CN102935893A - 发动机的顺桨停车保护方法和顺桨停车保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机的顺桨停车保护方法和顺桨停车保护装置。本发明提供的发动机的顺桨停车保护方法包括：实时获取发动机的油门角度和输出扭矩压力；检测顺桨准备电路是否接通；当顺桨准备电路接通时，判断油门角度是否大于预定值以及输出扭矩的压力是否小于第一限定值；当油门角度大于预定值并且输出扭矩的压力小于第一限定值时，控制顺桨装置启动。本发明在进行顺桨停车自动保护时，确认当前的发动机运行环境是否符合顺桨操作的要求，在顺桨装置不在准备状态的情况下，顺桨装置不能启动，从而避免了因扭矩压力传感器系统故障导致的非正常顺桨停车，降低了虚警率。

Description

发动机的顺桨停车保护方法和顺桨停车保护装置

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体而言，涉及一种发动机的顺桨停车保护方法和顺桨停车保护装置。

背景技术

目前飞行器的发动机采取的保护措施主要有超转保护停车、超温保护停车等有限的几种方式，在发动机的转速超过限定值或者负荷超载的情况下，对发动机实行停车保护。

而顺桨操作是指在发动机空中故障后，把飞机螺旋桨的桨叶转到与飞行方向接近平行状态的操纵动作。此时桨叶顺着气流的方向使螺旋桨缓缓自转，减小飞行的阻力。现有的顺桨操作多为手动操作，机组人员的通过对飞行情况的综合判断对顺桨操作进行适当的处置。

当发动机传扭系统故障或发动机喘振故障发生时，如果机组人员对顺桨操作的处置不当，会导致发动机严重损伤。因此，现有技术中在发动机出现传扭系统故障或喘振故障时，机组人员需要根据飞行情况结合自身的经验进行判断，并手动执行顺桨操作，从而造成顺桨操作的处置受机组人员的经验和主观判断影响较大，影响了发动机的保护功能的可靠性。

现有技术中发动机出现传扭系统故障或喘振故障时，顺桨操作的处置受机组人员的经验和主观判断影响较大，造成发动机保护的可靠性下降的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种发动机的顺桨停车保护方法和顺桨停车保护装置，以解决现有技术中发动机出现传扭系统故障或喘振故障时，顺桨操作的处置受机组人员的经验和主观判断影响较大，造成发动机保护的可靠性下降的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种发动机的顺桨停车保护方法。本发明提供的发动机的顺桨停车保护方法包括：实时获取发动机的油门角度和输出扭矩压力；检测顺桨准备电路是否接通；当顺桨准备电路接通时，判断油门角度是否大于预定值以及输出扭矩的压力是否小于第一限定值；当油门角度大于预定值并且输出扭矩的压力小于第一限定值时，控制顺桨装置启动。

进一步地，在实时获取发动机的油门角度和输出扭矩压力之后还包括：判断油门角度是否大于预定值，同时判断输出扭矩压力是否大于第二限定值；当油门角度大于预定值且输出扭矩压力大于第二限定值时，控制顺桨准备电路接通。

进一步地，在控制顺桨装置启动之后还包括：控制顺桨准备电路断开。

进一步地，在控制顺桨装置启动之后还包括：控制发动机停车，并计算顺桨装置的运行时间；当顺桨装置的运行时间达到预设的时间时，控制顺桨装置停止工作。

进一步地，计算顺桨装置的运行时间包括：在顺桨装置启动的同时，向时间继电器发送动作信号，将时间继电器的延时作为顺桨装置的运行时间。

根据本发明的另一个方面提供了一种发动机的顺桨停车保护装置。本发明提供的发动机的顺桨停车保护装置包括：扭矩自动顺桨传感器，用于检测发动机输出扭矩压力，包括第一输出端和第二输出端，在扭矩压力大于第二限定值时，扭矩自动顺桨传感器的第二输出端向顺桨准备电路发送第一接通信号，当扭矩压力小于第一限定值时，扭矩自动顺桨传感器的第一输出端输出顺桨装置启动信号；顺桨准备连锁电门，用于检测发动机油门角度，并在油门角度大于预设定值时，向顺桨准备电路发送第二接通信号；顺桨准备电路，与扭矩自动顺桨传感器和顺桨准备连锁电门分别连接，用于根据第一接通信号和第二接通信号接通；顺桨控制电路，与扭矩自动顺桨传感器的第一输出端和顺桨准备电路分别连接，用于在获取到顺桨装置启动信号后，检测顺桨准备电路是否接通，并在顺桨准备电路接通时，控制顺桨装置启动。

