CN108801380A - 燃油计量器回油活门及燃油计量器 - Google Patents

燃油计量器回油活门及燃油计量器 Download PDF

Info

Publication number
CN108801380A
CN108801380A CN201710290111.4A CN201710290111A CN108801380A CN 108801380 A CN108801380 A CN 108801380A CN 201710290111 A CN201710290111 A CN 201710290111A CN 108801380 A CN108801380 A CN 108801380A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chamber
valve
oil return
fuel
metering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710290111.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108801380B (zh
Inventor
卢前顺
杨永敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Original Assignee
AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd filed Critical AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Priority to CN201710290111.4A priority Critical patent/CN108801380B/zh
Publication of CN108801380A publication Critical patent/CN108801380A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108801380B publication Critical patent/CN108801380B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/28Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with stationary measuring chambers having constant volume during measurement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/005Valves

Abstract

本发明涉及一种燃油计量器回油活门及燃油计量器,其中燃油计量装置回油活门包括壳体、设置在壳体上的回油窗口以及设置在壳体内的比例控制装置和积分控制装置,比例控制装置在计量活门进出油口的压差发生变化时能够相对于回油窗口运动以调整回油窗口的通流量,通过比例控制装置的运动能够降低积分控制装置的控制腔内的压力,从而使积分控制装置能够相对于回油窗口运动,实现对回油窗口的通流量的进一步调整。本发明中的回油活门为集成了比例控制和积分控制的复合回油活门,既可以克服单纯的比例控制所带来的控制精度差的问题,又可以克服单纯的积分控制所存在的为保证响应速度而需要消耗大量控制燃油的问题。

Description

燃油计量器回油活门及燃油计量器
技术领域
本发明涉及燃油计量技术领域,尤其涉及一种燃油计量器回油活门及燃油计量器。
背景技术
目前,航空发动机主燃烧室燃油计量装置通常使用定排量泵作为供油泵,燃油计量装置根据燃油供油指令向燃烧室供入燃油,由于定排量泵排出的燃油通常超出燃烧所需要的燃油流量,因此燃油计量装置需要将多余的燃油返回到燃油泵,而燃油返回是依靠回油活门实现的。燃油返回的原理是通过定压差控制驱动回油活门开度,以实现对回油流量的动态调节和控制,其控制精度越高,则燃油计量的精度越高,越利于发动机转速的精确控制,从而实现降低发动机油耗。
传统的回油活门主要有比例控制和积分控制两种结构形式。比例控制的结构简单,且不消耗计量燃油作为控制油源,但控制精度差,因而在只能在一些小推力发动机上使用;积分控制由于引入了积分项,虽然提高了控制精度,但这种控制方式需要使用一个压差活门和一个执行回油的活门来共同完成回油控制,且执行回油的活门需要一个较大刚度的弹簧来平衡液压力,因此引入了一个变量使得控制精度下降,导致这类回油活门(包括压差活门和执行回油的活门)无法在发动机转速或计量流量变化时保持控制精度;同时由于该方式需要如上所述的两个活门,增加了燃油计量装置的体积重量;另外由于这种回油活门为保证控制响应速度需要消耗大量的计量燃油作为控制油源,稳态消耗值通常在100L/h以上,影响了计量流量精度。
