03式自动步枪机匣设计
鞠凤 郭旭 苑庆迪
摘 要：文章介绍了机匣反抽振动冲洗试验器的设计及工作原理，该试验器以滑油为介质，采用超声波振荡，反向循环抽动油液的方式，有效的冲洗发动机机匣内腔，保证机匣内腔无杂质，使机匣达到装配使用要求。
关键词：反抽；冲洗；试验
引言
航空发动机机匣部件是发动机的重要零部件，在加工该零件时，为防止在加工过程中铁屑进入机匣内腔，要先在机匣内腔注入石蜡，待零件加工完成后，再融化石蜡，冲洗机匣内蜡油及夹缝中的杂质。由于机匣内腔结构复杂且机匣壁上开孔窄小，不能用喷淋等常规方式进行冲洗。该试验器采用反抽振动的方式，先把发动机机匣浸入滑油中，并把滑油加热到规定温度，使机匣内腔的蜡膜充分融化。同时超声波振荡机匣，使机匣内腔夹缝中杂质振落，再通过泵反向抽出机匣内的油液，带动杂质被抽出，以达到冲洗的目的。
1 设计方案
反抽振动冲洗试验器是采用被冲洗件-机匣连接油泵的进油口，启动泵不断的抽出机匣内腔的油液，同时带动机匣内腔的蜡油和杂质被抽出，以达到冲洗目的。同时采用超声波振动油箱，对机匣进行振动清洁，使机匣内腔夹缝中的杂质振落到油液中，并随油液被抽出机匣内腔。并且该油箱具有电加热功能，可以对油箱内介质滑油进行加热，达到油温要求，使机匣内的蜡模充分融化。当进行反抽冲洗时，由于机匣壁上的进油孔窄小，可能出现油液不能及时进入机匣内腔，导致机匣内供油量小于泵流量，造成泵气蚀现象。设计增加一路供油管路，必要时对泵进行补充供油。并在油液管路上设置两个油滤，滑油过滤干净后，回到油箱，保证滑油的清洁度要求。由于油箱较大存油量较多，增设放油管路，便于放油清洗油箱。
2 主要技术参数
2.1 试验介质
试验介质为：航空8A级润滑油，清洁度不低于GJB420-96的9级。
2.2 工作液温度
工作时，介质温度要求：70～80℃。高于石蜡的熔点。
2.3 齿轮泵组
额定流量116L/min、额定压力2.5MPa、额定功率4.0kW。
2.4 超声波冲洗油箱
超声波功率10.5kW，频率2000Hz，加热板功率20kW。
3 反抽试验器的结构
3.1 组成
主要由泵组（电机1、联轴器2、泵3），过濾器4，油箱5组成（见图1）。
3.2 油箱
油箱主体为超声波冲洗机，具有超声波振荡，冲洗的功能，超声波功率10.5kW，频率2000Hz，从箱体底部及前后三侧发射超声波。油箱内腔尺寸长1200mm、宽1200mm、高700。油箱具有加热功能，加热板功率20kW，用于给滑油加热。油箱内部配备零件支架，用于放置被试件。油箱侧壁设有吸油接头，回油接头，底部设有放油接头，油箱盖装有气撑，可以折叠开启。
3.2 油滤
油液管路上设置两个油滤，滑油经过泵过滤干净后，回到油箱，保证滑油的清洁度要求。
4 反抽试验器的工作原理
4.1 液压原理
反抽试验器的工作原理图见图2。油箱5为超声波振动冲洗油箱，油箱内有加热器，用于给滑油加热。电机传动装置由电机1、连轴器2、油泵3组成，是该试验器的动力源。油泵3进油口连接粗油滤13，经油滤13有两路供油管路，一路经球阀11连接油箱内软管10，软管10连接被试件，另一路经球阀12、单向阀9连接油箱5。油泵3出油口连接精油滤4，滑油经油滤4、球阀8、回到油箱5。油泵出油口处增设放油管路，放油管路依次安放球阀6、软管7。
4.2 试验操作
冲洗时将被试件——机匣浸入油箱5中，启动油箱中的电加热器加热功能，使油温升到70-80℃，融化机匣内腔的蜡模，介质滑油通过机匣壁上的小孔进入机匣内腔。启动超声波振动功能，使机匣内腔夹缝中的杂质被振落。启动电机1，带动油泵3转动，反向抽出机匣内腔的带有杂质和蜡油的油液，随着机匣内腔油液被抽出，油箱内的滑油通过机匣壁上的小孔不断进入机匣内，带动杂质和蜡油被不断抽出。被抽出的油液经过两层油滤13、4过滤重新回到油箱5，形成循环冲洗。
当需要放油清洗油箱时，可以把软管7连接到油桶上，打开球阀6，关闭球阀8，启动电机1，带动油泵3工作，把油从油箱5抽到油桶中。
4.3 泵保护设计
设计两路供油管路，对泵进行保护。反抽冲洗时，由于机匣壁上的进油小孔窄小，可能出现油液不能及时进入机匣内腔，导致机匣内供油量小于泵流量，泵发生气蚀的现象。当泵气蚀时，要及时打开球阀12，使油箱内的油液经过单向阀9给油泵3补充供油。
5 结束语
反抽振动冲洗试验器用于航空发动机机匣内腔的冲洗。本文详细的介绍了反抽振动冲洗的工作原理及液压设计。经过现场使用，该试验器使用方便，达到冲洗的工艺要求。
参考文献
[1]雷天觉.新编液压工程手册[M].北京：北京理工大学出版社，1998.
[2]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002.
[3]刘保国.基于计算机控制的新型掖压泵综合试验台设计[J].液压与气动，2003（12）.
作者简介：鞠凤（1983-），女，山东诸城，工程师，主要从事航空发动机非标试验设备设计工作。
