CN111927637A - 一种燃油应急供油机构及应急供油方法 - Google Patents

一种燃油应急供油机构及应急供油方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111927637A
CN111927637A CN202010804345.8A CN202010804345A CN111927637A CN 111927637 A CN111927637 A CN 111927637A CN 202010804345 A CN202010804345 A CN 202010804345A CN 111927637 A CN111927637 A CN 111927637A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
oil
fuel
pressure
emergency
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
CN202010804345.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111927637B (zh
Inventor
廖远洋
孙健博
李旭
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.)
China Aerospace Beijing Hangke Engine Control System Technology Co ltd
Original Assignee
China Aerospace Beijing Hangke Engine Control System Technology 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 China Aerospace Beijing Hangke Engine Control System Technology Co ltd filed Critical China Aerospace Beijing Hangke Engine Control System Technology Co ltd
Priority to CN202010804345.8A priority Critical patent/CN111927637B/zh
Publication of CN111927637A publication Critical patent/CN111927637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111927637B publication Critical patent/CN111927637B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/46—Emergency fuel control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F02C7/232—Fuel valves; Draining valves or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/263—Control of fuel supply by means of fuel metering valves

Abstract

本发明属于燃油供油技术，具体涉及一种燃油应急供油机构及应急供油方法。本发明燃油应急供油机构包括电磁阀、油路转换活门、计量活门、最小压力停车活门以及恒定供油活门。所述油路转换活门内设置有阀芯，使得油路转换活门内部形成有低压腔和阀芯过油腔，计量活门输出燃油通过油路转换活门连通发动机燃烧室，电磁阀控制高压油和低压油的连通，恒定供油活门的出口连通油路转换活门，且油路转换活门内的阀芯过油腔与发动机燃烧室连通。本发明燃油应急供油机构设计巧妙，结构简单，有效提高发动机工作安全性和可靠性。同时，调试简单，工艺性强，易于实施，具有较大的实际应用价值。