进一步地，顺桨准备电路包括：顺桨准备继电器，该顺桨准备继电器的触点在同时接收到第一接通信号和第二接通信号后闭合，并锁定该闭合状态。

进一步地，顺桨控制电路包括：第一顺桨继电器，与扭矩自动顺桨传感器的第一输出端和顺桨准备继电器分别连接，用于检测顺桨准备继电器的触点开关状态和顺桨装置启动信号，并在顺桨准备继电器的触点处于闭合状态且接收到顺桨装置启动信号时，控制顺桨电路接通以启动顺桨操作；顺桨泵接触器，与第一顺桨继电器连接，用于在顺桨电路接通时，控制驱动顺桨装置的液压泵启动，第二顺桨继电器，与第一顺桨继电器连接，用于在顺桨电路接通时向发动机发送停车命令，并向顺桨准备继电器发送触点复位信号。

进一步地，该发动机的顺桨停车保护装置还包括：时间继电器，与第一顺桨继电器连接，用于在接通顺桨电路时开始计时，并在计时结束后向第一顺桨继电器发送断开顺桨电路的控制信号。

应用本发明的技术方案，在进行顺桨停车自动保护时，通过检测顺桨准备电路是否接通判断顺桨装置是否处于准备状态，以确认当前的发动机运行环境是否符合顺桨操作的要求，在顺桨装置不在准备状态的情况下，顺桨装置不能启动，从而避免了因扭矩压力传感器系统故障导致的非正常顺桨停车，降低了虚警率，并且在发动机传扭系统出现故障或发动机出现喘振故障时，可以自动根据扭矩压力下降情况自动实施保护停车，解决了现有顺桨操作的处置需要由机组人员进行判断的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的发动机的顺桨停车保护装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的单转子涡轮螺旋桨发动机的顺桨停车保护装置的电气连接图；

图3是根据本发明实施例的发动机的顺桨停车保护方法的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种发动机的顺桨停车保护装置，图1是根据本发明实施例的发动机的顺桨停车保护装置的示意图，如图1所示，该发动机的顺桨停车保护装置包括：扭矩自动顺桨传感器11，用于检测发动机输出扭矩压力，该扭矩自动顺桨传感器11包括第一输出端和第二输出端，在上述扭矩压力大于第二限定值时，该扭矩自动顺桨传感器11的第二输出端向顺桨准备电路发送第一接通信号，在扭矩压力小于第二限定值时，该扭矩自动顺桨传感器11的第一输出端输出顺桨装置启动信号；顺桨准备连锁电门12，用于检测发动机油门角度，油门角度大于预定值时，向顺桨准备电路发送第二接通信号；顺桨准备电路13，与扭矩自动顺桨传感器11和顺桨准备连锁电门12分别连接，用于根据上述第一接通信号和上述第二接通信号接通，以指示顺桨装置的工作状态；顺桨控制电路15，与扭矩自动顺桨传感器11的第一输出端和顺桨准备电路13分别连接，用于在获取到顺桨装置启动信号后，检测顺桨准备电路13是否接通，并在顺桨准备电路接通时，控制顺桨装置启动。

利用以上发动机的顺桨停车保护装置，使用顺桨准备电路13和顺桨控制电路15连锁设置，在进行顺桨停车自动保护时，通过检测顺桨准备电路13是否接通判断顺桨装置是否处于准备状态，以确认当前的发动机运行环境是否符合顺桨操作的要求，在顺桨装置不在准备状态的情况下，顺桨装置不能启动，从而避免了因扭矩压力传感器系统故障导致的非正常顺桨停车，降低了虚警率，并且在发动机传扭系统出现故障或发动机喘振故障时，可以自动根据扭矩压力下降情况自动实施保护停车，解决了现有顺桨操作的处置需要由机组人员依靠经验进行判断的问题。

