缝隙式机载真空压力调节活门的研制与设计

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1、缝隙式机载真空压力调节活门的研制与设计木周跃飞(中国民用航空飞行学院广汉分院，广汉618307)【摘要】针对Cessna(塞斯纳)172R飞机真空系统故障率高的现象，研究了现有机载真空压力调节活门的结构特点，为该机型的真空系统设计一种缝隙式真空压力调节活门，该活门可视情况及时地清除缝隙部位污物，从而降低真空系统的故障率，提高飞机的安全性。关键词：真空；压力；调节；缝隙DeVelopmentandDesignofSlotAirborneVhcuumPressureRegulatingValVeZHOUYuef．el(C

2、hina(mangh锄SUB-College，CiVilAViationFlightUniVersi饥Guan曲aIl618307，China)【ABSTRACT】Accord崦tomephenomenonofhighratefaultincessnal72Rvacu啪system，wehavestudiedthestmc．tumlcharacteristicsoftlleexistingairbomeVacu啪pressllreregulatingValVe，designedaslotvacu啪pressurere

3、gulatingValVe，whichcouldtimelyclearthedini11slot，t11ercbycouldreducethefailurerateofthevacuumsystem，andimprovemesaf．etyoftheaircmfI．Keywords：Vacul吼；Pressure；Regulating；SlotDOI：10．1608叫．issnl671—833x．2016．07．069飞机真空系统为轻型飞机的基本系统，该系统的作用是提供预定压力及流量的清洁气源来驱动机载陀螺仪表，一般由

4、真空泵、压力调节活门、压力指示、警告组件及相关导管组成。飞机真空系统的工作受发动机控制，由于频繁及长时间工作，真空系统故障率一直较高。本文将为真空系统设计一种缝隙式真空压力调节活门，使其具备可视情况自动及时清除缝隙部位污物的实用特性，从而降低真空系统故障率，提高飞机安全性【l。2】。1飞机真空压力调节活门现状结合cessnal72R飞机的真空压力调节活门的工作环境对其结构进行分析，可以初步判断该机型真空系统的故障率高发原因有两个：(1)真空压力调节活门的工作环境恶劣，其安装位置位于驾驶舱仪表板后面的发动机防火墙上，该

5、部位周边油渍较多，且工作人员长期在此活动，扬尘较多，导致真空压力调节活门的缝隙部位被尘埃和油气混合物封堵，从而失去调节功能。。基金项目：中国民用航空飞行学院科研基金项目(xM0877)。(2)由于真空压力调节活门自身的设计缺陷，使得封堵的堵塞物不易被去除，只得重新更换真空压力调节活门。2缝隙式真空压力调节活门鉴于上述原因，可为该型真空系统设计一种新型可视情况及时清除缝隙部位污物的真空压力调节阀，该阀门作为一独立构件，其工作原理为：通过固定在胶木上的弹簧与真空调节装置底座伸入的调节茎杆链接，被支撑托架托放在真空调节装置

6、顶部，调节阀整体为一圆饼形构件，其一面为硬壳结构，通过另一环状物夹紧一韧性材料，在韧性材料的中央内外侧有两个等圆形胶木相互夹接，而在外侧的胶木中心还固定一鼓形弹簧，通过拉伸弹簧可带动胶木向外位移，松开弹簧，在韧性材料张力作用下，胶木又随韧性材料回到原来的平面【3巧】。该调节活门的结构及内部剖视图如图1所示。从图l可见，调节阀装有弹簧的一端向下，并将弹簧插入调节歧管内，使整个调节阀平放在真空调节装置的支撑托架上，通过旋人弹簧的调节茎杆将调节阀与整个真空调节装置连为一体。鼓形弹簧端头内径与2016年第7期·航空制造技术6

7、9真空真凋市苇仟l圳¨q慷吩(

8、1)I』、J剐：疗1J}见『矧图1真空压力调节活门结构及其剖视图F-g．1Vacuump怕ssu陀怕guIatingVaIVestructu怕and_tscross—sectiOnalview调节茎杆相匹配，正好可以让调节茎杆旋人，但中部内径较大，调节茎杆不与其接触。调节茎杆旋入弹簧后一直上行，弹簧顺螺纹下行逐渐拉伸，带动圆形胶木下移贴紧调节歧管，弹簧越被拉伸，胶木与调节歧管贴的越紧，旁通进气越少，在空气歧管抽气量固定时，真空歧管内被抽吸的空气量增加，其真空度值就越大，反之越小。根据飞

9、机真空系统的需要，弹簧的拉力在18。26N时，渗入胶木与调节歧管之间缝隙的调节空气量正好使真空调节器真空歧管内的真空度值达到设备需要的114．3—139．7mmHg。3验证测试3．1平台测试该真空压力调节活门是为Cessnal72R飞机设计安装的，已知该机机载真空泵(件号：rap215cc)为干式旋片真空泵。根据旋片真空泵的几何抽速计算公式：。