CN1032839A - 切断及压力调节阀 - Google Patents

Abstract

燃料输送到加力燃烧室各级，是用单个计量阀计 量其流量，且靠一个整体的切断及压力调节阀控制输 送到每一级的燃料量。各切断阀按要求打开及切断 到各级的燃料量。装在相应的切断阀中的各个压力 调节阀，按照与流经计量阀的压力降所成的函数关系 来调节输送到各级的燃料量，致使到各级的燃料重量 流量具有恒定值。

Description

本发明涉及燃料控制，特别是涉及用于燃料控制的切断及压力调节阀。

增加涡轮风机或涡轮喷气发动机推力的方法之一是利用加力燃烧室。通过对进入的燃气流补充加热，加力燃烧室就可以增加发动机的推力。对燃气流喷入燃料通常是通过加力燃烧室分级进行的，这样可使热能逐渐地从零加到所需值。由于热能是逐渐加入的，所以加力燃烧室的控制复杂一些，而发动机熄火或喘振的概率就降到了最小。

分级是由燃料控制器来调节的，燃料控制器把燃料送到加力燃烧室各连续级中而使在每一级中的混气最大比值都接近于化学当量比。通常，燃料控制器对于每一级都有其独立的一个切断及压力调节阀。由于加力燃烧室分级可高达16级，所以这种独立的切断及压力调节阀会使燃料控制器的体积和重量大为增加。

本发明的目的之一是要减少加力燃烧室控制器的体积和重量。

按本发明，燃料是用单个的计量阀计量到各级的流量而被输送到加力燃烧室的各级，且靠整体的切断及压力调节阀来控制到各级的燃料量。各切断阀按要求打开及切断到各级的燃料。各个压力调节阀是安装在各相应的切断阀的壳体内的，它们按照与流经该计量阀的压力降所成的函数关系来调节到各级的燃料量，以致能使到各级的燃料具有恒定的重量流量。

这样，加力燃烧室的燃料控制器的重量及体积就减小了，且有较好的完整性。

本发明的以上及其它目的特点及优点，通过下述详细描述的最佳实施例并配合附图说明就会很清楚了。

图1是燃料控制器的局部剖开简图，该控制器包括了本发明的切断及压力调节阀的具体实施例;

图2是图1所示阀处在打开位置的横断局部剖视图;

图2a是图2所示阀处于打开位置时的横断局部剖视图，而其内套筒及外套筒是图2的位置旋转了一个角度;

图3是图1所示阀处在关闭位置时的横断局部剖视图;

图3a是图3所示阀处在关闭位置时的横断局部剖视图，而其内套筒及外套筒由图3的位置旋转了一个角度。

图1表示了与本发明有关的燃料控制器的一部分，该部分包括了本发明的切断及压力调节阀的具体实施例。该燃料控制器是设计用于控制输送到涡轮风机或涡轮喷气发动机（未表示）加力燃烧室各级（未表示）的燃料的流量及顺序的。该燃料控制器通常包括有：外壳12、计量阀14、及一族组合的切断及压力调节阀16（图中只表示了两组切断及压力调节阀）。计量阀调节流到加力燃烧室各级的燃料量。切断及压力调节阀可使各级加力燃烧室接通及断开，而同时也调节流经计量阀燃料的压力降。

计量阀有一近似为圆柱形的阀芯18，该阀芯18是在与之紧密配合的圆柱形套筒20内作横向运动的，而套筒20在壳体12之中。该阀芯18有一族窗口22，这些窗口是与套筒20的开口24相一致的。套筒的各个开口又与被计量的管路26相对应，而26是与切断及压力调节阀16相通的。阀芯18从左端向外引伸出一个圆柱形法兰边28，它处于套筒20的腔室30的一部分之中。通过管路32或34将液压流体送到法兰边28并作用于其上。电动液压阀36控制输送到管路32或34的流量，使之作用在法兰边上，进而作用在阀芯18上，对使阀芯产生横向移动的不平衡加压。阀芯18的横向移动影响到窗口22及开口24之间的流通横断面的尺寸，从而调节了流经各被计量管路到加力燃烧室各级的燃料流量。

如上所述，组合式的切断及压力调节阀是安排在各被计量管路的流路之中。各切断及压力调节阀是布置在壳体12内的近似为圆柱形的区域38小Ｃ扛銮卸霞把沽Φ鹘诜Ф加幸蛔褰诩俺隹诠苈贰⒁桓瞿谔淄布耙桓鐾馓淄病⒁桓鲅沽Φ鹘诜Ъ耙桓銮卸戏В韵陆徊教致邸?

进口及出口：

切断及压力调节阀16通过被计量管路26的上游部分40接收从计量阀14处来的重量流量。该切断及压力调节阀通过管路42感受计量阀的上游压力，而管线42是和阀芯18中的燃料相通的。切断及压力调节阀通过管路44感受高压以便用来切断及冷却。燃料重量流量由被计量管路26的下游部分46经过切断及压力调节阀而被输送到发动机去。管线48提供一个由顺序阀（未表示）发出的液压讯号。管路50传送一液压讯号到泵（未表示），这将在以下讨论。

内外套筒：

参照图2、2a、3及3a，每个切断及压力调节阀均有一个内套筒52及一个外套筒54。外套筒54近似为圆柱形，它固定在壳体12的孔38内。外套筒有个延伸的台肩，它紧压在壳体12的部分58上以便能保证可靠的定位。

外套管54有5个孔。第一孔60使燃料与被计量管路的下游部分46相通。第2孔62（见图2a）接通被计量管路下游部分46的燃料压力（将在下面讨论）。第3孔64（见图2a）把管路50与被计量管路下游部分46内的燃料压力相接通（下面将讨论）。第4孔66（见图2），它包括有一个过滤元件68，该孔接通由管路42而来的上游压力。第5孔70（见图2a）通过管路44接通从压力源（未表示）那里来的压力及冷却流。

