摘 要: 该论文设计了一种飞机磁翻板液位计，详细阐述了其液压原理和电气原理。该磁翻板液位计采用两级过滤、流量测量、电气控制、模块化设计等技术，实现了磁翻板液位计油液自循环清洗过滤和给飞机定量加液压油的功能。

    概述
    据统计，飞机液压系统中约有 70% 以上的故障是由于液压系统油液污染而造成的。飞机液压油传统加注方式是重力加油，机务人员劳动强度大，而且易造成液压油污染，飞机因液压系统油液污染多次发生空中自动倒杆、空中飘摆、刹车侧偏和失灵、液压泵寿命短等故障，控制好加油时液压油源的污染度是一种有效的重要措施。在飞机使用过程中存在飞机液压系统密封不佳，导致液压油外泄，需经常补充液压油，而目前用户配套的液压油加油设备不能定量加油，机务人员需随时观察油箱液面。因此设计了一种磁翻板液位计给飞机液压油箱定量加油和补油，其将油液进行过滤清洁后，注入液压系统，避免液压油给飞机液压系统造成污染。

    1 磁翻板液位计设计
    1． 1 总体设计
    磁翻板液位计采用手推车式结构，主要由车体、液压系统、电气控制系统等组成。液压系统由泵、阀、油 箱、过滤器、传感器、压力表、接头和软管等组成。电气控制系统由电机、控制开关、按钮、中间继电器等组成。

    1． 2 液压系统设计
    磁翻板液位计液压系统原理见图 1，该设备先自循环清洁油液使加往飞机的油液满足飞机油液污染度的要求( 优于飞机油液污染度 1 级) ，通过取样阀采样化验合格后，向飞机液压油箱加油。液压系统主要由泵组件、油箱组件、过滤净化安全组件、管路密封组件等组成，叙述如下:

    泵组件给系统提供动力源，主要包括电动泵及联轴器等。联轴器将直流电机与电动泵连接起来，电动泵给系统提供压力。考虑到该加油车兼容其他飞机加油的要求，选用流量、压力可调的摆线齿轮泵，摆线齿

    轮泵具有结构紧凑、体积小、零件少、运动平稳、噪音低等优点。

    油箱组件用于存储足够的油液，给飞机加油补油，并能够逸出油液中的气体、沉淀并放出油液沉淀物。主要包括油箱、空气滤、液位计、吸油滤、放油滤、吸油阀、放油阀等。

    过滤净化安全组件用于过滤净化油液，使加给飞机的油液满足飞机油液污染度要求，并能够避免齿轮泵因大颗粒杂质进行磨损，降低寿命; 能够控制调节系统压力、快速响应压力冲击，并将压力报警信号反馈给控制面板。过滤净化组件采用模块化和模块化设计理念，将系统中净化部件、安全保护部件及调压部件集成在一个阀块上。主要包括的液压组件有保护齿轮泵的吸油滤( 180μ) 、给飞机供油的供油滤( 3μ，带污染指示器，可实现堵塞报警的) 、安全阀、压力继电器、压力传感器、取样阀和流量计等。压力继电器实现了对系统压力的二次保护，使系统安全性得到了提高。

    管路密封组件用于磁翻板液位计与飞机、各液压部件之间连接。采用模块化设计，组件件多采用板式等无管集成插装设计，减少连接件数量，从而减少漏油点。管路密封组件由连接接头、橡胶密封件、不锈钢导管和软管等组成。橡胶密封件选用易制造、便于拆装的 O 形密封件; 部件之间的不锈钢导管可有效减少管路对液压油的再次污染。对于存在振动和长距离的管路连接采用软管连接，如泵的进出口管路及连接飞机油箱的管路。

    1． 3 电气原理
    电气原理见图 2，控制面板图见图 3。

    电气控制系统通过中间继电器之间的自锁和互锁实现工作模式的一键启停，通过温度控制器实现对电气箱温度的自动控制，另外系统也加入了压力、流量传感器和油滤、超压报警指示随时监控系统参数和状态。电机主电路采用可便捷更换的熔断体，对电机进行过载保护。

    该电气系统控制过程是通过采集系统的压力、流量及面板上的按钮触发信号，中间继电器形成控制逻辑控制电机启停; 电位计调节驱动器的输入信号大小，控制电机的转速从而改变流量，指示等提示加油车的各种报警信息。

    主要由电源转换模块、按钮、指示灯、中间继电器、仪表、电机和驱动器组成，叙述如下:
    电源转换模块把机场电源或地面电源车的 28 V直流电源转换为标准的 24 V 直流电源。按钮用于控制电机的启动和停止。指示灯用于油滤堵塞报警、超压报警及复位。中间继电器根据各种信号的输入逻辑控制电机启停。显示模块用于显示压力和流量，并可调节其值。电机用于驱动电动泵。驱动器用于测速信号输出和制动电机快速停机。

    2 工作原理
    给飞机液压油箱加油前，保证给磁翻板液位计所加液压油符合规定，油箱油液足量，下面按不同工作方式介绍磁翻板液位计工作原理。

    2． 1 自循环
    将加油嘴与自循环接头对接，操作模式调至“自循环”，关闭取样阀，打开吸油阀，按下自循环按钮，启动泵机组件，油箱内油液经吸油阀、泵机组件后经过过滤器和流量计、加油嘴后进入回油管路回到油箱进行循环。预计油液满足要求，在取样阀下方放置一个接油盘，打开取样阀，约3 min 后( 油液流出约 300 ～ 500 mL) ，用采样瓶接取油液约 150 mL 送油液检测部门，采集油样经测试合格后，按下自循环按钮，停止自循环工作; 将加油嘴与循环接头断开。

    “自循环”模式下流量计显示的瞬时流量。

    2． 2 向飞机液压系统加油
    在油液经采样测试合格后才能给飞机加油。取出与飞机连接的软管，将加油嘴与飞机液压油箱地面加油接头连接，操作模式调至“飞机加油”，关闭取样阀，打开吸油阀; 在流量设置界面，设置飞机所需加油油量，按下“飞机加油”按钮，启动泵组件给飞机液压系统加油，油液经吸油阀、泵组件、油滤、流量计、调压组件和加油嘴后供给飞机，达到飞机加油量要求，按下飞机“加油”按钮，停止给飞机液压系统加油; 将加油嘴与飞机液压管嘴可靠断开。在加油过程中如果系统超压、油滤堵塞，通过控制系统使电机停止运行。 “飞机加油”模式下流量计监视瞬时流量和总累计
流量。
 
    3 使用验证
    该型磁翻板液位计在某型号飞机上已经使用，能够在较短的时间内循环油液，使供给飞机油液污染度满足飞机液压系统要求，选择的各组件性能匹配，满足环境要求，得到了用户好评。

    4 结束语
    根据某型飞机液压系统液压油加油要求，设计了一种磁翻板液位计。该设备能够实现油液自循环和定量给飞机加油的功能，有效地解决了由于所加液压油污染度低对飞机液压系统造成污染的问题。通过设定加油量，避免了由于靠目视加油可能造成的飞机油箱溢油，对飞机及机场造成污染。设有超压报警停机、油滤堵塞报警等装置，很好地保证了系统的安全性和飞机油液的污染度。该设备采用液压部件模块化设计，有效减少各部件之间的连接软管和接头，降低了漏油风险，提高了设备的可靠性和维修性。该设备选用变压力流量泵，提高了设备的通用性。该设备的设计经验，可以通过更换相应介质的组件，推广应用到其他类似添加液体类设备。