CN111911381A - 一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构。在壳体的腔体内嵌有压差活门衬套，压差活门衬套上方设有旋紧于腔体上的螺塞，压差活门衬套内还装有压差活门，压差活门底部与壳体腔体间形成与喷口柱塞泵来油油路连通的油腔Ⅰ，压差活门与螺塞之间形成油腔Ⅱ；压差活门顶部还滑动连接有阻尼活塞，阻尼活塞顶部止靠于螺塞顶部，阻尼活塞顶部与压差活门间还套有弹簧；压差活门衬套上还开设有型孔，压差活门开有过流槽，型孔和过流槽用于控制低压油路与指令油油路之间的连通/切断。本发明具有减缓压差活门的响应速度，提高动态响应特性，进而提升系统稳定性，避免系统发生耦合脉动的特点。

Description

一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构
技术领域
本发明涉及一种航发领域用的活门结构，特别是飞机发动机喷口控制装置中的一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构。
背景技术
飞机发动机喷口喉道收放是靠喷口分油活门分配喷口柱塞泵来燃油通往喷口作动筒无杆腔和有杆腔的方式驱动喷口作动筒实现的，并通过喷口喉道面积位置反馈实现发动机喷口喉道面积的闭环控制。为了保证发动机喷口安全、可靠、高效地工作，需要对其喷口柱塞泵输出功率进行控制。为了实现输出功率的控制，燃油分配采用恒压差计量方式，即利用喷口压差活门感受喷口分油活门前燃油压力(喷口柱塞泵来油压力)与喷口分油活门后燃油压力(喷口作动筒无杆腔压力)，形成指令油控制喷口柱塞泵斜盘角度，相应改变柱塞泵来油压力，使喷口分油活门前后压差为恒定值。但是当喷口作动筒快速动作或者发动机喷口负载发生改变时，对喷口柱塞泵燃油流量需求变化大，喷口柱塞泵来油压力会突变，由于压差活门由于响应速度快，感受压差变化后进行大幅响应动作，使得指令油突变、斜盘角快速大幅改变，导致喷口柱塞泵来油压力大幅改变，最终这些连锁反应容易导致喷口压差活门、柱塞泵斜盘耦合波动，喷口柱塞泵来油压力脉动，系统失稳，进而使得喷口摆动，严重影响发动机喷口控制及发动机安全。
发明内容
针对上述问题，本发明设计了一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构，通过本发明的带阻尼活塞的喷口压差活门机构，能够减缓压差活门的响应速度，提高动态响应特性，进而提升了系统的稳定性，避免了系统发生耦合脉动的现象。
本发明的技术方案：一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构,包括壳体，壳体底部设有喷口柱塞泵来油油路，位于壳体同侧的侧壁由上至下依次设有喷口作动筒无杆腔来油油路、指令油油路和低压油路，壳体中部还设有腔体，腔体与喷口柱塞泵来油油路、喷口作动筒无杆腔来油油路、指令油油路和低压油路均连通；所述腔体内还嵌有压差活门衬套，压差活门衬套上方设有旋紧于腔体上的螺塞，压差活门衬套内还装有压差活门，压差活门底部与壳体腔体间形成与喷口柱塞泵来油油路连通的油腔Ⅰ，压差活门与螺塞之间形成油腔Ⅱ；所述的压差活门顶部还滑动连接有阻尼活塞，阻尼活塞顶部止靠于螺塞顶部，阻尼活塞顶部与压差活门间还套有弹簧；所述的压差活门衬套上还开设有型孔，压差活门开有过流槽，型孔和过流槽用于控制低压油路与指令油油路之间的连通/切断。
前述的带阻尼活塞的喷口压差活门机构中,所述的螺塞上还设有调整钉；所述的阻尼活塞顶部与调整钉止靠。
前述的带阻尼活塞的喷口压差活门机构中,所述的阻尼活塞与压差活门间为间隙配合。
前述的带阻尼活塞的喷口压差活门机构中,所述的间隙配合形成的径向间隙δ＝0.5㎜～0.8㎜。
与现有技术相比，本发明在喷口分油活门前后压差发生变化时，由于压差活门顶部存在由阻尼活塞、压差活门与弹簧构成的惯性结构(即缓冲机构)，使得压差活门响应速度慢，提高了动态响应特性，提升了系统稳定，不会发生系统耦合脉动的现象。
由于本发明的阻尼活塞与压差活门为间隙配合，使得阻尼活塞在运动过程中，因间隙内燃油的粘度构成动态阻尼环节；该结构提升了压差活门动态响应特性，同时提高过流槽与型孔开口量调节稳定性，从而提高喷口柱塞泵通向喷口作动筒的出口供油流量稳定性。发明人在不断试验调试中最终得到，当径向间隙δ＝0.5㎜～0.8㎜时，其动态响应特性和稳定性表现最优。此外，该阻尼结构在不增加活门结构的质量和空间大小的前提下增加了阻尼，大大提升了喷口控制动态品质。
综上，本发明具有减缓压差活门的响应速度，提高动态响应特性，进而提升系统稳定性，避免系统发生耦合脉动的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明喷口压差活门配合图。
附图中的标记为：1－壳体，2－压差活门，3－压差活门衬套，4－阻尼活塞，5－弹簧，6－调整钉，7－螺塞；A－低压油路，B－喷口柱塞泵来油油路，C－喷口作动筒无杆腔来油油路，D－指令油油路；Q1－油腔Ⅰ，Q2－油腔Ⅱ；X1－型孔，X2－过流槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构，构成如图1和2所示，包括壳体1，壳体1底部设有喷口柱塞泵来油油路B，位于壳体1同侧的侧壁由上至下依次设有喷口作动筒无杆腔来油油路C、指令油油路D和低压油路A，壳体1中部还设有腔体，腔体与喷口柱塞泵来油油路B、喷口作动筒无杆腔来油油路C、指令油油路D和低压油路A均连通；所述腔体内还嵌有压差活门衬套3，压差活门衬套3上方设有旋紧于腔体上的螺塞7，压差活门衬套3内还装有压差活门2，压差活门2底部与壳体1腔体间形成与喷口柱塞泵来油油路B连通的油腔ⅠQ1，压差活门2与螺塞7之间形成油腔ⅡQ2；所述的压差活门2顶部还滑动连接有阻尼活塞4，阻尼活塞4顶部止靠于螺塞7顶部，阻尼活塞4顶部与压差活门2间还套有弹簧5；所述的压差活门衬套3上还开设有型孔X1，压差活门2开有过流槽X2，型孔X1和过流槽X2用于控制低压油路A与指令油油路D之间的连通/切断。
具体地，前述的螺塞7上还设有调整钉6；所述的阻尼活塞4顶部与调整钉6止靠。
具体地，阻尼活塞4与压差活门2间为间隙配合。
具体地，间隙配合形成的径向间隙δ＝0.5㎜～0.8㎜。
装配时，压差活门衬套3装入壳体1内部，阻尼活塞4装入压差活门2，构成动态阻尼环节，并通过弹簧5预紧力使压差活门2压至与压差活门衬套3抵靠、阻尼活塞4压至与调整钉6抵靠。低压油路A始终与低压回油沟通，油腔ⅠQ1通过喷口柱塞泵来油油路B与喷口柱塞泵来油沟通，油腔ⅡQ2通过喷口作动筒无杆腔来油油路C与喷口作动筒无杆腔来油沟通，指令油油路D与指令油沟通。
当喷口稳态控制时，压差活门2在油腔ⅠQ1的喷口柱塞泵来油压力、油腔ⅡQ2的喷口作动筒无杆腔来油压力和弹簧5的弹力共同作用下三力平衡，喷口分油活门前后压差为弹簧5的弹力作用在压差活门2的压强。当喷口动作或者喷口负载发生变化导致喷口分油活门前后压差变大时，压差活门2三力平衡被打破，压差活门2将朝着压缩弹簧5方向移动，指令油油路D通过型孔X1与过流槽X2增大与低压油路A沟通面积，使指令压力回油量增大，压力减小，导致喷口柱塞泵斜盘减小，油腔ⅠQ1的喷口柱塞泵来油压力减小，喷口分油活门前后压差缩小，在不断动态调节中，压差活门2在三力作用下再次平衡，喷口分油活门前后压差仍然为弹簧5的弹力作用在压差活门2的压强，由于此调节过程中活门位移变化小，并且弹簧5刚度小，导致弹力值变化小，所以喷口分油活门前后压差基本保持不变。同理，喷口分油活门前后压差变小时，压差活门2将朝着相反方向移动，指令油油路D减小与低压油路A沟通面积，使指令压力增大，导致喷口柱塞泵斜盘增大，油腔ⅠQ1的喷口柱塞泵来油压力增大，动态调节后，恢复喷口分油活门前后压差。其中可以通过调整钉6的拧进拧出调节弹簧5弹力来实现调整喷口分油活门前后压差的目的。
压差活门结构配合情况如图2所示。阻尼活塞4一端装在压差活门2内，形成径向间隙δ＝0.5㎜～0.8㎜的间隙配合，在燃油粘度作用下，运动过程中构成动态阻尼环节，这样提升了压差活门2动态响应特性，同时提高过流槽X2与型孔X1开口量调节稳定性，从而提高喷口柱塞泵通向喷口作动筒的出口供油流量稳定性。该阻尼结构突出优点是在不增加活门结构的质量和空间大小的前提下增加了阻尼，大大提升了喷口控制动态品质。

