1、中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准HB/Z 202-91 指导性技术文件航空发动机燃油与控制系统层板限制器设计指南1991-08-03发布1991-12一01实施中华人民共和国航空航天工业部批准中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准航空发动机燃油与控制系统层板限制器设计指南1 主题内容与适用范围HBjZ 202-91 本标准规定了航空发动机燃油与控制系统中层板限制器的设计步骤、主要技术性能、设计计算公式、结构、材料以及试验等方面的要求。本标准适用于航空发动机燃油与控制系统中的层板限制器的设计。2 51用标准GB 196 普通螺纹直径1-:-600mm基本尺寸GB 197 普通螺纹直径1
2、300mm公差GB 438 1号喷气燃料GB 1788 2号喷气燃料GB 241 黄铜板GB 4239 不锈钢冷轧钢带GBn 168 不可热处理强化的铝及铝合金板GJB 241 航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范GJB 242 航空涡轮螺桨和涡轮轴发动机通用规范HB 1862 金属丝编织方孔网YB 674 航空用结构钢钢棒技术条件YB 675 航空用不锈及耐热钢钢棒技术条件3 符号D 垫圈外圆直径d 节流片上油孔的直径H 调整垫块的厚度t 节流片中心到油孔中心之间的距离N 层板限制器内节流片的片数P 层板限制器进口处的燃油压力AP 层板限制器进出口处的燃油压力差Q 通过层板限制器的燃油流量航
3、窑航天工业部1991-08-03发布口1盯1m口1mm mm MPa MPa mL/ min 1991-12-01实施1 HB/Z 202-91 R 垫圈内孔半径mm r 垫圈外圆半径口1mT 层板限制器作为惯性环节时的时间常数s 6 节流片厚度mm 单片节流片油孔的平均流量系数 燃油密度kg/m3 4 分类根据使用的工作温度不同，层板限制器分为两类，一类不大于1500C，采用HIAgPb92-5. 5焊料;另一类不大于1OOOC ，采用HISbPb582焊料。5 结构形式常用的层板限制器主要由壳体、节流片、垫圈、小油滤、滤网和骨架网等组成(多个节流片橡胶密封圈螺塞和垫圈组合成层板，见图1)。
4、6 原始设计依据节流片垫圄图l层板限制器结构示意图6. 1 通过层板限制器的燃油流量Q螺母燃油流量是层板限制器的主要性能指标，目前通过层板限制器的燃油流量可从每分钟几十毫升到几百毫升。6.2 层板限制器进口处燃油压力P按层板限制器使用的部位不同，进口处燃油压力P亦不同，常见的有1MPa、1.lMPa、1.5MPa，一般不超过2.0MPa。S. 3 层板限制器进口处燃油温度层板限制器的使用部位不同，燃油温度不同，一般不超过150CoS. 4 工作介质HB/Z 202-91 S. 4 工作介质使用符合GB438规定的RP-l和符合GB1788规定的RP-2中任何一种燃油。7 设计特点和步骤7. 1
5、 设计特点各种流量的层板限制器的大多数零件是通用件，如壳体、垫圈、调整垫块、螺母等。在设计时，只需适当确定节流片的片数和油孔直径，就可满足不同流量Q的要求。7.2 设计步骤a.节流片的确定根据燃油流量Q，参考本标准第8章所提供的方法，确定节流片的数量和节流片上的油孔直径;b.图样设汁;C.试验要求制订试验项目，试验方法等;d.技术文件的制定编制层板限制器的工作原理与结构说明:使用维护要点;清洗、包装、安装等要求。8 节流片的确定节流片是整个层板限制器的关键零件，它的片数N和油孔直径d的大小直接决定了层板限制器的性能，需要进行选择和确定，可按提供的公式、曲线或表格进行。8.1 节流片的片数N为了
6、尽可能发挥节流片的节流作用，同时又避免油孔直径过小，发生被脏物堵塞故障出现，应使节流片和垫圈的总厚度占整个层板限制器内孔长度的70%-90%，一般为30.，40片。但为了安装方便，减小质量，在燃油流量较大的情况下，亦可适当减少节流片片数。考虑到流量的稳定，一般不少于5片节流片。片数的最终选定，必须和油孔直径协调得出。8.2 节流片上油孔直径d在一个层板限制器内，节流片上袖孔直径是相同的，为了稳定可靠地起到限制燃油流量的作用，油孔直径一般在0.3.，1. Omm内选取，最小不应小于O.25mm，最大不超过2.0mm。油孔直径的确定，必须和节流片的片数N协调确定。8.3 确定d和N8.3. 1 根