需要说明的是,公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是提出一种燃油计量器回油活门及燃油计量器,以解决现有技术中的回油活门控制精度不高以及控制燃油消耗量大的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种燃油计量装置回油活门,包括壳体、设置在所述壳体上的回油窗口以及设置在所述壳体内的比例控制装置和积分控制装置,所述比例控制装置在计量活门进出油口的压差发生变化时能够相对于所述回油窗口运动以调整所述回油窗口的通流量,通过所述比例控制装置的运动能够降低所述积分控制装置的控制腔内的压力,从而使所述积分控制装置能够相对于所述回油窗口运动,实现对所述回油窗口的通流量的进一步调整。
进一步地,所述积分控制装置包括阀套,所述阀套上设有凸肩,所述凸肩与所述壳体之间形成能够将所述计量活门的出油口的压力作用在所述凸肩上的压力腔,该压力腔对所述阀套所形成的压力与所述计量活门的进油口对所述阀套形成的压力方向相同。
进一步地,所述控制腔与所述计量活门的进油口连通,并且所述控制腔与所述计量活门的进油口之间设有节流元件,所述控制腔还与所述比例控制装置流体连通,以在所述比例控制装置运动时使所述控制腔内的油液能够流向所述比例控制装置。
进一步地,所述比例控制装置包括活塞,所述活塞设有与所述计量活门的进油口连通的第一腔和与所述计量活门的出油口连通的第二腔,所述控制腔与所述第二腔流体连通。
进一步地,所述阀套上设有能够与所述回油窗口重叠的开口,所述活塞相对于所述阀套运动时能够改变对所述开口的遮挡面积,进而调整所述回油窗口的通流量。
进一步地,所述阀套设有第三腔和所述控制腔,所述活塞设置在所述第三腔内,所述第二腔与所述第三腔相通,所述第三腔与所述压力腔连通,所述压力腔与所述计量活门的出油口连通。
进一步地,所述第二腔和所述第三腔所形成的腔内设有第一弹性件,以保持所述活塞的受力平衡。
进一步地,所述第二腔内设有联动装置,所述控制腔与所述第三腔之间设有可变节流装置,所述活塞运动时能够带动所述联动装置并通过所述联动装置改变所述可变节流装置中节流口的通流量大小,以调节所述控制腔内的压力大小。
进一步地,还包括连杆座,所述控制腔的腔壁设有通孔以连通所述第三腔,所述连杆座的一端设有挡板,所述挡板位于所述控制腔内,并与所述通孔形成喷嘴挡板式的可变节流装置,所述通孔与所述挡板形成所述节流口,所述连杆座的另一端设有座板,所述座板位于所述第三腔内,所述活塞运动时能够驱动所述座板运动以改变所述节流口的通流量大小。
进一步地,还包括连杆座,所述控制腔的腔壁设有通孔以连通所述第三腔,所述连杆座的一端设有锥形塞,所述锥形塞位于所述控制腔内,并与所述通孔形成锥形针塞式的可变节流装置,所述通孔与所述锥形塞形成所述节流口,所述连杆座的另一端设有座板,所述座板位于所述第三腔内,所述活塞运动时能够驱动所述座板运动以改变所述节流口的通流量大小。
进一步地,所述联动装置包括第二弹性件,所述第二弹性件设置在所述第二腔靠近所述第一腔的一端与所述座板之间。
进一步地,所述第二腔内设有与所述活塞连接的导杆,所述第二弹性件套设在所述导杆的外周,所述导杆与所述座板之间具有间隙。
进一步地,所述第三腔的内壁与所述座板之间设有第三弹性件,所述活塞运动时能够驱动所述座板压缩所述第三弹性件,以对所述座板进行支撑并使其复位。
进一步地,所述第三腔的内壁与所述连杆座的顶板之间设有用于套设所述第三弹性件的凸台,所述凸台的顶端与所述座板之间设有间隙。
进一步地,所述凸台设有中空腔室,所述中空腔室通过设置在所述凸台上的第一孔、设置在所述阀套上的第二孔和设置在所述壳体上的第三孔与所述计量活门的出油口连通。
进一步地,所述控制腔内设有第四弹性件,用于使所述阀套发生运动后能够复位。
为实现上述目的,本发明还提供了一种燃油计量装置,包括上述的燃油计量装置回油活门。
进一步地,还包括定量泵、计量活门和关断活门,所述计量活门连接在所述定量泵与所述关断活门之间,以对通过所述关断活门进入燃烧室中的燃油进行计量,所述回油活门连接在所述计量活门的进油口和出油口之间,用于根据所述计量活门的进油口和出油口之间的压差使多余的燃油返回油箱。
基于上述技术方案,本发明在壳体内同时设置有比例控制装置和积分控制装置,除了通过比例控制装置相对于回油窗口的运动来调整回油窗口的通流量之外,还可以通过比例控制装置的运动降低积分控制装置的控制腔内的压力,进而使积分控制装置相对于回油窗口运动,并通过积分控制装置进一步调整回油窗口的通流量。可见,本发明中的回油活门为集成了比例控制和积分控制的复合回油活门,既可以克服单纯的比例控制所带来的控制精度差的问题,又可以克服单纯的积分控制所存在的为保证响应速度而需要消耗大量控制燃油的问题,该复合回油活门可以在保证响应速度的前提下减少燃油消耗,并提高控制精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,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为本发明燃油计量装置一个实施例的结构示意图。
图2为本发明燃油计量装置回油活门一个实施例的结构示意图。
