CN103527546B - 一种燃气调节器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气调节器，包括进气调节装置、壳体、活门滑块、齿轮以及控制阀，其中，进气调节装置设置在进气通道内，用于根据进气调节装置的转动角度，调节进气通道的通流面积；壳体开设有与供油口连通的进油腔体，进油腔体远离供油口的一端封闭；活门滑块密封设置于进油腔体内，将进油腔体分割成靠近供油口的第一腔体和远离进油口的第二腔体，活门滑块通过活门弹簧连接在进油腔体的端部；壳体上开设有连通供油口和第二腔体的转换油道；控制阀设置于壳体上，用于切断或导通转换油道；齿轮套设于进气调节装置的输出轴上，活门滑块设置有与齿轮啮合的齿条。采用液压原理调节进气通道，调节精度较高，且结构简单、紧凑，重量较轻。

Description

一种燃气调节器

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种燃气调节器。

背景技术

航空发动机(aero-engine)是为航空器提供飞行所需动力的发动机，而进气通道是保证航空发动机正常工作的重要部件之一，它直接影响航空发动机的工作效率。航空发动机在用于某些航空器，比如用在巡航导弹上时，由于航空器的速度变化复杂且范围较宽，这就要求发动机进气通道的进气量能够随着航空器速度的变化而变化，并能和发动机的流量需求相匹配，然而，单靠进气通道的设计，由于其在工作过程中形状不可变，已不可能在宽广的工作范围内同时满足上述要求。因此，通常使用调节器对发动机的进气通道加以控制，使进口处的流场足够均匀，在各种速度及使用状态下没有严重的气流分离和压力波动。

现有技术中，用于控制调节发动机进气风道的调节器，通常是采用机械结构控制设置在进气通道中的活门来调节进气风道，这种调节器结构复杂且调节精度较低，不能够精确的控制进气量与发动机的流量需求相匹配。

因此，如何提供一种燃气调节器，使其结构简单，并且在用于发动机进气通道后，能够准确的调节进气量，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种燃气调节器，以达到使其结构简单，并且在用于发动机进气通道后，能够准确的调节进气量的目的。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

一种燃气调节器，用于调节进气通道的进气量，包括：

进气调节装置，设置在所述进气通道内，用于根据所述进气调节装置的转动角度，调节所述进气通道的通流面积；

壳体，所述壳体开设有与供油口连通的进油腔体，所述进油腔体远离所述供油口的一端封闭；

密封设置于所述进油腔体内的活门滑块，所述活门滑块将所述进油腔体分割成靠近所述供油口的第一腔体和远离所述供油口的第二腔体，所述活门滑块通过活门弹簧连接在所述进油腔体的端部；

所述壳体上开设有连通所述供油口和所述第二腔体的转换油道；

设置于所述壳体上，用于切断或导通所述转换油道的控制阀；

套设于所述进气调节装置的输出轴上的齿轮，所述活门滑块设置有与所述齿轮啮合的齿条。

优选的，所述进油腔体贯穿所述壳体，所述进油腔体的两端分别设置有第一端盖以及第二端盖，所述供油口设置在所述第一端盖上。

优选的，所述活门弹簧一端连接在所述活门滑块远离所述第一端盖的一端，另一端连接在所述第二端盖上。

优选的，所述第一端盖位于所述第一腔体内的一侧还设置有节流孔板。

优选的，所述齿条与所述活门滑块为一体结构，齿牙开设在所述活门滑块的顶部。

优选的，所述进气调节装置为蝶阀。

优选的，所述活门滑块的两端均套设有动密封件。

优选的，所述控制阀为数字阀，所述数字阀包括：

外壳，其上设置有进油口和出油口，所述进油口通过所述转换油道与所述供油口连通，所述出油口通过所述转换油道与所述第二腔体连通；

电磁组件，包括线圈、铁芯组件以及极靴，所述线圈设置在所述外壳内，所述极靴固定在所述外壳上并位于所述线圈内，所述铁芯组件设置在所述外壳内，所述铁芯组件的一端靠近所述进油口，另一端靠近所述极靴，所述铁芯组件上套有铁芯弹簧，所述铁芯弹簧的一端与所述铁芯组件连接，另一端与所述外壳连接；

