序，通過(guò)通信電纜與PLC進(jìn)行通信，通過(guò)人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)操作。PLC帶有Profibus-DP通信模塊，與風(fēng)洞主控系統(tǒng)PLC進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳及指令下達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作。
[0033]實(shí)際中，可編程邏輯控制器PLC，可選用SIEMENS公司生產(chǎn)的PLC，型號(hào)為CPU226CN，并配置有模擬量輸入Al模塊，型號(hào)為EM231。液晶觸摸屏，可選用SIEMENS公司生產(chǎn)TP277。系統(tǒng)PLC還配置有Profibus-DP總線通信模塊EM277與風(fēng)洞主控系統(tǒng)配置的S7-400型PLC相連，作為該風(fēng)洞主控系統(tǒng)配置PLC的從站。
[0034]為了降低放氣管道在將氣體排空過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲，在放氣管路的出氣口處安裝有消音器X。
[0035]為了提高自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的安全性，在管路中的壓力超過(guò)指定壓力后，該系統(tǒng)能自動(dòng)放氣降低壓力以保護(hù)系統(tǒng)，即超壓保護(hù)，該自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)還包括:第一安全閥VSl和第二安全閥VS2 ;第一安全閥VSl設(shè)置在第一充氣分路上，并與放氣管路的第一進(jìn)氣口通過(guò)管道連通，且位于第二壓力傳感器P3和第一電磁換向閥V4之間；第二安全閥VS2設(shè)置在第二充氣分路上，并與放氣管路的第一進(jìn)氣口通過(guò)管道連通，且位于第四壓力傳感器P4和集氣管的進(jìn)氣口之間。
[0036]自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)包括的充氣管路及閥門(mén)部分和電氣控制部分全部安裝在一個(gè)控制柜內(nèi)部，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)與制作。
[0037]下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)的自動(dòng)充氣功能流程和自動(dòng)放氣功能的流程進(jìn)行說(shuō)明:
[0038]系統(tǒng)充氣步驟如下:先將VC1、VC2、V3三個(gè)手動(dòng)截止閥關(guān)閉，接通充氣密封控制臺(tái)電源，將供電鑰匙開(kāi)關(guān)打到“供電”位置，系統(tǒng)上電。試驗(yàn)之前，人工順序打開(kāi)V1、V2和V3手動(dòng)截止閥，按圖3所示執(zhí)行自動(dòng)充氣流程，系統(tǒng)充氣完畢。
[0039]系統(tǒng)放氣步驟如下:按圖4所示執(zhí)行自動(dòng)放氣流程，待放氣完畢之后，人工順序關(guān)閉V1、V2和V3手動(dòng)截止閥。
[0040]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的有益效果如下:
[0041](I)本發(fā)明將風(fēng)洞氣源采用多路減壓，滿足不同部件密封壓力需求，采用電磁換向閥實(shí)現(xiàn)充氣與放氣管路的切換，并且將所有閥門(mén)、壓力表、壓力傳感器集成到一個(gè)控制柜內(nèi)部，操作方便，可靠性高。
[0042](2)本發(fā)明采用可編程邏輯控制器PLC對(duì)充氣密封系統(tǒng)中氣體管路及閥門(mén)部分壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)電磁開(kāi)關(guān)閥及電磁換向進(jìn)行控制，能按充氣與放氣工藝流程進(jìn)行自動(dòng)操作，節(jié)省了充氣密封系統(tǒng)充氣與放氣時(shí)間，提高了風(fēng)洞試驗(yàn)效率，并且極大地提高了操作的準(zhǔn)確性。
[0043](3)通過(guò)液晶觸摸屏能實(shí)現(xiàn)充氣密封系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)操作，并通過(guò)PLC帶有Profibus-DP通信模塊，與風(fēng)洞主控系統(tǒng)PLC進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳及指令下達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。采用這種操作方法，節(jié)省了人力，降低了試驗(yàn)成本。
