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1wanfj多功能試驗

wanfj在高溫條件下的試驗需求。根據wanfj的試驗需求，需要配置wanfj多功能試驗裝置，該裝置應不僅能實現wanfj潤滑油工作回路的通暢、潤滑油流量的連續可調，還應能實現加熱保溫功能。此外，wanfj多功能試驗裝置還應具有對wanfj的保護功能。因拖動臺工作噪聲較大，為改善操作人員工作環境，wanfj多功能試驗裝置的操作應通過操作控制臺遠距離操作控制。

2wanfj多功能試驗裝置設計分析

根據上面分析，wanfj多功能試驗裝置應具有冷卻、加熱保溫和潤滑油流量連續可調節等功能，因此，在設計wanfj多功能試驗裝置時，應分別進行潤滑油回路、潤滑油冷卻、潤滑油加熱保溫和潤滑油循環流量連續可調節等設計。

2．1潤滑油回路

在wanfj試驗多功能裝置的潤滑油工作回路中須配置進油泵和回油泵。同時為滿足wanfj工作時不能出現內部積油現象，在選擇進油泵和回油泵時應讓進油泵的輸出能力小于回油泵的輸出能力，以確保wanfj潤滑油出油壓力的負壓力差值在規定的范圍內。該負壓力差值范圍的選取應以wanfj正常工作時潤滑油溫度上升均勻并最終達到穩定為基準。

2．2潤滑油冷卻

為改善冷卻效果，還需對wanfj潤滑油進行冷卻處理。本文在進油回路和出油回路中各配置一個冷卻性能良好的熱交換器，用循環水冷卻方式實現對潤滑油的冷卻。

2．3潤滑油加熱保溫

為了實現加熱保溫功能并避免加熱過快后潤滑油碳化現象的發生，應采用間接均勻加熱方式。因此，本文將循環潤滑油儲油箱設計成復式油箱，內箱體作為循環潤滑油儲油箱，在外箱體中配置電加熱器并加入加熱油作為加熱層。其中，為了便捷實現保溫和快速加熱功能將10kW的加熱器分為四組，均勻分布在外箱體四個方向，快速加熱時四組加熱器同時工作，溫度保持及補償時只需一組加熱器工作。

2．4潤滑油流量調節功能

wanfj多功能試驗裝置的潤滑油流量連續調節功能需通過變頻器配合3節操作控制臺中微調旋鈕對進油回路的進油泵電動機工作轉速進行遠程調節來實現。變頻調速原理三相交流電動機定子繞組中的三相交流電在定子氣隙圓周上產生一個旋轉磁場，這個旋轉磁場的轉速稱為同步轉速，記為n0，實際電動機轉速n要低于同步轉速，故一般稱這樣的三相交流電動機為三相異步電動機。異步電動機的同步轉速n0遵從電機學基本關系:n0=60f/p(1)其中，f為電源交變頻率(下同)，p為電機定子磁極對數(下同)。電機學中常用的轉差率s定義為:s=(n0－n)/n0(2)故實際轉速為:n=(60f/p)(1－s)(3)結合式(1)～(3)，假定磁極對數p不變，調節f，就可以實現實際轉速n的調節，這就是變頻調速原理。變頻器選型設計變頻器可以分為“交－直－交”型和“交－交”型，其中“交－直－交”型變頻器由整流電路(將輸入的交流電源整流為直流電源)、中間過渡電路、逆變電路(將前一級整流得到的直流電源逆變成頻率任意可調的交流電源)、控制電路和接口電路等幾部分組成;而“交－交”型變頻器是把頻率固定的交流電直接轉換成頻率任意可調的交流電。在變頻選型設計中，應充分考慮安全性、可靠性、可操作性和可維護性。本文選用ABBACS400序列的“交－直－交”型變頻器對進油工作油路中的進油泵電動機輸出轉速進行變頻調節。

3聯鎖控制和保護功能設計

潤滑油回路的連鎖控制在wanfj正常運行時，wanfj多功能試驗裝置應對wanfj進行冷卻。當潤滑油進油溫度達到需要進行冷卻的溫度值后，用于監控潤滑油進油溫度的二次智能儀表發出觸發信號，該觸發信號控制安裝在冷卻水進水支路中的電磁閥的接通，此時，冷卻水回路開始對潤滑油進行冷卻。wanfj在高溫試驗時，需斷開冷卻水，開啟加熱器加熱再進行保溫。這序列的控制均可以利用可編程邏輯控制器便捷完成，但這增加了研制成本。本文利用手動操作方式和自動控制方式相結合的方法實現上述控制功能。wanfj高溫試驗時，將二次智能儀表的溫度報警上限值設置到高于試驗高溫值20℃，以保證冷卻水控制電磁閥處于關閉狀態、將冷卻水進水手動開關關斷，手動開啟4組加熱器進行加熱。當溫度升至試驗溫度上限值時，關閉4組加熱器，并將加熱器控制方式選為自動方式，然后將二次智能儀表的低溫報警溫度設置為試驗溫度下限值，利用下限超溫觸發信號控制一組加熱器實現保溫功能。保護功能為保證wanfj的正常工作，wanfj多功能試驗裝置應向wanfj拖動臺操作系統提供wanfj運行狀態下的潤滑油循環冷卻進口溫度、出口溫度、進口壓力、出口壓力、wanfj進油口和出油口溫度差等重要參數信號，以實現聯鎖保護功能。一旦上述信號參數出現異常或者超過規定值，wanfj拖動臺操作系統應自動進行緊急停車處理，以實現對wanfj的保護。

4操作控制臺

因試驗現場噪聲較大，為對操作人員進行噪聲防護，對wanfj多功能試驗裝置及其操作控制臺采取分離設計，wanfj多功能試驗冷卻保溫裝置和wanfj拖動臺擺放在一起，操作控制臺擺放在工作人員操作間。為方便運行，wanfj多功能試驗裝置應具有手動控制和自動控制功能，并能實現對循環潤滑油進行流量連續調節功能，同時，還應具有wanfj多功能試驗裝置運行狀態參數顯示功能。wanfj多功能試驗裝置操作控制功能設計為便于操作，操作控制臺上應采用手撥開關、按鈕和微調旋鈕開關等元件實現操作控制功能。其中，手撥開關用于控制方式選擇和起動/斷開加熱器;按鈕用于接通/斷開電源;微調旋鈕開關用于連續并可微調潤滑油循環流量。wanfj多功能試驗冷卻保溫裝置運行狀況監控功能設計根據wanfj試驗需求，wanfj多功能試驗裝置應對以下信號參數進行監控顯示:wanfj潤滑油進油溫度;wanfj潤滑油出油溫度;wanfj潤滑油進出油溫差;wanfj潤滑油進油壓力;wanfj潤滑油出油壓力;wanfj潤滑油循環流量;復式油箱溫度。其中，溫度信號應配置溫度傳感器進行采集，壓力信號通過配置壓力傳感器進行采集，流量信號通過流量傳感器采集。以上信號均經過二次智能儀表完成參數顯示。其中，wanfj潤滑油進油溫度顯示二次智能儀表的上限超溫和下限超溫觸發信號分別用于控制電磁閥和一組加熱器以分別實現冷卻和保溫功能;wanfj潤滑油進出油溫差和wanfj潤滑油循環流量信號需通過二次智能儀表輸出給wanfj拖動臺控制系統，以實現保護功能。

作者：劉朝勇單位：上海飛機設計研究院