CN102620020A - 组合流量调节阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组合流量调节阀，包括组合阀座，所述组合阀座内设置有通油管路，所述通油管路的出油口处设置有比例流量插装阀，所述通油管路的进油口处设置有插件阀；在安装在所述组合阀座内的插件阀的上方安装有盖板，所述盖板内设置有两条阻尼孔，一条阻尼孔与插件阀的弹簧腔相通，另一条阻尼孔与进油口相通；所述盖板内还设置有一条与出油口相通的油路，所述油路内设置有溢流阀；所述两条阻尼孔和油路在盖板内并列连通设置。

Description

组合流量调节阀
技术领域
本发明涉及一种组合流量调节阀。
背景技术
在我国航空航天系统研制生产过程中，发动机进行地面试车过程中需要向发动机提供精确流量的航空煤油或高密度烃燃料，试验过程一般为：地面试车预调燃料供给系统，发动机冷吹，向发动机供油，确定流量是否为发动机需求流量；发动机点火，开始试验。实际试验过程中发现当发动机点火后，燃烧室内压力会发生很大变化，根据阀门特性及流量、压力关系，当阀门开度不变，阀门进口压力降低或阀后压力下降时，流量下降，反之则上升。所以，发动机点火后，地面试车台向发动机供给的燃油流量并非之前预想的冷吹时预调的流量，导致发动机不能按照预设试验目标进行试验。而在发动机点火后通过调节阀门开度改变流量所需时间长、在调节过程中发动机无法正常工作甚至可能造成发动机损坏。目前，如何精确调节航空煤油流量是全世界航空航天领域的技术难点。
在现有成熟液压技术中，各类电控阀门比例阀门均是以液压油为工作介质，可精确实现压力、流量的控制要求，但由于航天煤油的密度和粘度均远低于液压油，粘度仅为2.0～3.5mm2/s，同时这两种介质具有较高腐蚀性，如果将成熟的液压油阀门用于航空航天系统，则会出项以下几种状况：1、由于粘度太低，航空煤油不但不具备常见液体所具有的自润滑功能，而且还发涩，导致阀门各部件间相对运动因为没有足够润滑而工作不灵活，极限状态甚至可能导致阀门卡死，不能正常工作。2、由于密度太低，加之粘度也太低，航空煤油不具有液压油的在相对缝隙间的自密封特性。举例说明：某阀阀芯与阀套之间配合间隙0.02mm，正常状态下，介质由A进B出。由于介质粘度及密度所带来的自密封性，介质不会由A经阀芯阀套间隙泄漏倒C处。而如果将液压油阀换成航空煤油介质，则可能出现介质内漏至C处导致阀门失效。3、现有成熟阀门密封普遍采用NBR(丁晴橡胶)或尼龙作为密封材料，而航空煤油的高腐蚀性可导致这两种介质发胀变硬严重影响阀门寿命及正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提出一种组合流量调节阀，以解决目前现有的技术无法解决的三个问题，即，一、低粘度介质压力流量的精确调节的问题；二、出口负载改变条件下流量的稳定性的问题；三、介质含气量较大情况下阀门的正常工作问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种组合流量调节阀，包括组合阀座，所述组合阀座内设置有通油管路，所述通油管路的出油口处设置有比例流量插装阀，所述通油管路的进油口处设置有插件阀；在安装在所述组合阀座内的插件阀的上方安装有盖板，所述盖板内设置有两条阻尼孔，一条阻尼孔与插件阀的弹簧腔相通，另一条阻尼孔与进油口相通；所述盖板内还设置有一条与出油口相通的油路，所述油路内设置有溢流阀；所述两条阻尼孔和油路在盖板内并列连通设置。
进一步地，所述溢流阀为单向溢流阀。
特别地，所述组合阀座内设置有三条内孔，其中两条位于进油口的两侧，与插件阀和比例流量插装阀之间的通油管路相通，另一条与盖板内的油路相通。
再进一步地，所述与盖板内的油路相通的内孔设置在比例流量插装阀的一侧，且通过所述比例流量插装阀的阀口与出油口相通。
优选地，所述盖板内的油路设置在所述比例流量插装阀和所述插件阀之间。
特别地，所述通油管路呈“几”字形，两侧的出油口和进油口的管口高于中间的管路。
优选地，所述插件阀的通径大于或者等于比例流量插装阀的通径。
本发明的有益效果为：由于在所述组合阀座内的进油口处安装有插件阀，在出油口安装有比例流量插装阀，实现两阀在组合阀座内的通油管路内并联调节，插件阀通过盖板内设置的油路和单向溢流阀进行压力传导从而实现调节阀口的开合度，实现负载由小变大状态下的流量补偿，最终达到发动机供油量的精确控制。
附图说明
图1本发明具体实施方式1提供的一种组合流量调节阀的结构示意图。
图中：
1、比例流量插装阀；2、C腔；3、盖板；4、插件阀；5、组合阀座；6、B腔；7、A腔；8、Y孔；9、Z孔；10、X孔；11、单向溢流阀。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。如图1所示，一种组合流量调节阀，包括组合阀座5，组合阀座5内设置有通油管路，为了便于描述，上述通油管路在图1中被划分为A腔、B腔。比例流量插装阀1安装在组合阀座5内的B腔6的一侧，B腔6为组合阀座5内比例流量插装阀1的出油口，也是本发明所述的组合流量调节阀的出油口，在组合阀座5内的进油口的一侧安装有插件阀4，插件阀4是与比例流量插装阀1并列连通设置的阀门，中间间隔有A腔7，A腔7的两端位于插件阀4和比例流量插装阀1的阀门底部。
