CN112682177A - 一种过载自适应供油系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于流体机械领域，涉及一种过载自适应供油系统。通过在供油管路增加安装有过载供油阀的过载响应支路，满足正过载环境供油，省去单独增加的过载供油泵，简化供油调节装置，降低重量，提高过载供油响应和可靠性。可广泛应用于包括飞机、直升机、火箭等各类航空器的正过载环境供油。

Description

一种过载自适应供油系统
技术领域
本发明属于流体机械领域，涉及一种过载自适应供油系统。
背景技术
飞行过载环境下，飞行器供输油系统受过载影响，供输到发动机入口的燃油压力和流量会产生波动，严重时产生超压、低压等状态，甚至引起供输油短暂中断。
过载情况下改善供油的方式有多种，包括提高供油泵的扬程，并设置调压阀，零负过载时溢流调压限压，正过载时响应调高供油压力方式；在供油管路冷并联扬程高于供油泵的常闭过载供油泵，在感知较大正过载信号后打开供油泵供油方式；在供油管路并联扬程高于供油泵的常开过载供油泵，并设置调节阀，在感知较大正过载信号后打开调节阀供油方式；在供油管路并联依靠引气压力挤出燃油的胶囊式软油箱，在供油管路因正过载供油压力较低时超控补油方式等。由于这些方式都增加了独立的过载供油或调压装置，存在附加重量大、能耗高，过载供油管开口密封环节及附件多，会降低供油可靠性。
发明内容
本发明的目的：提供一种重量轻、可靠性高、响应快的过载自适应供油系统。
本发明的技术方案：
一种过载自适应供油系统，其特征在于，包括：发动机1、应急断开自封阀2、常开切断阀3、供油管4、油箱5、电动供油泵6单向阀7、吸油单向阀8、限流段9、供油支管10、过载供油阀11、弹簧12、阀芯13；
其中，电动供油泵6、单向阀7和吸油单向阀8置于油箱5内，由供油管4依次连接电动供油泵6、单向阀7、常开切断阀3、限流段9、应急断开自封阀2和发动机1，吸油单向阀8通过供油管4连接到单向阀7出口；常开切断阀3与限流段9之间支口依次连接供油支管10、过载供油阀11到限流段9与应急断开自封阀2之间的供油管4，形成过载供油支路；引流孔14沟通过载供油阀11入口和出口；弹簧12处于阀芯13下方，零或负过载时，弹簧12受压将阀芯13推到过载供油阀11内腔顶部闭合位置，从常开切断阀3流出的燃油通过限流段9和引流孔14流向应急断开自封阀2；正过载时，阀芯13受过载力，压缩弹簧12下移，过载供油阀11打开，从常开切断阀3流出的燃油通过限流段9、引流孔14和打开的过载供油阀11流道流向应急断开自封阀2；电动供油泵6从油箱5向发动机1供油，当电动供油泵6故障时，发动机1通过吸油单向阀8从油箱5吸取燃油；过载供油阀11全开状态下，供油支管10、过载供油阀11形成过载供油支路流阻显著低于限流段9的流阻。
供油支管10通径、过载供油阀11全开的当量通径大于限流段9的最小通径。
限流段9两端直接连接到应急断开自封阀2、常开切断阀3。
限流段9为安装有限流片的管件或文氏管。
引流孔14通径为d，供油支管10通径为D，0≤d≤0.3D。
过载供油阀11及其阀芯13轴线方向与其响应的过载方向平行，以具有最大响应能力。
双路或多路供油燃油系统，其中部分或全部通路使用本发明所述系统，以分别满足其供油过载及发动机入口流量压力参数要求。
使用两路以上过载自适应供油系统的，各路过载供油阀11及其阀芯13的安装方向分别与其响应的过载方向共向，以分别具有最大响应能力。
同时响应两个或三个方向过载时，各方向过载供油阀11及其阀芯13的安装方向分别与其响应的过载方向平行。
本发明的有益效果：本发明可用于正过载环境供油，省去过载供油泵，简化过载供油调节装置，减小装机重量，提高过载供油响应和可靠性。可广泛应用于直升机、飞机、火箭等各类航空器的正过载环境供油。
附图说明：
图1是现有单发直升机供油系统原理图。
图2是本发明应用于单发直升机供油系统的原理图。
图3是现有双发直升机供油系统原理图。
图4是本发明应用于双发直升机供油系统的原理图。
1-发动机、2-应急断开自封阀、3-常开切断阀、4-供油管、5-油箱、6-电动供油泵、7-单向阀、8-吸油单向阀、9-限流段、10-供油支管、11-过载供油阀、12-弹簧、13-阀芯、14-引流孔。
具体实施方式
如图1，是现有单发直升机供油系统原理图，适用于发动机入口压力条件较宽，最大负过载时供油不产生超压，且最大正过载时供油不产生低压情况。
图2是本发明应用于单发直升机供油系统的原理图，适用于以图1情况基线计算，最大负过载时供油不产生超压，最大正过载时供油产生低压情况。这种架构的过载自适应供油系统包括发动机1、应急断开自封阀2、常开切断阀3、供油管4、油箱5、电动供油泵6单向阀7、吸油单向阀8、限流段9、供油支管10、过载供油阀11、弹簧12、阀芯13、引流孔14，其中，电动供油泵6、单向阀7和吸油单向阀8置于油箱5内，由供油管4依次连接电动供油泵6、单向阀7、常开切断阀3、限流段9、应急断开自封阀2和发动机1，吸油单向阀8通过供油管4连接到单向阀7出口；常开切断阀3与限流段9之间支口依次连接供油支管10、过载供油阀11到限流段9与应急断开自封阀2之间的供油管4，形成过载供油支路；引流孔14沟通过载供油阀11入口和出口；弹簧12处于阀芯13下方，零或负过载时，弹簧12受压将阀芯13推到过载供油阀11内腔顶部闭合位置，从常开切断阀3流出的燃油通过限流段9和引流孔14流向应急断开自封阀2；正过载时，阀芯13受过载力，压缩弹簧12下移，过载供油阀11打开，从常开切断阀3流出的燃油通过限流段9、引流孔14和打开的过载供油阀11流道流向应急断开自封阀2；电动供油泵6从油箱5向发动机1供油，当电动供油泵6故障时，发动机1通过吸油单向阀8从油箱5吸取燃油。阀芯13产生的正过载力和阀芯13自身重力之和大于弹簧12初始压缩力时，过载供油阀11打开，从过载供油支路流向发动机的燃油较总供油流量的比值随载供油阀11开度增大而增大，当过载供油阀11全开时，供油支管10、过载供油阀11形成过载供油支路流阻显著低于限流段9的流阻，流向发动机的燃油供油流量中，大部分从过载供油支路流过，少部分从限流段9流过。
为进一步增大正过载较大时过载供油支路的流通能力，供油支管10通径、过载供油阀11全开的当量通径显著大于限流段9的最小通径。
限流段9两端直接连接到应急断开自封阀2、常开切断阀3。
限流段9为安装有限流片的管件或文氏管。
引流孔(14)通径为d，供油支管(10)通径为D，0≤d≤0.3D。
过载供油阀11及其阀芯13轴线方向与其响应的过载方向平行，以具有最大响应能力。
双路或多路供油燃油系统，其中部分或全部通路使用本发明所述系统，以分别满足其供油过载及发动机入口流量压力参数要求。
使用两路以上过载自适应供油系统的，各路过载供油阀(11)及其阀芯(13)的安装方向分别与其响应的过载方向共向，以分别具有最大响应能力。
同时响应两个或三个方向过载时，各方向过载供油阀(11)及其阀芯(13)的安装方向分别与其响应的过载方向平行。

