CN109578151B - 一种燃气轮机燃油分配器 - Google Patents

Abstract

一种燃气轮机燃油分配器，包括设置在支架组件上的停车开关组件、分配活门组件、启动活门组件以及电动机构；停车开关组件包括停车开关滑阀，电动机构驱动停车开关滑阀对燃油通路的主油道进行开、闭；分配活门组件包括分配器I油路活门组件和分配器II油路活门组件，当达到第一压力时，先打开分配器I油路活门组件，当达到第二压力时，再打开分配器II油路活门组件；启动活门组件包括启动活门壳体，启动活门壳体的内部通过膜片分隔出高压气体腔，高压气体腔经过压气机节流嘴连接高压压气机，膜片的另一侧通过自动启动器活门分别连接骤降活门和电磁排放阀，骤降活门和电磁排放阀接在I油路喷嘴的燃油流道上。本发明能够实现燃油的分阶段按需供给。

Description

一种燃气轮机燃油分配器

技术领域

本发明属于燃气轮机运行控制领域，具体涉及一种燃气轮机燃油分配器。

背景技术

燃气轮机燃烧室在点火过程中仅需要少量的燃油，而点火成功后，燃油的供油量会与燃机的功率成正比，燃油流量的使用突增，所以对燃气轮机应当采用两种不同的燃油压力，以满足不同状态下的燃油供应需要，避免造成燃油的浪费，并且保障燃气轮机的顺利启动。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种燃气轮机燃油分配器，根据不同状态下燃气轮机的运行状况，实现燃油的分阶段按需供给，提高点火的成功率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

包括设置在支架组件上的停车开关组件、分配活门组件、启动活门组件以及电动机构；停车开关组件包括停车开关滑阀，电动机构驱动停车开关滑阀对燃油通路的主油道进行开、闭；分配活门组件包括分配器I油路活门组件和分配器II油路活门组件，当达到第一压力时，先打开分配器I油路活门组件，当达到第二压力时，再打开分配器II油路活门组件；启动活门组件包括启动活门壳体，启动活门壳体的内部通过膜片分隔出高压气体腔，高压气体腔经过压气机节流嘴连接高压压气机，并通过放气节流嘴能够将腔内气体排出，膜片的另一侧通过自动启动器活门分别连接骤降活门和电磁排放阀，骤降活门和电磁排放阀接在I油路喷嘴的燃油流道上，电磁排放阀包括电磁阀壳体、鞍形座和电磁线圈，电磁排放阀获得信号之后，电磁线圈打开电磁排放阀活门，燃油从I油路经鞍形座排放到低压腔。

停车开关组件包括停车开关壳体、停车开关套筒以及停车开关滑阀；停车开关滑阀通过花键轴与电动机构连接，电动机构能够转动停车开关滑阀。分配器I油路活门组件和分配器II油路活门组件均包括套筒以及设置在套筒内的分配器活门油路滑阀和弹簧。第一压力的范围为0.5Mpa～1.0Mpa，当燃油压力达到此压力范围时，打开分配器I油路活门组件，分配器I油路活门组件中的分配器活门I油路滑阀克服I油路弹簧的作用力，打开I油路。第二压力的范围为1.5Mpa～2.0Mpa，当燃油压力达到此压力范围时，打开分配器II油路活门组件，分配器II油路活门组件中的分配器活门II油路滑阀克服II油路弹簧的作用力，打开II油路。

所述的分配器I油路活门组件与分配器II油路活门组件的弹簧腔依次通入来自定压差活门的油。停车开关滑阀由开关上腔转动部分与开关下腔转动部分组成，停车开关滑阀上开设有润滑油孔，润滑油孔分别连通开关上腔转动部分与开关下腔转动部分。

所述的骤降活门上安装有骤降活门弹簧，当I油路喷嘴的燃油流道压力大于骤降活门弹簧的弹力时，骤降活门的阀门底座与底座挡板分开，燃油流向阀座，当燃油压力大于高压气体腔内的气压时，阀座与阀座挡板分离，燃油排出分配器。开始打开活门的压力，对分配器I油路活门组件通过垫圈进行调整，对分配器II油路活门组件通过螺针进行调整。

高压气体腔内设置有与膜片配合的膜片弹簧，膜片弹簧的压力通过启动调节器调节。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过燃气轮机燃油分配器能够将燃油按需关断或分配给I、II油路，自动启动器按给定要求控制启动至慢车阶段的燃油供给，电磁阀组件接受燃机指令放油，完成降负荷功能。停车开关组件用来开、闭工作喷油嘴油路的主油道，分配活门组件用于双油路工作喷油嘴燃油的分配，启动活门组件用来保证按规定的涡轮后燃气温度以最佳的时间进行发动机起动。本发明考虑到点火过程中需要的压力小的情况，导致点火成功率降低，同时考虑燃机启动时临界转速的问题，通过燃油分配器针对不同状态下发动机的运行状况，设计不同形式的启动方式，小于临界转速时控制回油量，大于临界转速时采用高压控制回油量，采用分段控制从而顺利实现燃气轮机的启动。

附图说明

图1本发明燃油分配器的外部结构示意图；

图2本发明燃油分配器的内部结构剖视图；

附图中：1-停车开关组件；2-分配活门组件；3-启动活门组件；4-电动机构；5-支架组件；6-电磁排放阀；7-放气节流嘴；8-骤降活门；11-主油道；12-第一排放口；13-第二排放口；14-第三排放口；15-第四排放口；16-第五排放口；17-高压气体入口；18-定压差活门的油入口；19-停车开关上下腔汇合处；20-开关上腔转动部分；21-润滑油孔；22-开关下腔转动部分；

1.1-停车开关套筒；1.2-停车开关滑阀；1.3-停车开关壳体；1.4-花键轴；2.1-I油路弹簧；2.2-垫圈；2.3-分配器活门I油路滑阀；2.4-螺针；2.5-II油路弹簧；2.6-分配器活门II油路滑阀；2.7-I油路套筒；2.8-II油路套筒；2.9-分配活门壳体；3.1-电磁排放阀活门；3.2-膜片弹簧；3.3-启动调节器；3.4-底座挡板；3.5-自动启动器活门；3.6-膜片；3.7-启动器活门螺钉；3.8-鞍形座；3.9-阀座；3.10-阀门底座；3.11-压气机节流嘴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1-2，本发明的燃油分配器将燃油按需关断或分配给I、II油路；起动活门组件按给定要求控制启动至慢车阶段的燃油供给；电磁阀组件接受燃机指令放油，完成降负荷功能。

具体的，停车开关组件1用于开、闭喷油嘴油路的主油道11。停车开关组件1由停车开关壳体1.3、停车开关套筒1.1和停车开关滑阀1.2组成。停车开关滑阀1.2通过花键轴1.4与电动机构4连接，电动机构4转动停车开关滑阀1.2盖住燃油通路的主油道11实现停止供油。

分配活门组件2用于双油路工作喷油嘴燃油的分配。分配活门组件2由分配器活门壳体2.9、I油路套筒2.7、分配器活门I油路滑阀2.3、II油路套筒2.8、分配器活门II油路滑阀2.6，I油路弹簧2.1和II油路弹簧2.5组成，燃油在经过停车开关后进入分配器活门I油路滑阀2.3和分配器活门II油路滑阀2.6。在一定的压力下活门移动，先打开喷嘴I油路，再打开II油路。开始打开活门的压力，对I油路用垫圈2.2调整，对II油路用螺针2.4调整。

经过加压后的主燃油从主油道11进入停车开关组件1，当停车开关开有矩形孔的套筒和停车开关重合时，主燃油通过停车开关组件从主油道11流入到第二排放口13处，当燃油压力达到a(0.5Mpa≤a≤1.0Mpa)时，分配器I油路活门在燃油压力的作用下克服I油路弹簧2.1的作用力，燃油从第二排放口13处到第五排放口16处，第五排放口16为喷嘴I油路入口。

当燃油压力达到b(1.5Mpa≤a≤2.0Mpa)时，分配器II油路活门在燃油压力的作用下克服II油路弹簧2.5的作用力，燃油从第二排放口13到第三排放口14，第三排放口14为喷嘴II油路入口，与此同时燃油从第二排放口13也流到第五排放口16处，燃油同时进入I、II油路。

来自定压差活门的油经过第一排放口12流入分配器I活门组件的上弹簧腔和分配器II活门组件的上弹簧腔，用来和弹簧力组成向下的合力与向上的主燃油压力来控制分配器滑阀的移动，分配器滑阀向上移动，活门开启，主燃油流向喷嘴油路。停车开关滑阀1.2上开设有润滑油孔21，润滑油孔21分别连通开关上腔转动部分20和开关下腔转动部分22，用于润滑停车开关的转动部分，开关上腔转动部分20和开关下腔转动部分22的油汇总到停车开关上下腔汇合处19，经过分配器壳体通入第四排放口15，I油路的第五排放口16，顺着图中箭头方向分别流向电磁排放阀6和骤降活门8阀座的底孔处。一路当电磁排放阀6通电打开后，电磁排放阀活门3.1和鞍形座3.8打开，燃油就顺着箭头的方向通过电磁阀的阀座底孔流向第四排放口15处。另一路当燃油压力增加后克服骤降活门8的弹簧力，阀门底座3.10和底座挡板3.4分开，燃油按照箭头的方向流向阀座3.9处，当燃油压力大于膜片上腔压力时，阀座3.9和自动启动器活门3.5分离，燃油按照箭头方向流向第五排放口16。

启动活门组件3用来保证按规定的涡轮后燃气温度以最佳的时间进行发动机起动。

自动启动器由自动启动器活门3.5、膜片3.6、膜片弹簧3.2、启动调节器3.3、放气节流嘴7和压气机节流嘴3.11组成。通过压气机节流嘴3.11由高压压气机向膜片3.6所在腔体供气，通过选择放气节流嘴7由膜片3.6腔经放气节流嘴7向大气中放气，启动调节器3.3用来调节膜片弹簧3.2压力，弹簧弹力和高压空气压力共同工作作用到膜片上，来建立高压压气机出口与膜片3.6腔内所需要的压力关系。自动启动器活门3.5，一侧是第一油路喷嘴的燃油压力，而另一侧是膜片腔内的空气压力和弹簧的合力。自动起动器膜片弹簧3.2的初始压紧力保证在起动时第一油路的燃油压力降到自动起动器特性的下部边界值，其结果是打开-自动启动器活门3.5，从第一油路排泄出一部分燃油。在起动过程中，随着高压转子转速的升高，膜片腔内的空气压力增加，自动起动器的活门遮住燃油排放口，第一油路燃油压力稳步升高。在启动活门组件3上安装着电磁排放阀6，它在发动机处于慢车以下工作时，当温度限制器投入工作，电磁排放阀6由壳体、鞍形座3.8和电磁线圈组成。获得信号后，电磁线圈吸收电磁排放阀活门3.1，同时打开燃油从I油路经鞍形座3.8排放到低压腔。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，而非对本发明进行任何形式上的限定，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的条件下，本发明还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也同样落入由所提交权利要求书所划定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气轮机燃油分配器，其特征在于：包括设置在支架组件(5)上的停车开关组件(1)、分配活门组件(2)、启动活门组件(3)以及电动机构(4)；停车开关组件(1)包括停车开关滑阀(1.2)，电动机构(4)驱动停车开关滑阀(1.2)对燃油通路的主油道(11)进行开、闭；分配活门组件(2)包括分配器I油路活门组件和分配器II油路活门组件，当达到第一压力时，先打开分配器I油路活门组件，当达到第二压力时，再打开分配器II油路活门组件；启动活门组件(3)包括启动活门壳体，启动活门壳体的内部通过膜片(3.6)分隔出高压气体腔，高压气体腔经过压气机节流嘴(3.11)连接高压压气机，并通过放气节流嘴(7)能够将腔内气体排出，膜片(3.6)的另一侧通过自动启动器活门(3.5)分别连接骤降活门(8)和电磁排放阀(6)，骤降活门(8)和电磁排放阀(6)接在I油路喷嘴的燃油流道上，电磁排放阀(6)包括电磁阀壳体、鞍形座(3.8)和电磁线圈，电磁排放阀(6)获得信号之后，电磁线圈打开电磁排放阀活门(3.1)，燃油从I油路经鞍形座(3.8)排放到低压腔。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：停车开关组件(1)包括停车开关壳体(1.3)、停车开关套筒(1.1)以及停车开关滑阀(1.2)；停车开关滑阀(1.2)通过花键轴(1.4)与电动机构(4)连接，电动机构(4)能够转动停车开关滑阀(1.2)。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：分配器I油路活门组件和分配器II油路活门组件均包括套筒以及设置在套筒内的分配器活门油路滑阀和弹簧。

4.根据权利要求3所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：第一压力的范围为0.5Mpa～1.0Mpa，当燃油压力达到此压力范围时，打开分配器I油路活门组件，分配器I油路活门组件中的分配器活门I油路滑阀(2.3)克服I油路弹簧(2.1)的作用力，打开I油路。

5.根据权利要求3所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：第二压力的范围为1.5Mpa～2.0Mpa，当燃油压力达到此压力范围时，打开分配器II油路活门组件，分配器II油路活门组件中的分配器活门II油路滑阀(2.6)克服II油路弹簧(2.5)的作用力，打开II油路。

6.根据权利要求3所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：所述的分配器I油路活门组件与分配器II油路活门组件的弹簧腔依次通入来自定压差活门的油。

7.根据权利要求1所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：停车开关滑阀(1.2)由开关上腔转动部分(20)与开关下腔转动部分(22)组成，停车开关滑阀(1.2)上开设有润滑油孔(21)，润滑油孔(21)分别连通开关上腔转动部分(20)与开关下腔转动部分(22)。

8.根据权利要求1所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：所述的骤降活门(8)上安装有骤降活门弹簧，当I油路喷嘴的燃油流道压力大于骤降活门弹簧的弹力时，骤降活门(8)的阀门底座(3.10)与底座挡板(3.4)分开，燃油流向阀座(3.9)，当燃油压力大于高压气体腔内的气压时，阀座(3.9)与阀座挡板分离，燃油排出分配器。

9.根据权利要求1所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：开始打开活门的压力，对分配器I油路活门组件通过垫圈(2.2)调整，对分配器II油路活门组件通过螺针(2.4)调整。

10.根据权利要求1所述的燃气轮机燃油分配器，其特征在于：高压气体腔内设置有与膜片(3.6)配合的膜片弹簧(3.2)，膜片弹簧(3.2)的压力通过启动调节器(3.3)调节。

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