挡板，设置在所述铁芯组件的头部，用于封闭所述进油口。

优选的，所述挡板与所述铁芯组件为分体结构，所述进油口内设置有挡板座，所述挡板通过挡板弹簧设置在所述挡板座上。

优选的，所述进油口内还设置有螺塞以及油滤，所述油滤设置在所述挡板座远离所述挡板的一侧，所述螺塞用于将所述油滤压紧在所述挡板座上。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的燃气调节器，包括进气调节装置、壳体、活门滑块、齿轮以及控制阀，其中，进气调节装置设置在进气通道内，用于根据进气调节装置的转动角度，调节进气通道的通流面积；壳体开设有与供油口连通的进油腔体，进油腔体远离供油口的一端封闭；活门滑块密封设置于进油腔体内，将进油腔体分割成靠近供油口的第一腔体和远离进油口的第二腔体，活门滑块通过活门弹簧连接在进油腔体的端部；壳体上开设有连通供油口和第二腔体的转换油道；控制阀设置于壳体上，用于切断或导通转换油道；齿轮套设于进气调节装置的输出轴上，活门滑块设置有与齿轮啮合的齿条。

工作过程中，处于初始状态时，控制阀切断转换油道，压力油从供油口进入第一腔体以及转换油道，被控制阀阻断，推动活门滑块克服活门弹簧弹力向第二腔体所在方向运动，与设置于活门滑块上的齿条啮合的齿轮随之转动，带动进气调节装置转动；控制阀导通转换油道，压力油经控制阀进入与转换油道连通的第二腔体，这时，第一腔体内的压力油压力下降，而第二腔体内的压力油压力逐渐升高，最终，第二腔体内的压力油压力与活门弹簧弹力克服第一腔体内的压力油产生的压力，推动活门滑块向第一腔体所在方向运动，并最终带动进气调节装置反向转动；在这一过程中，通过控制压力油的输入量可以使活门滑块停止在任意位置，使进气调节装置保持在一定的角度，调节精度较高，且结构简单、紧凑，重量较轻。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的燃气调节器与进气通道的组装结构示意图；

图2为本发明实施例提供的燃气调节器的剖视图；

图3为本发明实施例提供的燃气调节器中的控制阀的半剖结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种燃气调节器，以达到使其结构简单，并且在用于发动机进气通道16后，能够准确的调节进气量的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的燃气调节器与进气通道的组装结构示意图；图2为本发明实施例提供的燃气调节器的剖视图。

本发明提供的一种燃气调节器，用于调节进气通道16的进气量，包括进气调节装置17、壳体2、活门滑块8、齿轮10以及控制阀3。

其中，进气调节装置17设置在进气通道16内，用于根据进气调节装置17的转动角度，调节进气通道16的通流面积；壳体2主要起到容纳、支撑以及保护燃气调节器其他部件的作用，其上开设有与供油口14连通的进油腔体，进油腔体远离供油口14的一端封闭；活门滑块8密封设置于进油腔体内，将进油腔体分割成靠近供油口14的第一腔体15和远离供油口14的第二腔体7，活门滑块8通过活门弹簧6连接在进油腔体的端部；壳体2上开设有连通供油口14和第二腔体7的转换油道1；控制阀3设置于壳体2上，用于切断或导通转换油道1；齿轮10套设于进气调节装置17的输出轴9上，活门滑块8设置有与齿轮10啮合的齿条。

与现有技术相比，本发明提供的燃气调节器，在工作过程中，处于初始状态时，控制阀3切断转换油道1，压力油从供油口14进入第一腔体15以及转换油道1，被控制阀3阻断，推动活门滑块8克服活门弹簧6弹力向第二腔体7所在方向运动，与设置于活门滑块8上的齿条啮合的齿轮10随之转动，带动进气调节装置17转动；

控制阀3导通转换油道1，压力油经控制阀3进入与转换油道1连通的第二腔体7，这时，第一腔体15内的压力油压力下降，而第二腔体7内的压力油压力逐渐升高，最终，第二腔体7内的压力油压力与活门弹簧6弹力克服第一腔体15内的压力油产生的压力，推动活门滑块8向第一腔体15所在方向运动，并最终带动进气调节装置17反向转动；在这一过程中，通过控制压力油的输入量可以使活门滑块8停止在任意位置，使进气调节装置17保持在一定的角度，调节精度较高，且结构简单、紧凑，重量较轻。

在本发明实施例中，壳体2内设置进油腔体贯穿壳体2，其两端分别设置有第一端盖13以及第二端盖5，供油口14设置在第一端盖13上，这种结构，第一端盖13以及第二端盖5除了起到对活门滑块8的限位作用外，还能够随时拆下，便于清理进油腔体，维护以及更换进油腔体内的活门滑块8等部件。进一步的，活门弹簧6一端连接在活门滑块8远离第一端盖13的一端，另一端连接在第二端盖5上。