图中:1、定量泵;2、计量活门;3、关断活门;4、回油活门;5、节流元件;6、第四弹性件;7、阀套;8、可变节流装置;9、壳体;10、第一弹性件;11、活塞;12、第三孔;13、第二弹性件;14、连杆座;15、第三弹性件;16、导杆;17、第二孔;18、凸台;19、第一孔;A1、第一腔;A2、第二腔;B1、控制腔;B2、压力腔;B3、第三腔;B4、中空腔室。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对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的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
参考图1和图2,在本发明燃油计量装置的一个实施例中,主要包括定量泵1、计量活门2、关断活门3和回油活门4,其中,计量活门2连接在定量泵1与关断活门3之间,以对通过关断活门3进入燃烧室中的燃油进行计量,回油活门4连接在计量活门2的进油口和出油口之间,用于根据计量活门2的进油口和出油口之间的压差使多余的燃油返回油箱。
如图2所示,在本发明燃油计量装置回油活门4的一个实施例中,回油活门4包括壳体9、设置在壳体9上的回油窗口以及设置在壳体9内的比例控制装置和积分控制装置,比例控制装置在计量活门2进出油口的压差发生变化时能够相对于回油窗口运动以调整回油窗口的通流量,通过比例控制装置的运动能够降低积分控制装置的控制腔B1内的压力,从而使积分控制装置能够相对于回油窗口运动,实现对回油窗口的通流量的进一步调整。
在上述实施例中,在壳体9的内部同时设置有比例控制装置和积分控制装置,除了通过比例控制装置相对于回油窗口的运动来调整回油窗口的通流量之外,还可以通过比例控制装置的运动降低积分控制装置的控制腔内的压力,进而使积分控制装置相对于回油窗口运动,并通过积分控制装置进一步调整回油窗口的通流量。可见,该回油活门4为集成了比例控制和积分控制的复合回油活门,既可以克服单纯的比例控制所带来的控制精度差的问题,又可以克服单纯的积分控制所存在的为保证响应速度而需要消耗大量控制燃油的问题,该复合回油活门可以在保证响应速度的前提下减少燃油消耗,并提高控制精度。
作为上述实施例的进一步改进,回油活门4中的积分控制装置包括阀套7,阀套7设置在壳体9的内部,且阀套7的外壁贴紧壳体9的内壁,阀套7的顶部设有与计量活门2的进油口(即定量泵1的出油口)连通的腔,使计量活门2的进油口的压力可以作用在阀套7上。阀套7上设有凸肩,凸肩与壳体9之间形成能够将计量活门2的出油口的压力作用在凸肩上的压力腔B2,该压力腔B2对阀套7所形成的压力与计量活门2的进油口对阀套7形成的压力方向相同。
在上述改进实施例中,引入了计量活门2的出油口的压力,可以在凸肩上形成一定的压力,该压力与计量活门2的进油口对阀套7形成的压力方向相同,在如图1所示的结构中该压力方向向下;同时,凸肩的设置还可以增大控制腔B1的横截面积,进而增大控制腔B1内的油液所形成的向上的压力大小,从而可以降低现有技术中在控制腔B1内设置的弹簧的刚度,甚至取消该弹簧,弹簧的刚度减小或者取消弹簧可以降低弹簧这一变量对控制精度的影响,有利于在发动机转速或者计量流量发生变化时保持控制精度。
具体来说,控制腔B1的底部与计量活门2的进油口连通,并且控制腔B1与计量活门2的进油口之间设有节流元件5,因此控制腔B1内的压力Px小于计量活门2的进油口压力P1。另外,控制腔B1还与比例控制装置流体连通,以在比例控制装置运动时使控制腔B1内的油液能够流向比例控制装置,从而使控制腔B1内的压力可以降低,进而使积分控制装置能够相对于回油窗口运动。
对于比例控制装置来说,可以包括活塞11,活塞11设有与计量活门2的进油口连通的第一腔A1和与计量活门2的出油口连通的第二腔A2,在计量活门2进出油口的压差作用下,活塞11可以相对于回油窗口运动,以对回油窗口的通流量大小进行调节,保证计量活门2进出油口的压差恒定。另外,控制腔B1与第二腔A2流体连通,这样控制腔B1内的油液可以流向第二腔A2,以降低控制腔B1内的压力。
进一步地,阀套7上设有能够与回油窗口重叠的开口,活塞11相对于阀套7运动时能够改变对开口的遮挡面积,进而调整回油窗口的通流量。可见,活塞11的运动可以改变阀套7上的开口的通流量大小,而阀套7的运动可以直接改变回油窗口的通流量大小,因此活塞11的运动和阀套7的运动均可以调整回油窗口的通流量大小。
阀套7上设有第三腔B3和控制腔B1,活塞11设置在第三腔B3内,活塞11的底部为开口结构,以使第二腔A2与第三腔B3能够相连通,同时第三腔B3与压力腔B2连通,压力腔B2与计量活门2的出油口连通。这样,活塞11的上端受到的压力与计量活门2的进油口压力P1相同,下端受到的压力与计量活门2的出油口压力P2相同,当计量活门2的进出油口压差发生变化时,活塞11即可以产生相对运动。
优选地,在第二腔A2和第三腔B3所形成的腔内设有第一弹性件10,以保持活塞11的受力平衡。在燃油计量时,第一弹性件10被压缩,比例控制装置依靠第一弹性件10所具有的弹性势能保持活塞11的受力平衡,同时第一弹性件10可以帮助活塞11复位。