以上顺桨准备电路13可以根据扭矩自动顺桨传感器11的测量的发动机扭矩压力值以及顺桨准备连锁电门测量的发动机油门角度改变指示顺桨装置状态，顺桨准备电路13与扭矩自动顺桨传感器11第二输出端和顺桨准备连锁电门12分别连接，在油门角度大于预定值且输出扭矩压力大于第二限定值时，该顺桨准备电路13接通，指示顺桨装置进入准备状态。并且在顺桨准备电路13接通后，在接收到复位信号之前，顺桨准备电路13保持接通状态，不随扭矩压力的下降而变化。

以上扭矩自动顺桨传感器11可以包括两组独立扭矩压力测量装置分别对应第一输出端和第二输出端，其中第一组扭矩压力测量装置在输出扭矩的压力小于第一限定时通过第一输出端发出顺桨装置启动信号，第二组扭矩压力测量装置通过第二输出端扭矩压力大于第二限定值时输出顺桨准备信号。

优选地，顺桨准备电路13可以包括：顺桨准备继电器。该顺桨准备继电器的触点在在同时接收到第一接通信号和第二接通信号后闭合，并锁定该闭合状态。也就是顺桨准备继电器为自锁继电器，在接收到复位信号之前保持当前状态不变。

顺桨控制电路15可以包括：第一顺桨继电器，与扭矩自动顺桨传感器11的第一输出端和顺桨准备继电器分别连接，用于检测顺桨准备继电器的触点开关状态和顺桨装置启动信号，通过顺桨准备继电器的触点状态判断顺桨装置是否处于准备状态，并在顺桨准备继电器的触点处于闭合状态且接收到顺桨装置启动信号时，控制顺桨电路接通以启动顺桨操作，顺桨控制电路15还可以包括：顺浆泵接触器，与第一顺桨继电器连接，用于在顺桨电路接通时，控制驱动顺桨装置的液压泵启动，执行顺桨操作；顺桨控制电路15还可以包括：第二顺桨继电器，该第二顺桨继电器与第一顺桨继电器连接，用于在顺桨电路接通时向发动机发送停车命令，并向顺桨准备继电器发送触点复位信号。第一顺桨继电器和第二顺桨继电器复位了顺桨准备继电器，发动机进入顺桨停车保护状态。

在顺桨操作完成后，需要停止顺桨动作，因此本实施实施例的发动机的顺桨停车保护装置还包括：时间继电器。该时间继电器与第一顺桨继电器连接，用于在连通顺桨电路时开始计时，并在计时结束后向第一顺桨继电器发送断开顺桨电路的控制信号，以上时间继电器的延时时间需要满足顺桨动作完成的要求，也就是时间继电器延时完成时，顺桨动作已经完成。

以上第一限定值、第二限定值、油门角度预定值可以根据发动机的型号以及实际运行情况可以灵活设置，也就是以上扭矩自动顺桨传感器11的输出可以根据实际情况配置，为说明本实施例的发动机的顺桨停车保护装置，在此以一种具体的单转子涡轮螺旋桨发动机为例进行详细说明。

图2是根据本发明实施例的单转子涡轮螺旋桨发动机的顺桨停车保护装置的电气连接图。在图2中，36为自动顺桨传感器工作信号灯，50为解除限动电磁活门，55为顺桨信号油路，60为回桨电磁活门，82为负拉力自动顺桨液压电门，12为顺桨准备连锁电门，109为解除限动开关，110为自动保险电门，111为扭矩顺桨检查电门，112为自动保险电门，113为顺桨准备继电器工作信号灯，11为扭矩自动顺桨传感器，115为顺回桨按钮，116为顺桨信号灯，117为顺桨按钮自锁线圈，118为顺桨时间自动器，119为停车电磁活门，120为顺桨泵工作信号灯，2524为部分顺桨按钮，4618为顺桨准备继电器，4619为第一顺桨继电器，4620a为回桨继电器，4621为第二顺桨继电器，4622a为停车继电器，4623为检查顺桨继电器，4624为顺桨泵电动机接触器，4980为信号灯继电器。