Description

一种燃油应急供油机构及应急供油方法
技术领域
本发明属于燃油供油技术，具体涉及一种燃油应急供油机构及应急供油方法。
背景技术
对于数字电子式燃油控制系统，燃油调节器是其关键执行结构，主要执行燃油增压、根据电子控制器的指令提供计量燃油及燃油关断等功能。为提高燃油调节器工作可靠性，通常做法是电气/机械双余度或设置备份机械控制机构。电气/机械双余度的前提是电子控制器工作正常，如发生电子控制器死机、掉电等极端情况，则电气/机械双余度仍无法保证燃油调节器正常实现功能。设置备份机械控制机构，虽可有效避免上述情况，但其结构十分复杂，带来燃油调节器整机重量/体积显著增大，不利于发动机推/功重比参数及附件整体布局。
因此，有必要在当前FADEC控制系统燃油调节器基础上，以较少的结构增加，实现在燃油调节器或电子控制器任意失效时，均能够提供发动机稳定供油，避免熄火造成飞机事故。
发明内容
本发明的技术问题为：提供一种结构简单，安全可靠的燃油应急供油机构及应急供油方法。
本发明的技术方案：一种燃油应急供油机构，其特征在于，包括电磁阀、油路转换活门、计量活门、压差活门、定压活门、位移传感器、最小压力停车活门以及恒定供油活门，其中，所述油路转换活门内设置有中部尺寸较小的阀芯，使得油路转换活门内部形成有低压腔和过油腔，计量活门输出燃油通过油路转换活门内部过油腔连通发动机燃烧室，电磁阀控制低压回油与油路转换活门的连通。其中，高压油分别连通恒定供油活门阀芯端部和油路转换活门的阀芯端部，低压油通过电磁阀连通油路转换活门的低压腔，恒定供油活门的出口与油路转换活门的过油腔连通，油路转换活门内的阀芯过油腔通过最小压力停车过油孔与发动机燃烧室连通。
所述油路转换活门内阀芯两侧端部设置有密封胶圈，其中，临近低压腔的端部上套设有弹簧。
所述恒定供油活门的阀芯为内凹形阀芯，该阀芯中部为空腔，临近出口端部设置有用于套接弹簧的台阶。
所述阀芯台阶处中心设置有通油孔，用于保持恒定供油活门阀芯两侧油压恒定。
所述通油孔直径在4.9～5.1mm、初始弹簧力为60～68N、阀套回油窗口距离端部为9～11mm位置，使得弹簧力与回油量与窗口位置约束关系。利用回油流量对恒定供油活门供油量进行控制。
所述计量活门的出口型面为指数型，型面上不同位置设置有对应不同出油孔，连接相应压力传感器，用于控制大节流比燃油流量。
所述计量活门内部阀芯端部设置有位移传感器，用于控制计量活门型面开度。
所述计量活门的型面上设置的出油孔分别连接定压活门、压差活门。
一种基于所述的燃油应急供油机构的应急供油方法，在正常工作状态下，电磁阀不通电，油路转换活门在弹簧力作用下移动至底部，此时，计量活门通过转化活门及最小压力停车活门过油腔提供发动机所需燃油，在该状态下，由于恒定供油活门前、后压力相同，故在弹簧力作用下，回油窗口处于封闭状态，无泵后高压燃油损失；
在紧急情况下，飞机驾驶舱给电磁阀通电，电磁阀控制油推动油路转换活门阀芯上移，切断主控油路与出口油路通路，同时连接恒定供油活门与出口油路，实现应急供油。
应急供油时，多余燃油通过恒定供油活门上的回油孔回流到齿轮泵。
本发明的有益效果为：本发明燃油应急供油机构设计巧妙，结构简单，在不需要额外传统燃油机械备份时，能够为发动机提供应急燃油，有效提高发动机工作安全性和可靠性。同时，调试简单，工艺性强，易于实施，降低研制难度，具有较大的实际应用价值。
附图说明
图1是正常供油状态原理图
图2是应急供油状态原理图
其中，1-电磁阀、2-计量活门、3-恒定供油活门、4-最小压力停车活门、5-压差活门、6-最小压力停车活门、7-位移传感器、8-定压活门。
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。
请同时参阅图1和图2，本发明燃油应急供油机构包括电磁阀、油路转换活门、计量活门以及恒定供油活门，其中，所述油路转换活门内设置有中部尺寸较小的阀芯，使得油路转换活门内部形成有低压腔和过油腔，计量活门输出燃油通过油路转换活门内部过油腔连通发动机燃烧室，电磁阀控制低压回油与油路转换活门的连通。其中，高压油分别连通恒定供油活门阀芯端部和油路转换活门的阀芯端部，低压油通过电磁阀连通油路转换活门的低压腔，恒定供油活门的出口与油路转换活门的过油腔连通，油路转换活门内的阀芯过油腔通过最小压力停车过油孔与发动机燃烧室连通。此种结构用于在控制器失效紧急情况下，飞机驾驶舱给电磁阀通电，电磁阀控制油推动油路转换活门阀芯上移，切断主控油路与出口油路通路，同时连接恒定供油活门与出口油路，实现稳定应急供油。
所述油路转换活门内阀芯两侧端部设置有密封胶圈，其中，临近低压腔的端部上套设有弹簧。密封形式为动密封，设有密封胶圈及保护圈，弹簧随燃油压差变化带动阀芯移动，阀芯通过位移利用密封结构开关阀套上过油口，实现燃油转换功能。
所述恒定供油活门的阀芯为内凹形阀芯，该阀芯中部为空腔，临近出口端部设置有用于套接弹簧的台阶，弹簧用于控制回油口的开启。
所述阀芯台阶处中心设置有通油孔，用于保持恒定供油活门阀芯两侧油压恒定。当应急电磁阀启动时，燃油从此处通过去往转换活门过油腔去往发动机燃烧室。
本实施例中，所述通油孔直径在5mm、初始弹簧力为64N、阀套回油窗口距离端部为10mm位置，具体实施时，应急状态燃油量需求为一定量，则需将多余燃油通过阀套上窗口返回到齿轮泵前，通过设定窗口开口面积的大小，控制回油量，通过弹簧力与回油量与窗口位置约束关系，利用回油流量对恒定供油活门供油量进行控制。
所述计量活门的出口型面为指数型，型面上不同位置设置有对应不同出油孔，连接相应压力传感器，此类型计量活门型面适用于大节流比燃油(最大燃油流量及最小燃油流量的比值)便于控制器信号给定控制。
所述计量活门内部阀芯端部设置有位移传感器，用于控制计量活门型面开度。通过控制器给定电液伺服阀信号传递给线位移传感器，带动计量活门阀芯移动，控制计量窗口面积打开大小，进而调节准确流量。
所述计量活门的型面上设置的出油孔分别连接定压活门、压差活门，所述定压活门用于提供稳定恒压油，压差活门用于保持计量活门前后活门压差恒定。
基于所述的燃油应急供油机构，本发明提供了一种新的燃油应急供油方法，在正常工作状态下，电磁阀不通电，油路转换活门在弹簧力作用下移动至底部，此时，计量活门通过阀芯过油腔提供发动机所需燃油，在该状态下，由于恒定供油活门前、后压力相同，故在弹簧力作用下，回油窗口处于封闭状态，无泵后高压燃油损失。
在紧急情况下，飞机驾驶舱给电磁阀通电，电磁阀控制油推动油路转换活门阀芯上移，切断主控油路与出口油路通路，同时连接恒定供油活门与出口油路，实现应急供油。在控制器等故障失效的状态下，飞机可以通过手动调节，实现发动机燃油共给，保证飞机正常工作。
应急供油时，多余燃油通过恒定供油活门上的回油孔回流到齿轮泵。将多余燃油返还至齿轮泵的同时还可以降低温升。
为提高燃油调节器工作可靠性，有别于现有技术所采用的电气/机械双余度或设置备份机械控制机构，一旦发生电子控制器死机、掉电等极端情况，则电气/机械双余度仍无法保证燃油调节器正常实现功能。而设置备份机械控制机构，虽可有效避免上述情况，但其结构十分复杂，带来燃油调节器整机重量/体积显著增大，不利于发动机推/功重比参数及附件整体布局。本发明燃油应急供油机构设计巧妙，结构极为精简，在不需要额外传统燃油机械备份的情况下，仅在增加两个活门的基础上，既可为发动机提供应急燃油，并相对于常规电气/机械双余度或设置备份机械控制机构，大幅提高了发动机工作安全性和可靠性。同时从产品设计角度出发，由于本发明燃油应急供油机构的结构不仅设计性强，且结构简洁，工艺性也很强，零件加工难度低，产品调试简单方便，易于实施，有效地降低了系统复杂度，降低了研制难度，相对于常规技术具有显著的技术进步，而且本发明不限于应用航空发动机燃油应急供油，也可适用于其他工业机构的燃油应急供油，如船舶、汽车等，其适用性广，具有突出的实际应用价值。
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 (10)