作为本发明燃油计量装置回油活门4实施例的另一改进,第二腔A2内设有联动装置,控制腔B1与第三腔B3之间设有可变节流装置8,活塞11运动时能够带动联动装置并通过联动装置改变可变节流装置8中节流口的通流量大小,以调节控制腔B1内的压力大小。通过调整可变节流装置8中节流口的初始大小,可以设定计量活门2进出油口之间的压力差大小,而且通过设置该可变节流装置8可以大幅降低积分控制装置对控制燃油的消耗。
作为上述另一改进实施例的一种具体实现方式,燃油计量装置回油活门4还包括连杆座14,控制腔B1的腔壁设有通孔以连通第三腔B3,连杆座14的一端设有挡板,挡板位于控制腔B1内,并与通孔形成喷嘴挡板式的可变节流装置8,如图2所示即为喷嘴挡板式结构,通孔与挡板形成节流口,连杆座14的另一端设有座板,座板位于第三腔B3内,活塞11运动时能够驱动座板运动以改变节流口的通流量大小。
作为上述另一改进实施例的另一种具体实现方式,燃油计量装置回油活门4还包括连杆座14,控制腔B1的腔壁设有通孔以连通第三腔B3,连杆座14的一端设有锥形塞,锥形塞位于控制腔B1内,并与通孔形成锥形针塞式的可变节流装置8,通孔与锥形塞形成节流口,连杆座14的另一端设有座板,座板位于第三腔B3内,活塞11运动时能够驱动座板运动以改变节流口的通流量大小。锥形针塞式的结构可以防止污染物通过节流口混入油液中,对抗污染效果较好。
在上述两种具体实现方式中,连杆座14可以设置为T形结构,连杆座14包括竖直杆体以及设置在该竖直杆体一端的座板和设置在该竖直杆体另一端的挡板,座板和挡板优选地均垂直与竖直杆体,座板的长度远大于挡板的长度。当然,连杆座14并不限于上述结构形式,只要能够实现其作用,其具体实现结构可以有多种选择。
具体地,联动装置可以包括第二弹性件13,第二弹性件13设置在第二腔A2靠近第一腔A1的一端与座板之间,此时座板可作为第二弹性件13的安装座,第二弹性件13一端顶靠在活塞11的第二腔A2的腔壁上,另一端顶靠在座板上,当活塞11向下运动时可以压缩第二弹性件13,从而推动座板向下运动,以使可变节流装置8中所形成的节流口开口变大,从而使控制腔B1内的油液可以进入第三腔B3内。
优选地,第二腔A2内设有与活塞11连接的导杆16,第二弹性件13套设在导杆16的外周,导杆16可以对第二弹性件13形成支撑和引导作用,并且导杆16与座板之间具有间隙,以保证第二弹性件13具有压缩空间。
进一步地,第三腔B3的内壁与座板之间设有第三弹性件15,活塞11运动时能够驱动座板压缩第三弹性件15,以对座板进行支撑并使其复位。通过调整第三弹性件15的预压缩力,可以调整连杆座14的位置,即可变节流装置8中节流口的大小。
通过设置第二弹性件13和第三弹性件15,可以将活塞11的位移放大为连杆座14的位移,进一步控制可变节流装置8的流阻,并且该放大系数的调整范围宽,有利于回油活门中控制装置的稳定性设计。
优选地,第三腔B3的内壁与连杆座14的顶板之间设有用于套设第三弹性件15的凸台18,凸台18可以对第三弹性件15形成支撑和引导作用,并且凸台18的顶端与座板之间设有间隙,以使第三弹性件15具有压缩空间。
凸台18设有中空腔室B4,中空腔室B4通过设置在凸台18上的第一孔19、设置在阀套7上的第二孔17和设置在壳体9上的第三孔12与计量活门2的出油口连通,这样控制腔B1内的油液可以可变节流装置8中的节流口进入中空腔室B4,再通过第一孔19进入第三腔B3,还可以通过第二孔17进入压力腔B2,从而对阀套7形成向下的作用力,从而帮助驱动阀套7向下运动。
另外,控制腔B1内可以设置第四弹性件6,通过本发明实施例的设置,可以知道该第四弹性件6的刚度可以设置得很小,即相对于现有技术来说,该腔内的第四弹性件6的刚度可以大大减小,在一个实施例中第四弹性件6的刚度可以降低至2N/mm以下,远小于传统回油活门使用的20N/mm以上,这里该第四弹性件6的作用只要是使阀套7发生运动后能够复位。
在上述各个实施例中,第一弹性件10、第二弹性件13、第三弹性件15和第四弹性件6可以为弹簧,也可以为其他弹性结构。
以上各个实施例中的燃油计量装置回油活门可以应用在燃油计量装置上,该燃油计量装置可以应用于各类航空发动机上,以对进入燃烧室的燃油进行计量。
下面结合图1和图2对本发明燃油计量器回油活门及燃油计量器的一个实施例的工作原理进行说明:
如图1所示,该燃油计量装置的原理为:来自飞机的燃油进入定量泵1,定量泵1排出的燃油分别进入计量活门2和回油活门4,计量活门2根据指令将规定的计量流量排入关断活门3,经关断活门3增压后,流向燃烧室。多余的燃油则经回油活门4返回至定量泵1。回油活门4的作用是保证计量活门2的进油口压力P1(以前简称P1)与计量活门2的出油口压力P2(以下简称P2)之差为常数,属恒值控制。
如图2所示,回油活门4的具体原理说明如下:
