CN105604700A - 燃油供油系统及具有其的航空发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃油供油系统及具有其的航空发动机，该燃油供油系统包括进油油路及回油油路，进油油路内的燃油经燃滑油散热器与滑油热交换后导入发动机，回油油路上设有用于控制回油流向的燃油控制装置，燃油控制装置包括：转换活门，用于将回油油路内的燃油分为两路输出，其中，一路连通至进油油路，另一路连通至油箱；热动开关，用于感受发动机的入口燃油温度以切换转换活门的分度，使得入口燃油温度低于预设阈值时控制回油流向进油油路。本发明使得入口燃油温度低于预设阈值时经回油管路回油的燃油经进油油路与进口燃油掺混，以提高燃油的温度，改善燃油蒸发效果及燃滑油散热器的热交换效率，提高动力装置的启动成功率及工作的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机控制领域，特别地，涉及一种燃油供油系统。此外，本发明还涉及一种包括上述燃油供油系统的航空发动机。
背景技术
航空发动机辅助动力装置控制系统中存在采取控制燃油回油量来控制燃油消耗量的方案，辅助动力装置的进口流量由定量燃油泵供给，回油流量通过电子控制器控制燃油供油系统上电液伺服阀开度来实现，燃油消耗量＝恒定供油量-回油流量。其中，进油通过燃油泵后进入燃滑油散热器与滑油进行热交换后供给至发动机，回油则在燃油供油系统的控制下返回油箱。
虽然现有的控制系统中，燃油供油系统能精确的控制燃油回油的流量，但在外界环境温度较低的情况下，由于燃油温度较低，可能出现燃油蒸发效果不好，且低温下的滑油粘度较大，也可能影响辅助动力装置的启动。
发明内容
本发明提供了一种燃油供油系统及具有其燃油供油系统，以解决现有的燃油供油系统在外界环境温度过低时，存在燃油温度较低导致燃油蒸发效果不好及滑油粘度较大导致的动力装置启动困难的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供一种燃油供油系统，包括用于将燃油导入发动机的进油油路及用于将发动机内的燃油回流至油箱以调节燃油消耗量的回油油路，进油油路内的燃油经燃滑油散热器与滑油热交换后导入发动机，回油油路上设有用于控制回油流向的燃油控制装置，
燃油控制装置包括：
转换活门，用于将回油油路内的燃油分为两路输出，其中，一路连通至进油油路，另一路连通至油箱；
热动开关，用于感受发动机的入口燃油温度以切换转换活门的分度，使得入口燃油温度低于预设阈值时控制回油流向进油油路。
进一步地，热动开关包括壳体及设于壳体内的顶杆，顶杆与壳体的内腔之间填充感受温度变化时体积变化的填充物以将外界的温度变化转换为顶杆的位移变化，顶杆的一端延伸出壳体外且作用于转换活门以触动转换活门的分度切换。
进一步地，壳体内设有位于顶杆与填充物之间的橡胶碗，填充物的变形经橡胶碗作用于顶杆上。
进一步地，壳体的出口处设有用于对顶杆的位移进行导向的压板。
进一步地，填充物为石蜡填充物。
进一步地，回油油路上还设有电液伺服阀，用于控制经回油油路导入燃油控制装置的回油流量。
进一步地，电液伺服阀连接有用于控制回油流量以控制燃油消耗量的控制器。
进一步地，进油油路上设有用于定量控制燃油进口流量的定量燃油泵。
根据本发明的另一方面，还提供一种航空发动机，包括上述的燃油供油系统。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过在回油管路上设置用于控制回油流向的燃油控制装置，该燃油控制装置包括热动开关及转换活门，其中，热动开关感受发动机的入口燃油温度且切换转换活门的分度，使得入口燃油温度低于预设阈值时经回油管路回油的燃油不返回油箱，而是经进油油路与进口燃油掺混，以提高燃油的温度，改善燃油蒸发效果，且升温后的燃油经燃滑油散热器与滑油热交换，同步提高发动机工作的滑油的温度，提高动力装置的启动成功率及工作的可靠性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的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是本发明优选实施例燃油供油系统的结构示意图；
图2是本发明优选实施例热动开关的结构示意图；
图3是本发明实施例热动开关高温时连杆位移的示意图。
附图标记说明：
10、进油油路；20、发动机；
30、回油油路；40、油箱；
50、燃滑油散热器；60、燃油控制装置；
70、热动开关；
71、壳体；72、顶杆；73、填充物；74、橡胶碗；75、压板。
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。
参照图1，本发明优选实施例提供了一种燃油供油系统，本实施例燃油供油系统用于航空发动机辅助动力装置，其包括用于将燃油导入发动机20的进油油路10及用于将发动机20内的燃油回流至油箱40以调节燃油消耗量的回油油路30，进油油路10内的燃油经燃滑油散热器50与滑油热交换后导入发动机20，回油油路30上设有用于控制回油流向的燃油控制装置60，该燃油控制装置60包括：转换活门，用于将回油油路30内的燃油分为两路输出，其中，一路连通至进油油路10，另一路连通至油箱40；热动开关70，用于感受发动机20的入口燃油温度以切换转换活门的分度，使得入口燃油温度低于预设阈值时控制回油流向进油油路10。