1.一种燃油应急供油机构，其特征在于，包括电磁阀(1)、油路转换活门(2)、计量活门(5)、压差活门(8)、定压活门(7)、位移传感器(6)、最小压力停车活门(4)以及恒定供油活门(3)，其中，所述油路转换活门内设置有中部尺寸较小的阀芯，使得油路转换活门内部形成有低压腔和过油腔，计量活门输出燃油通过油路转换活门内部过油腔连通发动机燃烧室，电磁阀控制低压回油与油路转换活门的连通。其中，高压油分别连通恒定供油活门阀芯端部和油路转换活门的阀芯端部，低压油通过电磁阀连通油路转换活门的低压腔，恒定供油活门的出口与油路转换活门的过油腔连通，油路转换活门内的阀芯过油腔通过最小压力停车过油孔与发动机燃烧室连通。
2.根据权利要求1所述的燃油应急供油机构，其特征在于，所述油路转换活门内阀芯两侧端部设置有密封胶圈，其中，临近低压腔的端部上套设有弹簧。
3.根据权利要求1所述的燃油应急供油机构，其特征在于，所述恒定供油活门的阀芯为内凹形阀芯，该阀芯中部为空腔，临近出口端部设置有用于套接弹簧的台阶。
4.根据权利要求1所述的燃油应急供油机构，其特征在于，所述阀芯台阶处中心设置有通油孔，用于保持恒定供油活门阀芯两侧油压恒定。
5.根据权利要求1所述的燃油应急供油机构，其特征在于，所述通油孔直径在4.9～5.1mm、初始弹簧力为60～68N、阀套回油窗口距离端部为9～11mm位置，使得弹簧力与回油量与窗口位置约束关系，利用回油流量对恒定供油活门供油量进行控制。
6.根据权利要求1所述的燃油应急供油机构，其特征在于，所述计量活门的出口型面为指数型，型面上不同位置设置有对应不同出油孔，连接相应压力传感器，用于控制大节流比燃油流量。
7.根据权利要求1所述的燃油应急供油机构，其特征在于，所述计量活门内部阀芯端部设置有位移传感器，用于控制计量活门型面开度。
8.根据权利要求1所述的燃油应急供油机构，其特征在于，所述计量活门的型面上设置的出油孔分别连接定压活门、压差活门。
9.一种基于权利要求1至8任一项所述的燃油应急供油机构的应急供油方法，其特征在于，在正常工作状态下，电磁阀不通电，油路转换活门在弹簧力作用下移动至底部，此时，计量活门通过转化活门7及最小压力停车活门过油腔提供发动机所需燃油，在该状态下，由于恒定供油活门前、后压力相同，故在弹簧力作用下，回油窗口处于封闭状态，无泵后高压燃油损失；
在紧急情况下，飞机驾驶舱给电磁阀通电，电磁阀控制油推动油路转换活门阀芯上移，切断主控油路与出口油路通路，同时连接恒定供油活门与出口油路，实现稳定应急供油。
10.根据权利要求9所述的燃油应急供油方法，其特征在于，应急供油时，多余燃油通过恒定供油活门上的回油孔回流到齿轮泵。
CN202010804345.8A 2020-08-11 2020-08-11 一种燃油应急供油机构及应急供油方法 Active CN111927637B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010804345.8A CN111927637B (zh) 2020-08-11 2020-08-11 一种燃油应急供油机构及应急供油方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010804345.8A CN111927637B (zh) 2020-08-11 2020-08-11 一种燃油应急供油机构及应急供油方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111927637A true CN111927637A (zh) 2020-11-13
CN111927637B CN111927637B (zh) 2023-05-23