首先,活塞11的第一腔A1连通P1,第二腔A2(即第一弹性件10所在的腔)通过第三孔12连通P2,如此,活塞11的的两端分别受到P1和P2的作用,活塞11将P1与P2之间的压力差转换为作用在活塞11上的液压力,并且通过第一弹性件10将液压力转换为活塞11的位移,该位移通过阀套7转化为回油窗口的开口面积(即通流量)。当P1增大时,活塞11的上端受到的压力变大,因此活塞11向下的位移增大,从而减小对阀套7上开口的遮挡面积,进而增大回油窗口的通流面积,回油流量增加,P1下降,因此实现了对P1的控制,反之亦然。这里,活塞11的位移可直接快速地控制回油窗口的通流量大小,这样弥补了降低计量流量消耗所带来的响应时间偏长的影响;
接着,由于活塞11的运动,使得第二弹性件13被压缩产生弹簧力,该弹簧力作用于连杆座14,连杆座14运动压缩第三弹性件15,并最终通过连杆座14输出位移控制可变节流装置8的流阻,以调节控制腔B1的压力。控制腔B1与P1连通,其内的压力经节流元件5之后由P1变为Px。当P1增大时,活塞11向下的位移增大,第二弹性件13产生的弹簧力增大,连杆座14输出的位移增大,降低可变节流装置8的流阻,使得经过可变节流装置8的流量增大,导致Px压力降低,使得阀套7向下的位移增大,回油窗口面积增大,回油流量增加,P1下降,因此实现了对P1的进一步控制,反之亦然。阀套7的位移对可变节流装置8的流量为积分关系,因此阀套7的位移实现的是积分控制输出。
可见,本实施例中的回油活门4可以通过比例控制装置实现快速响应,通过积分控制装置可以进行进一步地误差控制,从而在响应速度不变的前提下提高控制精度;同时,由于采用比例控制与积分控制相结合的控制方式,因此可以降低积分控制装置由于响应速度的要求而对控制燃油的大量消耗;另外,该回油活门4中取消了压差活门,因此可以大大减小燃油计量装置的体积和重量。
在该实施例中,通过第三孔12使得P2压力作用于阀套7的凸肩上,使得阀套7的力平衡不再像现有技术中那样使用大刚度弹簧,因此第四弹性件6的刚度可以大幅下降,进而降低第四弹性件6的位移所带来的误差,第四弹性件6可以保持回油活门4停止工作时止靠于初始位置。
在该实施例中,通过调整第三弹性件15的预压缩力和可变节流装置8的初始位置,可以设定P1与P2之间的压力差;通过调整第一弹性件10的刚度、第三弹性件15与第二弹性件13的刚度之比、阀套7的凸肩面积比及可变节流装置8的流量增益可以调节回油活门的控制精度。
在一个具体实施例中,可以作如下设置:
第二弹性件13与第三弹性件15的刚度之比为20;
可调节流装置8采用喷嘴挡板式,工作间隙为0.12mm;
第四弹性件的刚度为1N/mm;
阀套7的凸肩面积比为0.6;
第一弹性件10刚度为23N/mm;
第三弹性件15的预压缩力为34N。
这样,将回油活门4应用于某航空发动机的燃油计量装置上,由于取消了原压差活门可以使计量装置的重量降低10%,控制精度由±0.05MPa提高至0.01MPa,响应速度不变,控制燃油消耗由110kg/h,降低到33kg/h。
通过对本发明燃油计量器回油活门及燃油计量器的多个实施例的说明,可以看到本发明燃油计量器回油活门及燃油计量器实施例至少具有以下一种或多种优点:
1、取消了传统回油活门中的压差活门,使用了控制与执行一体化的方案,降低了结构体积和重量;
2、高效利用活塞的位移输出,一方面直接作用于回油量的控制,另一方面作为阀套的控制输入,既利用了比例控制的快速性,保证响应速度,又通过积分控制提高了控制精度;
3、引入P2作用于阀套的力平衡,大幅降低控制腔内弹簧的刚度,甚至可以取消该弹簧,减少了该弹簧引入的控制误差;
4、采用比例控制和积分控制相结合的控制方式,设置了可变节流装置,在保证响应速度的同时,可以降低对控制燃油的消耗。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (18)

1.一种燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,包括壳体(9)、设置在所述壳体(9)上的回油窗口以及设置在所述壳体(9)内的比例控制装置和积分控制装置,所述比例控制装置在计量活门(2)进出油口的压差发生变化时能够相对于所述回油窗口运动以调整所述回油窗口的通流量,通过所述比例控制装置的运动能够降低所述积分控制装置的控制腔(B1)内的压力,从而使所述积分控制装置能够相对于所述回油窗口运动,实现对所述回油窗口的通流量的进一步调整。
2.根据权利要求1所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述积分控制装置包括阀套(7),所述阀套(7)上设有凸肩,所述凸肩与所述壳体(9)之间形成能够将所述计量活门(2)的出油口的压力作用在所述凸肩上的压力腔(B2),该压力腔(B2)对所述阀套(7)所形成的压力与所述计量活门(2)的进油口对所述阀套(7)形成的压力方向相同。
3.根据权利要求2所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述控制腔(B1)与所述计量活门(2)的进油口连通,并且所述控制腔(B1)与所述计量活门(2)的进油口之间设有节流元件(5),所述控制腔(B1)还与所述比例控制装置流体连通,以在所述比例控制装置运动时使所述控制腔(B1)内的油液能够流向所述比例控制装置。