该单转子涡轮螺旋桨发动机根据实际测试，设置油门角度预定值设置为56°，第一扭矩压力限定值设置为0.98MPa，第二扭矩压力限定值设置为2.94MPa，也就是扭矩自动顺桨停车的条件为油门56°以上，扭矩压力大于2.94MPa以上，扭矩自动顺桨传感器11和顺桨准备连锁电门12通过顺桨准备继电器4618控制顺桨准备电路接通。当发动机传扭系统故障或发动机喘振等故障发生时，扭矩压力下降到0.98MPa以下，扭矩自动顺桨传感器11通过第一顺桨继电器4619控制顺桨电路接通，并由顺桨泵电动机接触器4624，顺桨泵54工作，从而发动机执行顺桨操作，同时第二顺桨继电器4621控制发动机停车，保护动作完成。该种发动机的顺桨停车保护装置的具体工作流程如下：

油门56°以上，扭矩压力大于2.94MPa以上，扭矩自动顺桨传感器11和顺桨准备连锁电门12分别输出第一接通信号和第二接通信号，顺桨继电器4618接通并自锁，顺桨准备电路接通；

扭矩压力下降到2.94MPa以下0.98MPa以上，顺桨准备电路仍接通；

扭矩压力下降到0.98MPa以下，第一顺桨继电器4619工作并自锁，从而顺桨电路接通；同时第二顺桨继电器4621工作，随即断开顺桨准备继电器4618，使顺桨准备电路13复位，但并不影响第一顺桨继电器4619及第二顺桨继电器4621的工作状态。随后顺桨泵继电器4624工作，以使顺桨泵54接通，同时停车电磁阀119接通，顺桨时间自动器118工作，发动机顺桨停车，12s后，顺桨泵停止工作。保护动作完成。

本发明实施例还提供了一种发动机的顺桨停车保护方法，该发动机的顺桨停车保护方法可以通过本发明上述实施例所提供的任一种发动机的顺桨停车保护装置来执行，并且，该发动机的顺桨停车保护方法可以应用于包括以上顺桨停车保护装置的发动机，图3是根据本发明实施例的发动机的顺桨停车保护方法的示意图，如图所示，该发动机的顺桨停车保护方法包括：

步骤S31，实时获取发动机的油门角度和输出扭矩压力；

步骤S33，检测顺桨准备电路是否接通；

步骤S35，当顺桨准备电路接通时，判断油门角度是否大于预定值以及输出扭矩的压力是否小于第一限定值；

步骤S37，当油门角度大于预定值并且输出扭矩的压力小于第一限定时，控制顺桨装置启动。

采用该发动机的顺桨停车保护方法，在发动机因传扭系统故障或者发动机喘振故障而出现发动机输出扭矩下降的情况时，通过检测顺桨准备电路是否接通判断顺桨装置是否处于准备状态以确认当前的发动机运行环境是否符合顺桨操作的要求，在顺桨装置不在准备状态的情况下，顺桨装置不能启动，从而避免了因扭压力传感器系统故障导致的非正常顺桨停车，降低了虚警率，并且在发动机传扭系统出现传扭系统故障或喘振故障时，可以自动根据扭矩压力下降情况自动实施保护停车，解决了现有顺桨操作的处置需要由机组人员进行判断的问题。

其中，在步骤S31之后还可以包括：在判断油门角度是否大于预定值，同时判断输出扭矩压力是否大于第二限定值；当油门角度大于预定值且输出扭矩压力大于第二限定值时，控制顺桨装置准备电路接通。从而根据油门和发动机的输出扭矩判断是否可以执行顺桨操作。

在步骤S37之后还可以包括：控制顺桨准备电路断开。该步骤相当于在顺桨动作执行后复位准备状态。

在顺桨操作完成后，需要停止顺桨动作，在步骤S37之后还可以包括：控制发动机停车，并计算顺桨装置的运行时间；当顺桨装置的运行时间达到预设的时间时，控制顺桨装置停止工作。从而在顺桨操作完成后，停止顺桨动作。

上述的计时功能可以由时间继电器完成，即顺桨装置启动的同时，向时间继电器发送动作信号，将时间继电器的延时作为顺桨装置的运行时间。

应用本发明的技术方案，在进行顺桨停车自动保护时，通过检测顺桨准备电路是否接通判断顺桨装置是否处于准备状态以确认当前的发动机运行环境是否符合顺桨操作的要求，在顺桨装置不在准备状态的情况下，顺桨装置不能启动，从而避免了因扭矩压力传感器系统故障导致的非正常顺桨停车，降低了虚警率，并且在发动机传扭系统出现故障或发动机出现喘振故障时，可以自动根据扭矩压力下降情况自动实施保护停车，解决了现有顺桨操作的处置需要由机组人员进行判断的问题。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发动机的顺桨停车保护方法，其特征在于，包括：