[0044]本發(fā)明未詳細(xì)說(shuō)明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種三聲速風(fēng)洞用自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，所述三聲速風(fēng)洞包括過(guò)渡段、試驗(yàn)段、超擴(kuò)段、超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片和伸縮段，其特征在于，所述自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)包括: 進(jìn)氣管路，所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣口與氣源的出氣口連通，在所述進(jìn)氣管路上沿所述進(jìn)氣管路的進(jìn)氣口至所述進(jìn)氣管路的出氣口方向依次設(shè)置過(guò)濾器、第一手動(dòng)截止閥、第一壓力表、第一電磁開(kāi)關(guān)閥和第一壓力傳感器； 第一充氣分路，所述第一充氣分路的進(jìn)氣口與所述進(jìn)氣管路的出氣口連通，所述第一充氣分路的出氣口連通至所述過(guò)渡段的充氣密封圈，在所述第一充氣分路上沿所述第一充氣分路的進(jìn)氣口至所述第一充氣分路的出氣口方向依次設(shè)置第二手動(dòng)截止閥、第二電磁開(kāi)關(guān)閥、第一減壓閥、第二壓力傳感器、第一電磁換向閥和第三壓力傳感器； 第二充氣分路，所述第二充氣分路的進(jìn)氣口與所述進(jìn)氣管路的出氣口連通，在所述第二充氣分路上沿所述第二充氣分路的進(jìn)氣口至所述第二充氣分路的出氣口方向依次設(shè)置第三手動(dòng)截止閥、第三電磁開(kāi)關(guān)閥、第二減壓閥和第四壓力傳感器； 集氣管，所述集氣管的進(jìn)氣口與所述第二充氣分路的出氣口連通，所述集氣管的第一出氣口經(jīng)第二電磁換向閥和第五壓力傳感器與所述試驗(yàn)段的充氣密封圈連通，所述集氣管的第二出氣口經(jīng)第三電磁換向閥和第六壓力傳感器與所述超擴(kuò)段的充氣密封圈連通，所述集氣管的第三出氣口經(jīng)第四電磁換向閥和第七壓力傳感器與所述超擴(kuò)段調(diào)節(jié)片的充氣密封圈連通，所述集氣管的第四出氣口經(jīng)第五電磁換向閥和第八壓力傳感器與所述伸縮段的充氣密封圈連通； 放氣管路，所述放氣管路的第一進(jìn)氣口通過(guò)管道與所述第一電磁換向閥、所述第二電磁換向閥、所述第三電磁換向閥、所述第四電磁換向閥和所述第五電磁換向閥連通，所述放氣管路的第二進(jìn)氣口通過(guò)第三電磁開(kāi)關(guān)閥與所述集氣管的第五出氣口連通，所述放氣管路的出氣口通過(guò)管道與外界大氣連通； 控制裝置，與所述第一電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第一壓力傳感器、所述第二電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第二壓力傳感器、所述第一電磁換向閥、所述第三壓力傳感器、所述第三電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第四壓力傳感器、所述第二電磁換向閥、所述第五壓力傳感器、所述第三電磁換向閥、所述第六壓力傳感器、所述第四電磁換向閥、所述第七壓力傳感器、所述第五電磁換向閥、所述第八壓力傳感器和所述第三電磁開(kāi)關(guān)閥連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，其特征在于，所述放氣管路的出氣口處安裝有消音器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)還包括:第一安全閥和第二安全閥； 所述第一安全閥設(shè)置在所述第一充氣分路上，并與所述放氣管路的第一進(jìn)氣口通過(guò)管道連通，且位于所述第二壓力傳感器和所述第一電磁換向閥之間； 所述第二安全閥設(shè)置在所述第二充氣分路上，并與所述放氣管路的第一進(jìn)氣口通過(guò)管道連通，且位于所述第四壓力傳感器和所述集氣管的進(jìn)氣口之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，其特征在于，所述氣源來(lái)自于所述三聲速風(fēng)洞的總閥之前的管路上輸送的氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括: 控制器，所述控制器的模擬量輸入通道八I與所述第一壓力傳感器、所述第二電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第二壓力傳感器、所述第三壓力傳感器、所述第四壓力傳感器、所述第五壓力傳感器、所述第六壓力傳感器、所述第七壓力傳感器和所述第八壓力傳感器連接，所述控制器的開(kāi)關(guān)量輸入通道00與所述第一電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第二電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第一電磁換向閥、所述第三電磁開(kāi)關(guān)閥、所述第二電磁換向閥、所述第三電磁換向閥、所述第四電磁換向閥、所述第五電磁換向閥和所述第三電磁開(kāi)關(guān)閥連接； 輸入單元，與所述控制器連接，以進(jìn)行人機(jī)交互；以及 電源單元，為所述控制器提供電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)充氣密封系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還與所述三聲速風(fēng)洞的主控系統(tǒng)通過(guò)？1~0？讓118-0？總線通信模塊連接。
【文檔編號(hào)】F17D3/01GK104502053SQ201410554439
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】陳良澤, 張淑菊, 石運(yùn)軍, 許瑞鋒 申請(qǐng)人:北京航天益森風(fēng)洞工程技術(shù)有限公司