4.根据权利要求3所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述比例控制装置包括活塞(11),所述活塞(11)设有与所述计量活门(2)的进油口连通的第一腔(A1)和与所述计量活门(2)的出油口连通的第二腔(A2),所述控制腔(B1)与所述第二腔(A2)流体连通。
5.根据权利要求4所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述阀套(7)上设有能够与所述回油窗口重叠的开口,所述活塞(11)相对于所述阀套(7)运动时能够改变对所述开口的遮挡面积,进而调整所述回油窗口的通流量。
6.根据权利要求4所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述阀套(7)设有第三腔(B3)和所述控制腔(B1),所述活塞(11)设置在所述第三腔(B3)内,所述第二腔(A2)与所述第三腔(B3)相通,所述第三腔(B3)与所述压力腔(B2)连通,所述压力腔(B2)与所述计量活门(2)的出油口连通。
7.根据权利要求6所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述第二腔(A2)和所述第三腔(B3)所形成的腔内设有第一弹性件(10),以保持所述活塞(11)的受力平衡。
8.根据权利要求6所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述第二腔(A2)内设有联动装置,所述控制腔(B1)与所述第三腔(B3)之间设有可变节流装置(8),所述活塞(11)运动时能够带动所述联动装置并通过所述联动装置改变所述可变节流装置(8)中节流口的通流量大小,以调节所述控制腔(B1)内的压力大小。
9.根据权利要求8所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,还包括连杆座(14),所述控制腔(B1)的腔壁设有通孔以连通所述第三腔(B3),所述连杆座(14)的一端设有挡板,所述挡板位于所述控制腔(B1)内,并与所述通孔形成喷嘴挡板式的可变节流装置(8),所述通孔与所述挡板形成所述节流口,所述连杆座(14)的另一端设有座板,所述座板位于所述第三腔(B3)内,所述活塞(11)运动时能够驱动所述座板运动以改变所述节流口的通流量大小。
10.根据权利要求8所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,还包括连杆座(14),所述控制腔(B1)的腔壁设有通孔以连通所述第三腔(B3),所述连杆座(14)的一端设有锥形塞,所述锥形塞位于所述控制腔(B1)内,并与所述通孔形成锥形针塞式的可变节流装置(8),所述通孔与所述锥形塞形成所述节流口,所述连杆座(14)的另一端设有座板,所述座板位于所述第三腔(B3)内,所述活塞(11)运动时能够驱动所述座板运动以改变所述节流口的通流量大小。
11.根据权利要求9或10所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述联动装置包括第二弹性件(13),所述第二弹性件(13)设置在所述第二腔(A2)靠近所述第一腔(A1)的一端与所述座板之间。
12.根据权利要求11所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述第二腔(A2)内设有与所述活塞(11)连接的导杆(16),所述第二弹性件(13)套设在所述导杆(16)的外周,所述导杆(16)与所述座板之间具有间隙。
13.根据权利要求9或10所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述第三腔(B3)的内壁与所述座板之间设有第三弹性件(15),所述活塞(11)运动时能够驱动所述座板压缩所述第三弹性件(15),以对所述座板进行支撑并使其复位。
14.根据权利要求13所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述第三腔(B3)的内壁与所述连杆座(14)的顶板之间设有用于套设所述第三弹性件(15)的凸台(18),所述凸台(18)的顶端与所述座板之间设有间隙。
15.根据权利要求14所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述凸台(18)设有中空腔室(B4),所述中空腔室(B4)通过设置在所述凸台(18)上的第一孔(19)、设置在所述阀套(7)上的第二孔(17)和设置在所述壳体(9)上的第三孔(12)与所述计量活门(2)的出油口连通。
16.根据权利要求2所述的燃油计量装置回油活门(4),其特征在于,所述控制腔(B1)内设有第四弹性件(6),用于使所述阀套(7)发生运动后能够复位。
17.一种燃油计量装置,其特征在于,包括如权利要求1~16任一项所述的燃油计量装置回油活门(4)。