为了避免压力油快速进入第一腔体15，造成第一腔体15内的压力突然变大，进而造成液压传动装置的输入以及输出不均匀，最终使进气调节装置17难以准确的调节进气量，因此，在本发明实施例中，第一端盖13位于第一腔体15内的一侧还设置有节流孔板12，节流孔板12会对压力油造成局部阻力，使压力油的压力降低，达到使输入装置以及输出装置动作均匀的目的。

齿条可以采用多种方式设置在活门滑块8上，在本发明实施例中，齿条与活门滑块8为一体结构，齿牙开设在活门滑块8的顶部，这种结构，便于制作，能够一体成型。当然，也可以采用其他的方式将齿条设置在活门滑块8上，比如，将齿条通过螺栓固定在活门滑块8上，虽然不便于制作安装，但由于齿条与齿轮10之间会经常碰撞摩擦，造成损耗，这种分体的结构，在齿条受损时，可以单独更换，降低维护费用。

进气调节装置17依靠自身的动作或结构变化，来调节进气通道16的进气量，其可以采用不同的结构来实现这一功能，在本发明实施例中，进气调节装置17为蝶阀。蝶阀是一种结构简单的调节阀，其具有启闭方便迅速、省力、流体阻力小、90°往复回转等优点，因此，在安装在进气通道16中作为进气调节装置17时，能够迅速响应液压传动装置做出动作，达到准确调整进气量的目的。

为了保证液压传动装置的传动精度，本发明实施例中，活门滑块810的两端均套设有动密封件11，动密封件11能够在不影响活门滑块8灵活运动的同时，达到密封的要求，避免活门滑块8一端的压力油泄露到另一端，导致传动精度下降。

控制阀3用于控制流入壳体2内的压力油，在本发明实施例中，请参阅图3，图3为本发明实施例提供的燃气调节器中的控制阀的半剖结构示意图。控制阀3为数字阀，该数字阀包括外壳306、电磁组件以及挡板311。

其中，外壳306上设置有进油口302和出油口305，进油口302通过转换油道1与供油口14连通，出油口305通过转换油道1与第二腔体7连通；电磁组件包括线圈308、铁芯组件307以及极靴309，线圈308设置在外壳306内，极靴309固定在外壳306上并位于线圈308内，铁芯组件307设置在外壳306内，其一端靠近进油口302，另一端靠近极靴309，其上套有铁芯弹簧310，铁芯弹簧310的一端与铁芯组件307连接，另一端与外壳306连接；挡板311设置在铁芯组件307的头部，用于封闭进油口302。

这种数字阀，采用电磁力驱动挡板311开启或关闭，使数字阀只具有“开”、“关”两种工作状态，结构简单，动作准确可靠。在工作时，使用电子控制器通过脉宽调制原理控制数字阀，根据电子控制器输出的信号，相应的输出调制的流量，当数字阀的占空比大时，通过数字阀的压力油流量大，占空比小时，通过数字阀的压力油流量小。

由于挡板311需要经常开启关闭，不可避免的会与外壳306碰撞摩擦，导致挡板311以及外壳306受损，无法有效的封闭进油口302，在本发明实施例中，挡板311与铁芯组件307为分体结构，并且进油口302内设置有挡板座301，挡板311通过挡板弹簧312设置在所述挡板座301上，这样，在挡板311或者挡板座301受损时，可以单独对挡板311以及挡板座301进行更换，节省费用，同时，由于挡板311以及铁芯组件307上均设置有弹簧，相对于只有一个弹簧的情况，能够产生更大的弹力，因此，可以把外壳306的内腔设计的较大，以此来降低压力油的压力，避免液压传动装置输出不均匀。

在本发明实施例中，数字阀的进油口302内还设置有螺塞303以及油滤304，油滤304设置在挡板座301远离挡板311的一侧，螺塞303用于将油滤304压紧在挡板座301上，油滤304能够过滤掉压力油中的固体杂质，保证数字阀的正常工作和运转，延长数字阀的使用寿命，进而使燃气调节器具有稳定的工作状态。

综上所述，本发明提供的燃气调节器，在工作过程中，处于初始状态时，数字阀断电，处于关闭状态，压力油从第一腔体15供油口14处进入第一腔体15以及转换油道1内活门滑块8第一端盖13，由于数字阀关闭，转换油道1被切断，压力油受阻无法前进，因此，只能推动活门滑块8克服活门弹簧6的弹力向第二端盖5所在方向移动，设置在活门滑块8上的齿条带动与其啮合的齿轮10转动，进而带动蝶阀的阀芯旋转，最终，第二端盖5对活门滑块8进行限位，蝶阀打开到最大角度，这时，进气通道16中的进气量达到最大值；

