本文档节选自题为《某型飞机供油泵测试装置的设计与实现》的学术论文，作者为王占勇、张玎、刘振岗，属于单项原创研究，发表于期刊《机械设计与制造》第4期，出版时间为2018年4月。本研究由海军航空工程学院青岛校区的研究团队所完成，针对某型飞机双端面离心式供油泵的性能测试需求，设计并实现了一种创新性的测试装置。以下从研究背景、研究流程、主要结果、结论与价值及研究亮点几个方面全面介绍本研究。
飞机供油泵是一种关键的航空部件，文中的研究对象为直流电动双端面离心式增压泵（简称供油泵），主要功能为连续向发动机供油，同时为机翼油箱输油喷射泵提供动力。这类供油泵的特殊性能要求包括支持飞行器正飞和倒飞两种姿态下的燃油供应，在极端场景中，包括负过载与低油量情况下，仍能可靠供油。为了保证供油泵的使用性能，在定检或更换新品时需进行严格的性能检测。
以往的检测装置存在液面调节功能复杂、成本高等问题，无法满足日益增长的性能检测需求。本研究旨在设计并开发一套便捷、高效且智能化的测试装置，覆盖供油泵的必要性能检测要点，包括输出压力、供油流量、电压电流及液面控制等，具有自动控制能力，可应用于定期检测、故障诊断和新品装机校验。
首先，研究人员分析了供油泵的工作原理及其结构特性。供油泵有上下两个燃油吸入口以及同轴旋转的叶轮系统。正常工作状态下，上下吸入口共同吸入燃油，增压后通过导管输送出油。而在负过载或油量较少的情况下，可以仅依靠一个吸入口完成工作，从而确保燃油的持续供给。安装位置上，供油泵位于供油箱底部，整体结构设计紧凑，以保持正飞与倒飞状态的适配性。
基于供油泵的技术标准，研究团队设计了燃油测试系统，该系统由燃油分系统与液面控制分系统组成。燃油分系统的主要功能是提供稳定的有压油源，实现自循环调节；而液面控制分系统则模拟供油泵在飞机实际工作状态中的液面条件，确保测试精确性。
燃油测试系统的结构设计见文中图2，包括测试油箱（测试对象设于其中）、储油箱、电磁阀、液面控制开关以及导管系统等。液面控制分系统运用了翻转式自循环测试与适配装置，巧妙地实现了油箱液面调节，使整个装置体积更小，操作更为便捷。
自动控制系统以三菱FX1N-40MR可编程逻辑控制器（PLC）为核心，结合工业平板电脑实现控制逻辑和人机交互。硬件系统包括压力变送器、涡轮流量变送器、智能伺服调节阀、电动通断阀、电磁阀等核心设备。上位机和下位机通过RS232接口进行通信。软件系统采用模块化编程结构，主要分为微处理器控制程序和人机交互界面程序两个部分，分别完成测试流程控制与数据呈现。
研究的测试流程包含正飞下叶轮、正飞双叶轮和倒飞单叶轮三种状态的对应操作。以下对测试流程进行具体陈述：
测试油箱设置为距离供油泵安装端面254mm的油面高度。PLC通过液面控制开关确认液面后，接通供油泵电机，并调节智能伺服调节阀使流量达到额定值1550L/h。在测试压力和电流稳定10秒后，PLC采集出口压力及耗电数据，完成测试。
将测试油箱液面高度进一步调节至381mm，启动供油泵及调节阀，测试2000L/h流量下的输出压力及电机耗电。当出口流量为零时，PLC控制通断阀检测此状态下的出口压力与电流。
测试装置整体倒置。测试油箱液面高度降至254mm，供油泵开启工作并调节智能伺服调节阀，使流量达到1550L/h，稳定后采集各项测试数据，最终完成倒飞状态性能测试。
本文研究设计的燃油测试系统，顺利完成了对供油泵的各项关键性能检测，包括：
存储与处理功能方面，控制系统实时对测试数据进行采集与分析，并提供友好的操作界面和功能区划分，满足便捷性与准确性要求。
本文研究成功开发了一种高效、智能化的飞机供油泵测试装置，为飞机供油泵的性能检测提供了显著技术支持。这一测试装置通过巧妙的液面控制设计，以及PLC结合平板电脑的人机交互系统，实现了液面控制复杂性低、测试效率高、结构合理化的目标，其测试精度及可靠性均符合航空器维护领域的高标准要求。
装置的实际应用表明，该系统为供油泵的故障诊断与新品质量验证提供了全新的解决方案，有助于提升航空器维护与检测效率。其小型化与模块化设计可降低长期维护成本，具有良好的推广前景。
本文参考了多篇关于PLC、燃油传动与控制技术、传感器数据采集的权威文献，为研究提供强大的理论支持。未来可探索采用新型传感器或优化算法，以提升测试精度与运行效率。