在安装在组合阀座5内的插件阀4的上方安装有盖板3，盖板3内设置有两条阻尼孔和一条油路，分别为X孔10、Y孔8、Z孔9，Y孔8设置在比例流量插装阀1和插件阀4之间，A腔7与盖板3上设置的X孔10相通；B腔6与盖板3上设置的Y孔8相通，Y孔8内安装有单向溢流阀11；盖板3上设置的Z孔9与插件阀4上部的弹簧腔在图1中为C腔相通。
在进油口处的组合阀座5内设置有三条内孔，其中两条位于进油口的两侧，与插件阀4和比例流量插装阀1之间的A腔7相通，另一条与盖板3内的Y孔8相通。Y孔8的相通的内孔设置在比例流量插装阀1的一侧，且通过所述比例流量插装阀1的阀口与B腔6相通。其中一条内孔与组合阀座5内的位于插件阀4和比例流量插装阀1之间的A腔7相通，另一条内孔与盖板3内的X孔10相通，
通油管路呈“几”字形，两侧的出油口和进油口的管口高于中间的A腔7。
作为本发明的一种优选方案，所述插件阀4的通径大于或者等于比例流量插装阀1的通径，主要目的是防止介质流经插件阀4后产生额外的流阻。
本发明所述的一种组合流量调节阀在工作时：油源来油通过进油路从插件阀4的侧面流入，再从插件阀4的底部流出，经过A腔7进入比例流量插装阀1，然后从比例流量插装阀1的侧面经过B腔6流出，经过比例流量插装阀1的目的是通过比例流量插装阀1的开度调节流出流量。
组合阀座5内设置有A腔7和B腔6，A腔7位于插件阀4出口至比例流量插装阀1之间，并与盖板3上设置的X孔10相通；B腔6为组合阀座5内比例流量插装阀1的出油路，并与盖板3上设置的Y孔8相通，Y孔8内安装有单向溢流阀11；盖板3上设置有Z孔9并与插件阀4的上部弹簧腔C腔2相通。
由油源提供的高压大流量燃油经过插件阀4后，由电控单元控制比例流量插装阀1的开度从而控制整个组合调节阀出口的燃油流量。
负载由小变大状态下的流量补偿：假设极限状况出口负载压力为零，初始状态状态下，调节好比例流量插装阀1的开度至出口流量达到需求值，此时由于比例流量插装阀1的截流，A腔7内压力升高，由A腔7经X孔10引入的控制油压力升高，但由于单向阀后压力等于B腔6内压力为零，所以控制油直接顶开单向阀弹簧经B腔6流出，由于C腔2内设置有插件阀4的弹簧腔，C腔2与盖板3内Z孔9相通，C腔2的内压力＝B腔6压力+弹簧压力，所以A腔7压力升高后，将推动插件阀4阀芯向上运动，减小插件阀4的开度，从而降低流经插件阀4的燃油流量，直至经插件阀4进入A腔7的流量与经比例流量插装阀1流出A腔7的流量相等(即A腔内压力＝弹簧压力)，阀芯达到平衡位置。
当负载压力增大，即B腔6压力升高，影响到单向阀的开启压力，此时Z孔9内压力＝弹簧压力+B腔6压力，从而使Z孔9压力升高，推动插件阀4阀芯向下运动，增大插件阀4开度，加大了进入A腔7的流量，从而增大A腔7压力直至阀芯重新达到平衡，此时比例流量插装阀1虽然出口负载压力增加，但是相对应的进口压力也对应的增加了保证比例流量插装阀1两端的压差与负载变化前一致，所以本发明所述的一种组合流量调节阀能够保证在比例流量插装阀1开度保持不变的情况下负载增加而出口流量保持不变。
如果负载变小，即B腔6压力降低，此时控制油经过单向阀流出，C腔2压力相对应降低，而A腔7压力还未改变，推动插件阀4阀芯向上运动，减少进入A腔7流量，使A腔7压力下降直至A、C两腔7、2压力重新达到平衡，保证比例流量插装阀1进出口压差恒定，从而保证在比例流量插装阀1开度保持不变的情况下负载减小而出口流量保持不变，所以本发明能够使进油口和出油口的油流量得到精确的控制。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种组合流量调节阀，包括组合阀座，所述组合阀座内设置有通油管路，所述通油管路的出油口处设置有比例流量插装阀，其特征在于，所述通油管路的进油口处设置有插件阀；在安装在所述组合阀座内的插件阀的上方安装有盖板，所述盖板内设置有两条阻尼孔，一条阻尼孔与插件阀的弹簧腔相通，另一条阻尼孔与进油口相通；所述盖板内还设置有一条与出油口相通的油路，所述油路内设置有溢流阀；所述两条阻尼孔和油路在盖板内并列连通设置。
2.根据权利要求1所述的一种组合流量调节阀，其特征在于，所述溢流阀为单向溢流阀。
3.根据权利要求1所述的一种组合流量调节阀，其特征在于，所述组合阀座内设置有三条内孔，其中两条位于进油口的两侧，与插件阀和比例流量插装阀之间的通油管路相通，另一条与盖板内的油路相通。
4.根据权利要求3所述的一种组合流量调节阀，其特征在于，所述与盖板内的油路相通的内孔设置在比例流量插装阀的一侧，且通过所述比例流量插装阀的阀口与出油口相通。
5.根据权利要求1所述的一种组合流量调节阀，其特征在于，所述盖板内的油路设置在所述比例流量插装阀和所述插件阀之间。
6.根据权利要求1所述的一种组合流量调节阀，其特征在于，所述通油管路呈“几”字形，两侧的出油口和进油口的管口高于中间的管路。
7.根据权利要求1所述的一种组合流量调节阀，其特征在于，所述插件阀的通径大于或者等于比例流量插装阀的通径。
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