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1、小型油气增压设备增压方案第 1 页 共 6 页小型油气增压设备增压方案洪都航空工业集团起落架厂 宋培德 饶勇 沈鹏洪都建筑装饰装潢公司 宋剑清 概述概述 通过对需要产生少量而高压气体的增压设备原理结构进行分析，了解增压结构的形式，分析各种增压形式的优劣，以利于设计者对油气增压方案选择。关键词：油气增压 设备引言引言我厂是航空起落架的专业生产厂，在起落架制造行业中，经常遇到需要量少而高压的气体，用于对起落架进行气体充填，由于市场上用于产生高压气源的小型设备很少，高压气体最多也只能将气压升高至 15Mpa 左右；而且存在重量重、体积大、造价高、不能移动能量消耗大等缺点。如果需要更高一些压力气体的气
2、源，则需要更为庞大的增压设备的支持，这样的情况不能满足大范围机动的飞机维护修理工作。若要对起落架充填的气压高出 15Mpa时，则需要将起落架拆下送至就近的维护点进行气体充填，既费时消耗也太大，一定程度上制约了飞机的维护保养工作；为此，制造出能轻便移动，产生量少而高压气体的设备，有着重大的意义。1 1 油气增压原理油气增压原理油气增压不仅在航空行业中运用，在工业生产的测试、维护、保养现场均可大量的使用。油气增压原理与液压增压原理相近；它是依据液压增力、液压增压演变而来。小型油气增压设备增压方案第 2 页 共 6 页1.11.1 液压增力液压增力在液压增力机构中，利用在密闭容器中液体压力向四周传递
3、，物体所受压力面积与所受压力成正比的原理，实现液压增力。其典型结构如图 A，为一液压千斤顶增力原理模型。假设：小活塞面积 S1大活塞面积S2，如果在小活塞上施加一个较小的力 F1，则可在大活塞上得到一个较大的力 F2，其相应关系为 F2= F1* S2/ S1 即力增加的大小等于大小活塞之比。1.21.2 液压增压液压增压如果要实现对少量液体增压，可以设计如图 B 的原理图；利用液压增压原理，将大小活塞组合；则可在较小的 S2腔得到少量增压的液体，S2腔的增压量的大小为活塞面积比。少量增压的液体从 P4流出，低压液从 P1口进入较大活塞面积的 S1腔内，推动活塞向右运动，P2为回油出口。由于活
4、塞的运动，将小活塞 S2处腔内的液体增压后经 P4输出，P3作为补油口，对 S2小腔进行补油。1.31.3 油气增压油气增压如果需要对少量气体增压，需对气缸小腔 S2结构作相应变化，小型油气增压设备增压方案第 3 页 共 6 页则可在图 B 的小腔 P3处改为补充气体，经过小腔增压活塞运动后，压缩气体由 P4输出，得到少量高压气体，从而实现了油气增压。2 2 设计方案设计方案增压方案有各种各样的形式，由于气体较液体密度小，压缩比大，易泄漏，特别是在高压时容易引发安全事故，故对于高压增压设备而言，以气体为源动力增压气体的方案是不可取的。要达到安全、可靠、工作状态稳定的要求，可供选择的方案不多；在
5、此，我们以液压为动力对气体进行增压（油气增压）的三种方案进行比较。2.12.1 单气缸压力控制，油气增压方案如图单气缸压力控制，油气增压方案如图 C C当阀门 3 在右位，油泵的低压油经换向阀流向增压缸 4，此时大活塞受到液压作用而向右移动，推动小活塞对腔内气体增压，工作缸 6 得到高压气体。增压的倍数等于增压缸 4的大小活塞面积比，当阀门在左位时，增压缸 4 受液压推动而向左移动，活塞全部回位。单向阀门 5 为补气装置，补充高压气路由于工作而造成的气量损失。该设计方案结构简单、紧凑，性能稳定；但气量偏小，工作效率低；应用范围不大，只小型油气增压设备增压方案第 4 页 共 6 页在需要超高压（
6、20Mpa 以上）时可考虑此方案。2.22.2 双汽缸联动，行程控制油气增压方式，如图双汽缸联动，行程控制油气增压方式，如图 D D当阀门 3 在右位时，油泵低压油经阀流向油缸 4 推动油缸活塞向右运动，使工作泵 6 获得高压、排出高压气体，推动工作汽缸 8 进行工作。当阀门 3 在左位时，油泵低压油经阀流向油缸 4 推动油缸活塞向左运动，使工作泵 5获得高压、排出高压气体，推动工作汽缸 8 进行工作。该设计方案性能稳定，结构简单，工作效率高；但体积、重量偏大，结构较松散，且活塞杆所受弯曲力随着所需气体压力增加而增大，系统的刚度在一定程度上受到影响。因此，在选用此方案时应对设备的刚性作充分的论
7、证，以避免重量过重。输出气体压力在 10-20Mpa 时可考虑此方案。2.32.3 双汽缸联动，压力控制，油气增压方式，如图双汽缸联动，压力控制，油气增压方式，如图 E E当阀门 3 在右位时，油泵低压油经阀流向油缸 4 推动油缸活塞向右运动，使工作泵 6 获得高压、排出高压气体，推动工作汽缸 8 进行工作。当阀门 3 在左位时，油泵低压油经阀流向油缸小型油气增压设备增压方案第 5 页 共 6 页4 推动油缸活塞向左运动，使工作泵 5 获得高压、排出高压气体，推动工作汽缸 8 进行工作。该设计方案紧凑，工作效率高，性能稳定；排除了方案二弯曲力的影响，活塞杆工作时只受轴向力的作用；因此，刚度要求
8、不高，增压设备产生的气压范围较大，可较容易地达到轻便小巧的目的；但结构复杂，技术要求高，维护相对困难；适用于需要气体为 10-25Mpa 时的增压。结论：结论：在需要少量而压力在 8Mpa 以上的气体时，宜使用油气增压设备。第一种方案结构简单、紧凑，性能稳定；但气量偏小，工作效率低；应用范围不大，只在需要超高压（20Mpa 以上）时可考虑此方案；第二种方案性能稳定，结构简单，工作效率高；但体积、重量偏大，结构较松散，且活塞杆所受弯曲力随着所需气体压力增加而增大，系统的刚度在一定程度上受到影响。输出气体压力在 8-20Mpa 时可考虑此方案；第三种方案结合了上述两种方案的优点，产生的气压范围较大，结构紧凑，工作效率高，性能稳定；但结构复杂，技术要求高，维护相对困难；适用于需要气体为 8-25Mpa 时的增压。小型油气增压设备增压方案第 6 页 共 6 页参考书目 徐灏 机械设计手册 机械工业出板社 第五卷