本实施例燃油供油系统，通过在回油管路上设置用于控制回油流向的燃油控制装置，该燃油控制装置包括热动开关及转换活门，其中，热动开关感受发动机的入口燃油温度且切换转换活门的分度，使得入口燃油温度低于预设阈值时经回油管路回油的燃油不返回油箱，而是经进油油路与进口燃油掺混，以提高燃油的温度，改善燃油蒸发效果，且升温后的燃油经燃滑油散热器与滑油热交换，同步提高发动机工作的滑油的温度，提高动力装置的启动成功率及工作的可靠性。
本实施例中，热动开关70浸在辅助动力装置入口燃油中，以感受入口燃油温度变化，并将温度信号转换为顶杆的伸缩量，当燃油温度较低时，顶杆收缩，燃油温度较高时，顶杆伸长。顶杆作用在转换活门上，通过伸长量的变化来改变燃油的流向。本实施例中，优选地，参照图2，热动开关70包括壳体71及设于壳体71内的顶杆72，顶杆72与壳体71的内腔之间填充感受温度变化时体积变化的填充物73以将外界的温度变化转换为顶杆72的位移变化，顶杆72的一端延伸出壳体71外且作用于转换活门以触动转换活门的分度切换。优选地，壳体71采用导热性好的材料制成，如钢制壳体或者铝制壳体，填充物73选用石蜡填充物，其感受温度变化而发生体积变化。为了提高顶杆72位移的准确性及灵敏度，本实施例中，优选地，壳体71内设有位于顶杆72与填充物73之间的橡胶碗74，填充物73的变形经橡胶碗74作用于顶杆72上。且橡胶碗74包覆顶杆72位于壳体71内的一端，当温度较低时，石蜡体积较小，橡胶碗74未发生变形，顶杆72的位移变化量较小；当温度升高时，石蜡感温膨胀，挤压橡胶碗74发生变形，顶杆72被挤出，位移变化量增加。本实施例热动开关70在高温时的特性变化如图3所示。更优选地，壳体71的出口处设有用于对顶杆72的位移进行导向的压板75，其一方面避免顶杆72脱离处壳体71导致热动开关失效，另一方面，对顶杆72受热的伸缩位移进行导向，使得热动开关动作可靠准确。
本实施例转换活门受热动开关控制，在低温条件下对从回油油路30返回的燃油进行旁通，使其与进口端的低温燃油掺混。当辅助动力装置在低温条件下起动时，在压力建立过程中，当流出燃油回油滤后的压力与燃油进口压力差达到一定值时，进入转换活门的燃油克服弹簧力将单向阀打开，使得回油进入辅助动力装置进口的燃油腔，使燃油在小范围内循环，便于燃油腔温度升高。当燃油温度超过一定阀值，热动开关的顶杆伸长，转换活门左移，回油油路30下游燃油直接返回油箱40。
优选地，本实施例回油油路30上还设有电液伺服阀，用于控制经回油油路30导入燃油控制装置60的回油流量。优选地，电液伺服阀连接有用于控制回油流量以控制燃油消耗量的控制器。通过控制器生成电控指令控制电液伺服阀的开度，可以实现对燃油回油量的精确控制。优选地，进油油路10上设有用于定量控制燃油进口流量的定量燃油泵。本实施例通过定量燃油泵控制进口燃油量，同时结合电液伺服阀控制回油流量，即可实现燃油消耗量的精确控制。
根据本发明的另一方面，还提供一种航空发动机，包括上述实施例的燃油供油系统。
本实施例采用以感温元件作为主材料的热动开关感受燃油温度，并通过感受到的油温对燃油回油油路进行切换和控制，达到改善燃滑油热交换效果和燃油蒸发效果的作用，提高系统的可靠性，进而改善辅助动力装置的启动成功率。
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)
1.一种燃油供油系统，包括用于将燃油导入发动机(20)的进油油路(10)及用于将所述发动机(20)内的燃油回流至油箱(40)以调节燃油消耗量的回油油路(30)，其特征在于，
所述进油油路(10)内的燃油经燃滑油散热器(50)与滑油热交换后导入所述发动机(20)，
所述回油油路(30)上设有用于控制回油流向的燃油控制装置(60)，
所述燃油控制装置(60)包括：
转换活门，用于将所述回油油路(30)内的燃油分为两路输出，其中，一路连通至所述进油油路(10)，另一路连通至所述油箱(40)；
热动开关(70)，用于感受所述发动机(20)的入口燃油温度以切换所述转换活门的分度，使得所述入口燃油温度低于预设阈值时控制回油流向所述进油油路(10)。
2.根据权利要求1所述的燃油供油系统，其特征在于，
所述热动开关(70)包括壳体(71)及设于所述壳体(71)内的顶杆(72)，所述顶杆(72)与所述壳体(71)的内腔之间填充感受温度变化时体积变化的填充物(73)以将外界的温度变化转换为所述顶杆(72)的位移变化，所述顶杆(72)的一端延伸出所述壳体(71)外且作用于所述转换活门以触动所述转换活门的分度切换。
3.根据权利要求2所述的燃油供油系统，其特征在于，
所述壳体(71)内设有位于所述顶杆(72)与所述填充物(73)之间的橡胶碗(74)，所述填充物(73)的变形经所述橡胶碗(74)作用于所述顶杆(72)上。
4.根据权利要求3所述的燃油供油系统，其特征在于，
所述壳体(71)的出口处设有用于对所述顶杆(72)的位移进行导向的压板(75)。
5.根据权利要求4所述的燃油供油系统，其特征在于，
所述填充物(73)为石蜡填充物。
6.根据权利要求1至5任一所述的燃油供油系统，其特征在于，
所述回油油路(30)上还设有电液伺服阀，用于控制经所述回油油路(30)导入燃油控制装置(60)的回油流量。
7.根据权利要求6所述的燃油供油系统，其特征在于，
所述电液伺服阀连接有用于控制所述回油流量以控制燃油消耗量的控制器。
8.根据权利要求7所述的燃油供油系统，其特征在于，
所述进油油路(10)上设有用于定量控制燃油进口流量的定量燃油泵。
9.一种航空发动机，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的燃油供油系统。
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