Family

ID=73311162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010804345.8A Active CN111927637B (zh) 2020-08-11 2020-08-11 一种燃油应急供油机构及应急供油方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111927637B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114046206A (zh) * 2021-11-05 2022-02-15 中国航发西安动力控制科技有限公司 一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置
CN114705434A (zh) * 2022-04-24 2022-07-05 中国航发沈阳发动机研究所 一种燃油分布器阻力特性试验方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10121987A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 燃料供給装置
CN102287268A (zh) * 2011-08-05 2011-12-21 中国南方航空工业(集团)有限公司 状态转换活门及系统
CN105659773B (zh) * 2009-12-31 2013-11-13 北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种燃油分配器
CN107100744A (zh) * 2017-05-31 2017-08-29 大连理工大学 一种航空发动机燃油计量系统改进策略及其控制器设计方法
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
CN110821679A (zh) * 2018-08-14 2020-02-21 中国航发商用航空发动机有限责任公司 燃油供油系统、供油方法以及航空发动机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10121987A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 燃料供給装置
CN105659773B (zh) * 2009-12-31 2013-11-13 北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种燃油分配器
CN102287268A (zh) * 2011-08-05 2011-12-21 中国南方航空工业(集团)有限公司 状态转换活门及系统
CN107100744A (zh) * 2017-05-31 2017-08-29 大连理工大学 一种航空发动机燃油计量系统改进策略及其控制器设计方法
CN110821679A (zh) * 2018-08-14 2020-02-21 中国航发商用航空发动机有限责任公司 燃油供油系统、供油方法以及航空发动机
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114046206A (zh) * 2021-11-05 2022-02-15 中国航发西安动力控制科技有限公司 一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置
CN114046206B (zh) * 2021-11-05 2023-10-20 中国航发西安动力控制科技有限公司 一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置
CN114705434A (zh) * 2022-04-24 2022-07-05 中国航发沈阳发动机研究所 一种燃油分布器阻力特性试验方法
CN114705434B (zh) * 2022-04-24 2024-01-02 中国航发沈阳发动机研究所 一种燃油分布器阻力特性试验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111927637B (zh) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111927637B (zh) 一种燃油应急供油机构及应急供油方法
EP3040277B1 (en) Fuel supply apparatus for aircraft engine
EP1565373B1 (en) Augmenting flight control surface actuation system and method
CN104875874A (zh) 一种飞机副翼执行机构
CN101865184A (zh) 油动机直驱式冗余液压系统
CN211281453U (zh) 飞机前轮转弯液压减摆油路系统
US8800594B2 (en) Gas turbine engine fuel return valve and system
CN111765004B (zh) 一种燃油泵调节器的转换活门机构
CN210978036U (zh) 集成式液压系统阀组
CN111071436A (zh) 机械-液压式飞机前轮转弯防摆系统
CN111677623B (zh) 一种带越权控制的感应马达进出口压差的控制阀装置
US11391301B2 (en) Electrohydraulic poppet valve device control that maintains the last commanded position of a device upon power interruption and provides back-up position control
US4269111A (en) Hydraulic apparatus
GB1200800A (en) Improvements in hydraulic fluid pressure control system
GB1325661A (en) Jam-proof and fail operational servo valve for aircraft flight control hydraulic systems
CN104648663A (zh) 一种舰载飞机电传转弯系统
US4936196A (en) Device for resetting servo actuator to neutral position
CN220227349U (zh) 一种用于舵机应急的控制阀组
CN201428459Y (zh) 一种压力速度混合控制的盾构推进液压系统
CN219007804U (zh) 一种滑阀和一种具有滑阀的液压助力器总成系统
CN110848198A (zh) 双液压系统零串油能量转换活门
CN115750102A (zh) 一种发动机用应急切断控制系统
CN215296664U (zh) 一种汽轮机阀门负载模拟系统
CN115788722A (zh) 一种电动主燃油泵燃油控制装置
CN115111065A (zh) 一体化燃油泵调节器及航空发动机

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