Claims (4)

1.一种带阻尼活塞的喷口压差活门机构，其特征在于：包括壳体(1)，壳体(1)底部设有喷口柱塞泵来油油路(B)，位于壳体(1)同侧的侧壁由上至下依次设有喷口作动筒无杆腔来油油路(C)、指令油油路(D)和低压油路(A)，壳体(1)中部还设有腔体，腔体与喷口柱塞泵来油油路(B)、喷口作动筒无杆腔来油油路(C)、指令油油路(D)和低压油路(A)均连通；所述腔体内还嵌有压差活门衬套(3)，压差活门衬套(3)上方设有旋紧于腔体上的螺塞(7)，压差活门衬套(3)内还装有压差活门(2)，压差活门(2)底部与壳体(1)腔体间形成与喷口柱塞泵来油油路(B)连通的油腔Ⅰ(Q1)，压差活门(2)与螺塞(7)之间形成油腔Ⅱ(Q2)；所述的压差活门(2)顶部还滑动连接有阻尼活塞(4)，阻尼活塞(4)顶部止靠于螺塞(7)顶部，阻尼活塞(4)顶部与压差活门(2)间还套有弹簧(5)；所述的压差活门衬套(3)上还开设有型孔(X1)，压差活门(2)开有过流槽(X2)，型孔(X1)和过流槽(X2)用于控制低压油路(A)与指令油油路(D)之间的连通/切断。
2.根据权利要求1所述的带阻尼活塞的喷口压差活门机构，其特征在于：所述的螺塞(7)上还设有调整钉(6)；所述的阻尼活塞(4)顶部与调整钉(6)止靠。
3.根据权利要求1所述的带阻尼活塞的喷口压差活门机构，其特征在于：所述的阻尼活塞(4)与压差活门(2)间为间隙配合。
4.根据权利要求3所述的带阻尼活塞的喷口压差活门机构，其特征在于：所述的间隙配合形成的径向间隙δ＝0.5㎜～0.8㎜。
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