18.根据权利要求17所述的燃油计量装置,其特征在于,还包括定量泵(1)、计量活门(2)和关断活门(3),所述计量活门(2)连接在所述定量泵(1)与所述关断活门(3)之间,以对通过所述关断活门(3)进入燃烧室中的燃油进行计量,所述回油活门(4)连接在所述计量活门(2)的进油口和出油口之间,用于根据所述计量活门(2)的进油口和出油口之间的压差使多余的燃油返回油箱。
CN201710290111.4A 2017-04-28 2017-04-28 燃油计量器回油活门及燃油计量器 Active CN108801380B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710290111.4A CN108801380B (zh) 2017-04-28 2017-04-28 燃油计量器回油活门及燃油计量器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710290111.4A CN108801380B (zh) 2017-04-28 2017-04-28 燃油计量器回油活门及燃油计量器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108801380A true CN108801380A (zh) 2018-11-13
CN108801380B CN108801380B (zh) 2021-05-04

Family

ID=64069453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710290111.4A Active CN108801380B (zh) 2017-04-28 2017-04-28 燃油计量器回油活门及燃油计量器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108801380B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110318886A (zh) * 2019-07-16 2019-10-11 中国航发沈阳发动机研究所 一种基于双联齿轮泵的燃油计量系统及其匹配方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271794A (en) * 1977-09-06 1981-06-09 Robert Bosch Gmbh Fuel delivery apparatus
DE3015421A1 (de) * 1980-04-22 1981-10-29 G.L. Rexroth Gmbh, 8770 Lohr Durchflussmessgeraet
CN1276059A (zh) * 1997-10-15 2000-12-06 三井金属矿业株式会社 流量传感器、流量计及液体排出机器的排出量控制装置
CN1544800A (zh) * 2003-11-27 2004-11-10 ����һ 一种压差式变气门控制系统
CN201014970Y (zh) * 2006-12-28 2008-01-30 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种重型燃机用压气机及润滑油流量试验器
CN102575585A (zh) * 2009-09-23 2012-07-11 涡轮梅坎公司 具有改进的调节器装置的燃料流量计
CN102980622A (zh) * 2012-11-06 2013-03-20 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种燃油计量装置起动流量特性设计及调整方法
CN103363053A (zh) * 2013-05-15 2013-10-23 浙江台州先顶液压有限公司 一种液压传动装置
CN204330056U (zh) * 2014-11-20 2015-05-13 中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所 一种燃油计量活门
CN104791102A (zh) * 2015-04-10 2015-07-22 中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所 集成式燃油计量阀
CN204716403U (zh) * 2015-04-15 2015-10-21 北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种带流量计量功能的最小流量活门
CN105370413A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 中航商用航空发动机有限责任公司 航空发动机燃油计量系统及其控制方法
CN106151138A (zh) * 2016-06-29 2016-11-23 安徽工程大学 一种液体静压导轨可以任意比例调节的流量分配液压系统

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271794A (en) * 1977-09-06 1981-06-09 Robert Bosch Gmbh Fuel delivery apparatus