7、据公式确定d和N通过层板限制器燃油流量Q与节流片的片数N和油孔直径d的关系如下式z12AP Q = 1. 5n2 .1号子X1 04 . . (1) 飞到在给定工作条件下，公式。)中Q，d、N三者的关系就可确定，可先选一个d，而后求N，反复几次，以求得满意的d和N值。公式(1)中的流量系数值，可在O.795-0.855之间选取，一般可选0.82.当片数N多或流量小时，值可适当选大些;反之，值则适当选小些。8. 3. 2 根据曲线确定d和N3 HB/Z 202-91 图2表示了Q、N和d之间的关系，可根据需要的Q值确定N和d值，此时的Q应折合到i_P为1.MPa时的值。8.3.3 根据表格选择d
8、和N根据表1选择。为了加工方便，油孔盲径d值应尽量按本标准提供的优先系列选择。d值的优先系列为:0.3、O.35、0.4、O.45、O.5、0.55、0.6、0.65、0.7、O.8、1.0mmo8. 4 层板限制器动态过程估算进口处的燃油压力发生变化，通过层板限制器有一定的延滞，相当于一个惯性环节，它将影响控制系统的动态特性。为了估计层板限制器的动态特性，本标准提供了在不同节流片片数N和油孔直径d下的层板限制器的时间常数，根据试验结果，表示于图3。由图3可见.d越小，则层板限制器的时间常数T值越大，而且随着N的增加而T值亦将相应上升，但当d到O.8mm后.T将不再随N的增加而上升。4 HB/
9、Z 202-91 一门干-l。. 因2Q与N和d的关系图5 HB;Z 202-91 表1节流片油孔直径及数量选择表Q(飞mh也茫n泊恒)(孔mmd ) 0.3 O. 35 O. 4 0.5 0.6 0.7 O. 8 0.9 30 2845 40 831 50 22-35 60 26-41 70 19-30 80 13-21 90 11.18 100 9,._ 25 110 7- 12 l20 6-10 130 1320 140 11-17 150 9-15 160 8-13 170 7-11 180 7-10 190 6-9 200 11 - 16 220 9-13 240 7 - 11 26
10、0 6-9 280 1 0. 14 300 8 12 320 7,._, 11 340 5-9 360 8-12 380 7._, 11 400 6-10 420 6- 9 440 8., 13 460 7,._, 12 480 7-11 500 6,., 1 0 520 L旦二旦一注:节流片片数N允许翅H表中范围，以保证流量，但N不低于5件e6 HBjZ 202-91 T 2.4 / 出严气/ /| / / i乒乒/ / .-1 -卢-2.0 1. 6 1. Z 0.8 d_O.6mm. 0.4 30-50 I 50-80 180-120 土811 HB/z 202-91 达不到要求时，可采
11、用增减节流片片数N的方式进行调整，最后将测得的流量标记在层板限制器壳体上，然后在安装螺母的壳体外圆上，冲三点，锁紧。10. 5. 2 渗漏试验渗漏试验是指节流片与垫圈之间的侧向内渗漏。试验应在1.2倍工作泪压下进行，用增加拧紧螺母的力矩，保证层板限制器流量稳定在允许范围内(表3)。此时，表明所用拧紧螺母力矩，已不出现内渗漏。批生产时，一般以15-zN. m力矩拧紧螺母，渗漏试验可以不做。, 0.4 其他试验模拟工作试验、循环试验、高低温试验及室温持久试验，应按G.lB241(或GJB242)中4.6.2.2、4.6. 2. 2. 3. 2、4.6. 2. 2. 6、4.6. 2. 2. 7等条
12、规定与发动机控制系统一起进行。10.5 鉴定如果满足GJB241或GJB242中4.6. 2. 2. 10条要求，应认为按本标准研制的层板限制器已达到要求，可以设计定型。11 安装与密封装有两个0型橡胶密封圈的层板限制器，装入调节器壳体内时应避免调节器壳体上的蝶纹尖边和槽边划伤密封圈，并拧紧螺塞，发达到密封要求，如图8所示。12 标志层极限制器iF 8 层板限制器装入调节器壳体示意图层板限制器在进行流量试验之后，应将流量和层板限制器的类型，用电笔标记在壳体上的指定位置。层板限制器的类别应用字母，G表示在1500C以下工作，D表示在1000C以下工作，流量则直接用数字标注在其后面。如G100，表示工作在1500C以下流量为100mL/min的层板限制器。12 HB/Z 202-91 13封存层板限制器试验检查合格后，放入专用的硬塑料筒内，以免损伤滤网。附加说明:本标准由航空航天工业部第三O一研究所提出。本标准由西北工业大学负责起草。本标准主要起草人z吴琪华、于晋文、金中平、刘心岩、张玉环。