内套筒52的形状接近为圆柱形，它有一个开端部分72及一个闭端部分74。闭端部分有一个凸缘76，它径向向心延伸，用以容纳轴78（这部分以后再介绍）。凸缘还有一个环形槽80，内装一个“O”型密封圈，使轴与凸缘保持密封配合。

内套筒52在外表面上有第一、二、三档槽和四个开口。第一个开口84与第1孔60相通，使被计量流量从上游部分40流到被计量管路的下游部分46，第一档槽86与第5孔70相通。使冷却流量和压力进到第二和第三个开口88、90。第二档槽92把第2、3孔62、64接通，使被计量管路下游部分46中的燃料压力与管路50相通。第三档槽94与第4孔66相通，使上游压力通过第四开口96通到内套筒中。

为了协同工作，用一个销子98把外套筒54固定在内套筒52上。

压力调节阀：

压力调节阀100安装在内套筒52中且能往复运动。压力调节阀有一个锥形封闭端部分102和一个开端部分104。锥形部分向左呈外锥形，且与台肩106成流线型过渡。该台肩设计成能调节通过内套筒的第一开口84的流量。轴78置于压力调节阀中，用一个弹簧108和两个圆周分布的双金属热补偿件110将轴接附在压力调节阀上。弹簧的右端接附到双金属件上，其左端与凸缘112相连，该凸缘从压力调节阀100的开端部分104向心方向延伸。

切断阀：

切断阀114有一个套在外套筒54上的开端部分116和一个封闭端部分118，轴78就固定在该封闭端上。由于在切断阀内轴是用螺纹连接的，所以压力调节阀的校准工作易于进行。

在切断阀114的封闭端部分118和内套筒52的封闭端部分74之间形成一个空腔120，这部分以后将要描述。圆柱体芯棒122开了一个口126与管路48接通，该芯棒通过螺纹部分124拧入壳体12。端盖128有一个加工了螺纹的圆柱段130，拧入芯棒的内螺纹段132啮合。在端盖128里与切断阀的端部118之间形成一个空腔134。弹簧136朝着切断阀的封闭部分偏斜，弹簧的右端连在切断阀的台肩138上，而其左端则与端盖128相连。

操作运行：

在操作运行中，通过外套筒54的第5孔70和内套筒52的第一档槽86及第三开口90把高压油施加到空腔120中。空腔中的高压克服弹簧136的弹簧力，使切断阀向左运动（参见图2和2a）。因此，燃料就可以流经第1孔60和开口84，再通过壳体中的环形槽140，进到被计量管路的下游部分46，直至发动机。当燃料输送到发动机时，通过被计量管路26的上游部分40，在压力调节阀100的圆锥段102检测到计量阀14的下游压力。通过管路42上第4孔66和在内套筒52上的第三档槽94和第四开口96，压力调节阀检测到计量阀的上游压力。压力调节阀对上游和下游之间的压差起从Γㄈ绲?08的弹簧力和温度补偿盘110的影响），而调节经过计量阀的压力降。压力调节阀台肩106位置由压差造成的运动确定的，以改变第一开口的面积，从而也改变了压力降。温度补偿盘110（由双金属组成，在技术上众所周知）设计成能补偿由温度变化对弹簧108的影响，因此，当温度改变时，压力调节是相当准确的。

在切断阀中，它首先被顺序阀打开（从空腔134引进压力），通过外套筒54的第2孔62，内套筒52中的第二档槽92和外套筒中的第3孔64，流入被计量管路的下游部分46的燃料压力输送到管路50。管路50与输送阀门（未表示）的燃料压力连通，该阀门改变泵压（未表明），以调节通过切断及压力调节阀到发动机的被计量流量。

为了切断所述的阀，通过管路48，高压靠分段顺序阀传送到空腔134。高压和弹簧136的合力推动切断阀向右运动，因而通过第1孔60和开口84（参见图3和3a）切断流量。进而，切断阀切断通过第2孔62，第二档槽92和外套筒的第3孔64的流量以进一步调节泵压。

纵然已经根据最合适模式的实施例具体描述了本发明，但精通该技术领域的人们应该懂得，上述的内容和其他各种改变，省略，还有在形式或细节上的增添都可以进行，而不违背本发明的精神和范围。

Claims (6)

1、用于在加力燃烧室中多级控制燃料流量的装置，其特征在于：

同时计量输送到所述的多级中每一级的燃料流量的一种计量阀；

复控阀，该复控阀的每一个阀控制该被计量流量到一个特定级，该复控阀的每一个阀具有：

与所述被计量流量连通的初级阀，该初级阀具有位置选择性，如该初级阀有选择地切断或打开通过该阀输送至所述特定级的燃料流量；

置于该初级阀中的次级阀，该次级阀响应该计量阀的上下游的压差，借助与该压差所成的函数关系来调节从该阀流过的该燃料流量，以控制通过该计量阀的压力降。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于该次级阀同轴地置于该初级阀中。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于该初级阀具有开端部分和闭端部分，该开端部分接收该燃料流量和有选择地切断或打开通过该阀的该燃料流量，而该闭端部分则响应液压信号，以确定该初级阀的位置。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于该次级阀具有封闭端部分，以感受该计量阀的该下游压力和调节该燃料流量，而开端部分则感受该计量阀的该上游压力。

5、根据权利要求4所述的装置，其进一步特征在于连通该上游压力与该次级阀的装置。

6、根据权利要求1所述的装置，其进一步特征在于：连通该上游压力与该次级阀的装置。

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