数字阀通电，处于开启状态时，转换通道被导通，根据电子控制器给出的信号输出压力油，第一腔体15中的压力油进入第二腔体7中，这时，位于第一腔体15内的压力油的压力下降，而活门滑块8第二端盖5第二腔体7内的压力油的压力上升，活门滑块8在活门弹簧6以及活门滑块8第二端盖5第二腔体7内的压力油的压力作用下克服第一腔体15内的压力油压力向第一端盖13所在方向移动，带动蝶阀的阀芯反向旋转，直到活门滑块8复位，在这一过程中，通过控制压力油的输入量，活门滑块8可以停止在任意位置，使蝶阀阀芯保持一定角度，实现对进气通道16进气量的精确控制。在燃气调节器工作过程中，多余的压力油从转换油道1中的回油道4回油，以便循环利用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种燃气调节器，用于调节进气通道(16)的进气量，其特征在于，包括：

进气调节装置(17)，设置在所述进气通道(16)内，用于根据所述进气调节装置(17)的转动角度，调节所述进气通道(16)的通流面积；

壳体(2)，所述壳体(2)开设有与供油口(14)连通的进油腔体，所述进油腔体远离所述供油口(14)的一端封闭；

密封设置于所述进油腔体内的活门滑块(8)，所述活门滑块(8)将所述进油腔体分割成靠近所述供油口(14)的第一腔体(15)和远离所述供油口(14)的第二腔体(7)，所述活门滑块(8)通过活门弹簧(6)连接在所述进油腔体的端部；

所述壳体(2)上开设有连通所述供油口(14)和所述第二腔体(7)的转换油道(1)；

设置于所述壳体(2)上，用于切断或导通所述转换油道(1)的控制阀(3)；

套设于所述进气调节装置(17)的输出轴(9)上的齿轮(10)，所述活门滑块(8)设置有与所述齿轮(10)啮合的齿条。

2.根据权利要求1所述的燃气调节器，其特征在于，所述进油腔体贯穿所述壳体(2)，所述进油腔体的两端分别设置有第一端盖(13)以及第二端盖(5)，所述供油口(14)设置在所述第一端盖(13)上。

3.根据权利要求2所述的燃气调节器，其特征在于，所述活门弹簧(6)一端连接在所述活门滑块(8)远离所述第一端盖(13)的一端，另一端连接在所述第二端盖(5)上。

4.根据权利要求3所述的燃气调节器，其特征在于，所述第一端盖(13)位于所述第一腔体(15)内的一侧还设置有节流孔板(12)。

5.根据权利要求1所述的燃气调节器，其特征在于，所述齿条与所述活门滑块(8)为一体结构，齿牙开设在所述活门滑块(8)的顶部。

6.根据权利要求1所述的燃气调节器，其特征在于，所述进气调节装置(17)为蝶阀。

7.根据权利要求1所述的燃气调节器，其特征在于，所述活门滑块(8)的两端均套设有动密封件(11)。

8.根据权利要求1所述的燃气调节器，其特征在于，所述控制阀(3)为数字阀，所述数字阀包括：

外壳(306)，其上设置有进油口(302)和出油口(305)，所述进油口(302)通过所述转换油道(1)与所述供油口(14)连通，所述出油口(305)通过所述转换油道(1)与所述第二腔体(7)连通；

电磁组件，包括线圈(308)、铁芯组件(307)以及极靴(309)，所述线圈(308)设置在所述外壳(306)内，所述极靴(309)固定在所述外壳(306)上并位于所述线圈(308)内，所述铁芯组件(307)设置在所述外壳(306)内，所述铁芯组件(307)的一端靠近所述进油口(302)，另一端靠近所述极靴(309)，所述铁芯组件(307)上套有铁芯弹簧(310)，所述铁芯弹簧(310)的一端与所述铁芯组件(307)连接，另一端与所述外壳(306)连接；

挡板(311)，设置在所述铁芯组件(307)的头部，用于封闭所述进油口(302)。

9.根据权利要求8所述的燃气调节器，其特征在于，所述挡板(311)与所述铁芯组件(307)为分体结构，所述进油口(302)内设置有挡板座(301)，所述挡板(311)通过挡板弹簧(312)设置在所述挡板座(301)上。

10.根据权利要求9所述的燃气调节器，其特征在于，所述进油口(302)内还设置有螺塞(303)以及油滤(304)，所述油滤(304)设置在所述挡板座(301)远离所述挡板(311)的一侧，所述螺塞(303)用于将所述油滤(304)压紧在所述挡板座(301)上。