DE3015421A1 (de) * 1980-04-22 1981-10-29 G.L. Rexroth Gmbh, 8770 Lohr Durchflussmessgeraet
CN1276059A (zh) * 1997-10-15 2000-12-06 三井金属矿业株式会社 流量传感器、流量计及液体排出机器的排出量控制装置
CN1544800A (zh) * 2003-11-27 2004-11-10 ����һ 一种压差式变气门控制系统
CN201014970Y (zh) * 2006-12-28 2008-01-30 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种重型燃机用压气机及润滑油流量试验器
CN102575585A (zh) * 2009-09-23 2012-07-11 涡轮梅坎公司 具有改进的调节器装置的燃料流量计
CN102980622A (zh) * 2012-11-06 2013-03-20 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种燃油计量装置起动流量特性设计及调整方法
CN103363053A (zh) * 2013-05-15 2013-10-23 浙江台州先顶液压有限公司 一种液压传动装置
CN105370413A (zh) * 2014-08-25 2016-03-02 中航商用航空发动机有限责任公司 航空发动机燃油计量系统及其控制方法
CN204330056U (zh) * 2014-11-20 2015-05-13 中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所 一种燃油计量活门
CN104791102A (zh) * 2015-04-10 2015-07-22 中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所 集成式燃油计量阀
CN204716403U (zh) * 2015-04-15 2015-10-21 北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种带流量计量功能的最小流量活门
CN106151138A (zh) * 2016-06-29 2016-11-23 安徽工程大学 一种液体静压导轨可以任意比例调节的流量分配液压系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110318886A (zh) * 2019-07-16 2019-10-11 中国航发沈阳发动机研究所 一种基于双联齿轮泵的燃油计量系统及其匹配方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108801380B (zh) 2021-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN200949692Y (zh) 自力式流体压力控制阀
CN103233936B (zh) 一种基于插装结构的先导式电液比例溢流阀
CN101608692B (zh) 手、电、液三用y型多喷孔恒压调流阀
CN108801380A (zh) 燃油计量器回油活门及燃油计量器
CN206694342U (zh) 新型调速阀
CN202017615U (zh) 恒压控制轴向柱塞泵
CN101149068A (zh) 电液比例溢流阀
CN108087124A (zh) 一种负反馈控制间接回油式压差活门
CN105402182A (zh) 负荷传感多路换向阀及装载机液压控制系统
CN104595268B (zh) 一种先导式集成液压调速控制阀
CN106641353B (zh) 一种预压可调自稳单面薄膜节流器
CN107725523A (zh) 负载敏感多路阀和具有其的工程机械
CN110671519B (zh) 一种管式流量调节阀
CN210770421U (zh) 一种具有伺服调节能力的流量控制阀
CN202082450U (zh) 一种指挥器控制型调压器
CN106121890A (zh) 一种用于共轨系统的轨压调节阀
CN112392605B (zh) 一种压差机构
CN207437487U (zh) 负载敏感多路阀和具有其的工程机械
CN202140643U (zh) 稳流控制器
CN205876839U (zh) 比例溢流节流阀
CN108662224A (zh) 一种稳压阀
CN214577485U (zh) 阀杆组件及高压燃料喷射阀
CN101865143B (zh) 一种涡轮泵功率自动调节装置
CN205298597U (zh) 阀门
CN201145287Y (zh) 燃烧器燃油计量阀

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant