CN111810301B - 一种航空发动机起动和停车机械控制保险装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及航空发动机控制领域，特别涉及一种发动机起动和停车机械控制保险装置。本发明航空发动起动和停车机械控制保险装置包括起动保险装置、停车保险装置、紧急停车装置以及油门杆。所述起动保险装置、停车保险装置以及紧急停车装置工作相互独立，但共用位于紧急停车装置内的电源和电动停车活门，且起动保险装置与油门杆以及电动停车活门串联，三者共同作用控制起动，实现油门杆打开状态禁止发动机富油起动，停车保险装置与油门杆以及电动停车活门串联，三者共同作用控制停车，实现发动机工作状态禁止误操作停车动作导致地面或空中停车。本发明装置可有效降低事故发生率，提高航空发动机机械备份控制的安全性和可靠性，结构紧凑，集成度高。

Description

一种航空发动机起动和停车机械控制保险装置
技术领域
本发明涉及航空发动机控制领域，特别涉及发动机起动和停车机械控制保险装置设计。
背景技术
为提高航空发动机控制的安全性和可靠性，通常数字电子控制系统采用双余度设计，即通过增加数控系统热备份以提高发动机工作的的可靠性，而面对高强度电磁对抗环境，增加机械备份控制可提高发动机极限生存能力。机械备份控制是在数控系统失效或主动切换到机械控制时，通过手动操纵油门杆控制发动机工作状态，此时发动机起动时油门杆应处于关闭状态(即燃油计量活门处于流量最小状态)，若油门杆打开状态下起动，富油超温可能导致发动机起动失败；发动机正常工作时油门杆处于打开状态，若误操作停车动作可能导致发动机地面或空中停车。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种航空发动机起动和停车机械控制保险装置，其作用为：发动机起动时，若油门杆处于打开状态，则禁止发动机起动；发动机正常工作(即油门杆处于打开状态)时，则禁止误操作停车动作导致发动机停车。
本发明的技术方案：一种航空发动机起动和停车机械控制保险装置，其包括起动保险装置、停车保险装置、紧急停车装置以及油门杆1，所述起动保险装置、停车保险装置以及紧急停车装置工作相互独立，但共用位于紧急停车装置内的电源和电动停车活门，且起动保险装置与油门杆以及电动停车活门5串联，三者共同作用控制起动，实现油门杆1打开状态禁止发动机起动，停车保险装置与油门杆以及电动停车活门5串联，三者共同作用控制停车，实现发动机工作状态禁止误操作停车动作导致地面或空中停车。
所述紧急停车装置包括电源7、电动停车活门5、紧急停车开关8，其中电动停车活门5与数字电子控制回路6并联后分别与电源7和紧急停车开关8串联形成紧急停车回路，实现对发动机任意状态下的紧急停车。
所述起动保险装置包括起动保险机构2、起动开关3以及共用的电源7和电动停车活门5，其中所述起动开关3与机械控制回路4并联后与起动保险机构2、电源7和电动停车活门5串联形成起动保险控制回路，另外所述起动保险机构2连接油门杆1，实现对发动机起动状态的控制。
所述停车保险装置包括相互串联的停车保险机构10、停车开关9以及共用的电源7和电动停车活门5，所述停车保险机构10连接油门杆1，实现对发动机停车状态控制。
所述起动保险机构2和停车保险机构10均包括常闭端(NC)、常开端(NO)、公共端(C)3个导电端和弹性导电体，油门杆1与起动保险机构2、停车保险机构10的弹性导电体联动，当油门杆1处于关闭状态时，公共端(C)通过弹性导电体与常闭端(NC)导通，避免发动机起动富油；当油门杆1处于打开状态时，公共端(C)通过弹性导电体与常开端(NO)导通，避免误操作停车动作导致地面或空中停车。
所述油门杆1处于中立位置，起动保险机构2、停车保险机构10均处于断开状态，此时机械控制作为备份不参与发动机控制，由数字电子控制回路6利用外部控制电路11控制发动机起动和停车。
所述电动停车活门5为两位三通活门或电磁阀，断电时进油口(P)与出油口(A)接通，使燃油控制装置的计量燃油去往发动机燃烧室；通电时进油口(P)与回油口(B)接通，使计量燃油回低压腔。
所述电动停车活门5为两位两通活门或电磁阀，断电时进油口(P)与出油口(A)接通，使计量燃油去往发动机燃烧室；通电时进油口(P)与出油口(A)关闭，切断计量燃油。
当油门杆1打开状态并禁止发动机起动时，起动保险机构2的弹性导电体连接常开端(NO)，电动停车活门5通电作动切断通往发动机燃烧室的计量燃油，实现禁止发动机富油起动。
当发动机正常工作油门杆1打开状态时，停车保险机构10的弹性导电体连接常开端(NO)，此时电动停车活门5断电，禁止误操作停车动作导致地面或空中停车。
本发明的技术效果是：本发明通过航空发动机起动和停车机械控制保险装置的设计，实现了在发动机起动时，若油门杆处于打开状态，则禁止发动机起动，避免富油超温起动失败；发动机正常工作(即油门杆处于打开状态)时，则禁止误操作停车动作导致地面或空中停车，可有效降低事故发生率，提高航空发动机机械备份控制的安全性，并提高航空发动机工作的可靠性。同时起动保险装置、停车保险装置、紧急停车装置共用电源和电动停车活门，结构紧凑、集成度高，易于机械备份控制部件小型化、集成化设计实现。
附图说明
图1为本发明的结构图(油门杆中立位置)，图中：1-油门杆、2-起动保险机构、3-起动开关、4-机械控制回路、5-电动停车活门、6-数字电子控制回路、7-电源、8-紧急停车开关、9-停车开关、10-停车保险机构和11-外部控制电路。
图2为本发明的油门杆关闭状态。
图3为本发明的油门杆打开状态。
图4为本发明的电动停车活门，其中a)为两位三通活门，b)为两位两通活门。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
本发明的航空发动机起动和停车机械控制保险装置包括起动保险装置、停车保险装置、紧急停车装置和油门杆1。如图1所示，所述紧急停车装置包括电动停车活门5和紧急停车开关8、电源7串联，同时电动停车活门5并联在数字电子控制回路6中；所述起动保险装置包括起动保险机构2和起动开关3，电动停车活门5、电源7串联，同时起动开关3并联在机械控制回路4中；所述停车保险装置包括停车保险机构10和停车开关9、电动停车活门5、电源7串联；所述油门杆1与起动保险机构2、停车保险机构10的弹性导电体联动。当油门杆1处于关闭状态(即Min位置)时，公共端(C)通过弹性导电体与常闭端(NC)导通；当油门杆1处于打开状态(即Min至Max之间任意位置)时，公共端(C)通过弹性导电体与常开端(NO)导通。数字电子控制回路6利用外部控制电路11控制发动机时，机械控制作为备份不参与控制，油门杆1处于中立位置(即0°位置)，如图1所示。
机械控制发动机起动时，油门杆1应处于关闭状态(即Min位置)，起动保险机构2公共端(C)与常开端(NO)断开，如图2所示，此时电动停车活门5断电，其进油口(P)与出油口(A)接通，如图4所示，按动起动开关3，机械控制回路4启动，计量燃油去往发动机，发动机可正常起动；发动机起动时，若油门杆1处于打开状态(即Min至Max之间任意位置)，起动保险机构2公共端(C)与常开端(NO)导通，如图3所示，此次按动起动开关3，电动停车活门5通电，其进油口(P)与出油口(A)关闭，如图4所示，切断计量燃油，实现禁止发动机起动。
机械控制发动机停车时，油门杆1应处于关闭状态(即Min位置)，停车保险机构10公共端(C)与常开端(NO)断开，如图2所示，此时按动停车开关9，电动停车活门5通电，其进油口(P)与出油口(A)关闭，如图4所示，切断计量燃油，发动机可正常停车；发动机正常工作油门杆1处于打开状态(即Min至Max之间任意位置)时，停车保险机构10公共端(C)与常开端(NO)导通，如图3所示，此次误操作停车开关9，电动停车活门5依然断电，其进油口(P)与出油口(A)依然接通，如图4所示，计量燃油可正常去往燃烧室，实现禁止误操作停车动作导致停车。
在发动机任意状态，需要紧急停车时，按动紧急停车开关8，电动停车活门5通电，其进油口(P)与出油口(A)关闭，如图4所示，切断计量燃油，实现发动机紧急停车。
本发明的航空发动机起动和停车机械控制保险装置是在数字电子控制系统失效切换到机械备份控制时，通过起动保险装置实现油门杆打开状态禁止发动机起动，避免发动机富油超温导致起动失败，停车保险装置实现发动机正常工作状态，禁止误操作停车动作导致发动机地面或空中停车，紧急停车装置实现发动机任意状态下紧急停车，有效提高航空发动机机械备份控制的安全性及发动机工作的可靠性；同时起动保险装置、停车保险装置、紧急停车装置与油门杆的协同设计，结构紧凑、集成度高，易于实现机械备份控制部件的小型化、集成化设计，满足航空发动机控制系统体积小、重量轻的要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (5)

1.一种航空发动机起动和停车机械控制保险装置，其特征在于，包括起动保险装置、停车保险装置、紧急停车装置以及油门杆(1)，所述起动保险装置、停车保险装置以及紧急停车装置工作相互独立，但共用位于紧急停车装置内的电源和电动停车活门，且起动保险装置与油门杆以及电动停车活门(5)串联，三者共同作用控制起动，实现油门杆(1)打开状态禁止发动机富油起动，停车保险装置与油门杆以及电动停车活门(5)串联，三者共同作用控制停车，实现发动机工作状态禁止误操作停车动作导致地面或空中停车；
所述紧急停车装置包括电源(7)、电动停车活门(5)、紧急停车开关(8)，其中电动停车活门(5)与数字电子控制回路(6)并联后分别与电源(7)和紧急停车开关(8)串联形成紧急停车回路；
所述起动保险装置包括起动保险机构(2)、起动开关(3)以及共用的电源(7)和电动停车活门(5)，其中所述起动开关(3)与机械控制回路(4)并联后与起动保险机构(2)、电源(7)和电动停车活门(5)串联形成起动保险控制回路，另外所述起动保险机构(2)连接油门杆(1)；
所述停车保险装置包括相互串联的停车保险机构(10)、停车开关(9)以及共用的电源(7)和电动停车活门(5)，所述停车保险机构(10)连接油门杆(1)；
所述起动保险机构和停车保险机构均包括常闭端(NC)、常开端(NO)、公共端(C)3个导电端和弹性导电体，油门杆(1)与起动保险机构(2)、停车保险机构10)的弹性导电体联动，当油门杆(1)处于关闭状态时，公共端(C)通过弹性导电体与常闭端(NC)导通；当油门杆(1)处于打开状态时，公共端(C)通过弹性导电体与常开端(NO)导通；
所述电动停车活门(5)为两位三通活门或电磁阀，断电时进油口(P)与出油口(A)接通，回油口(B)关闭，使燃油控制装置的计量燃油去往发动机燃烧室；通电时进油口(P)与回油口(B)接通，出油口(A)关闭，使计量燃油回低压腔。
2.根据权利要求1所述的航空发动机起动和停车机械控制保险装置，其特征在于，油门杆(1)处于中立位置，起动保险机构、停车保险机构均处于断开状态，由数字电子控制回路(6)利用外部控制电路(11)控制发动机起动和停车。
3.根据权利要求1所述的航空发动机起动和停车机械控制保险装置，其特征在于，所述电动停车活门(5)为两位两通活门或电磁阀，断电时进油口(P)与出油口(A)接通，使计量燃油去往发动机燃烧室；通电时进油口(P)与出油口(A)关闭，切断计量燃油。
4.根据权利要求1所述的航空发动机起动和停车机械控制保险装置，其特征在于，当油门杆(1)打开状态并禁止发动机起动时，起动保险机构(2)的弹性导电体连接常开端(NO)，电动停车活门(5)通电作动切断通往发动机燃烧室的燃油，实现禁止发动机富油起动。
5.根据权利要求1所述的航空发动机起动和停车机械控制保险装置，其特征在于，当油门杆打开发动机处于工作状态时，停车保险机构10)的弹性导电体连接常开端(NO)，此时电动停车活门(5)断电，禁止误操作停车动作导致地面或空中停车。
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