实时获取发动机的油门角度和输出扭矩压力；

检测顺桨准备电路是否接通；

当所述顺桨准备电路接通时，判断所述油门角度是否大于预定值以及所述输出扭矩的压力是否小于第一限定值；

当所述油门角度大于预定值并且所述输出扭矩的压力小于第一限定值时，控制顺桨装置启动。

2.根据权利要求1所述的发动机的顺桨停车保护方法，其特征在于，在实时获取发动机的油门角度和输出扭矩压力之后还包括：

判断所述油门角度是否大于预定值，同时判断所述输出扭矩压力是否大于第二限定值；

当所述油门角度大于预定值且所述输出扭矩压力大于第二限定值时，控制顺桨准备电路接通。

3.根据权利要求2所述的发动机的顺桨停车保护方法，其特征在于，在控制顺桨装置启动之后还包括：

控制所述顺桨准备电路断开。

4.根据权利要求1所述的发动机的顺桨停车保护方法，其特征在于，在控制顺桨装置启动之后还包括：

控制所述发动机停车，并计算所述顺桨装置的运行时间；

当所述顺桨装置的运行时间达到预设的时间时，控制所述顺桨装置停止工作。

5.根据权利要求4所述的发动机的顺桨停车保护方法，其特征在于，计算所述顺桨装置的运行时间包括：

在所述顺桨装置启动的同时，向时间继电器发送动作信号，将时间继电器的延时作为所述顺桨装置的运行时间。

6.一种发动机的顺桨停车保护装置，其特征在于，包括：

扭矩自动顺桨传感器，用于检测发动机输出扭矩压力，包括第一输出端和第二输出端，在所述扭矩压力大于第二限定值时，所述扭矩自动顺桨传感器的第二输出端向顺桨准备电路发送第一接通信号，当所述扭矩压力小于第一限定值时，所述扭矩自动顺桨传感器的第一输出端输出顺桨装置启动信号；

顺桨准备连锁电门，用于检测发动机油门角度，并在所述油门角度大于预设定值时，向顺桨准备电路发送第二接通信号；

所述顺桨准备电路，与所述扭矩自动顺桨传感器和所述顺桨准备连锁电门分别连接，用于根据所述第一接通信号和所述第二接通信号接通；

顺桨控制电路，与所述扭矩自动顺桨传感器的第一输出端和所述顺桨准备电路分别连接，用于在获取到所述顺桨装置启动信号后，检测所述顺桨准备电路是否接通，并在所述顺桨准备电路接通时，控制所述顺桨装置启动。

7.根据权利要求6所述的发动机的顺桨停车保护装置，其特征在于，

所述顺桨准备电路包括：顺桨准备继电器，所述顺桨准备继电器的触点在同时接收到所述第一接通信号和所述第二接通信号后闭合，并锁定该闭合状态。

8.根据权利要求7所述的发动机的顺桨停车保护装置，其特征在于，所述顺桨控制电路包括：

第一顺桨继电器，与所述扭矩自动顺桨传感器的第一输出端和所述顺桨准备继电器分别连接，用于检测所述顺桨准备继电器的触点开关状态和所述顺桨装置启动信号，并在所述顺桨准备继电器的触点处于闭合状态且接收到所述顺桨装置启动信号时，控制顺桨电路接通以启动顺桨操作；

顺桨泵接触器，与所述第一顺桨继电器连接，用于在顺桨电路接通时，控制驱动顺桨装置的液压泵启动，

第二顺桨继电器，与所述第一顺桨继电器连接，用于在所述顺桨电路接通时向所述发动机发送停车命令，并向所述顺桨准备继电器发送触点复位信号。

9.根据权利要求7所述的发动机的顺桨停车保护装置，其特征在于，还包括：

时间继电器，与所述第一顺桨继电器连接，用于在接通顺桨电路时开始计时，并在计时结束后向第一顺桨继电器发送断开顺桨电路的控制信号。

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