Claims (10)

1.一种过载自适应供油系统，其特征在于，包括：发动机(1)、应急断开自封阀(2)、常开切断阀(3)、供油管(4)、油箱(5)、电动供油泵(6)单向阀(7)、吸油单向阀(8)、限流段(9)、供油支管(10)、过载供油阀(11)、弹簧(12)、阀芯(13)，其中，电动供油泵(6)、单向阀(7)和吸油单向阀(8)置于油箱(5)内，由供油管(4)依次连接电动供油泵(6)、单向阀(7)、常开切断阀(3)、限流段(9)、应急断开自封阀(2)和发动机(1)，电动供油泵(6)从油箱(5)向发动机(1)供油，吸油单向阀(8)通过供油管(4)连接到单向阀(7)出口，当电动供油泵(6)故障时，发动机(1)通过吸油单向阀(8)从油箱(5)吸取燃油；常开切断阀(3)与限流段(9)之间支口依次连接供油支管(10)、过载供油阀(11)到限流段(9)与应急断开自封阀(2)之间的供油管(4)，形成过载供油支路；零或负过载时，弹簧(12)受压将阀芯(13)推到过载供油阀(11)内腔顶部闭合位置，从常开切断阀(3)流出的燃油通过限流段(9)和引流孔(14)流向应急断开自封阀(2)；正过载时，阀芯(13)受过载力，压缩弹簧(12)，过载供油阀(11)打开，从常开切断阀(3)流出的燃油通过限流段(9)和打开的过载供油阀(11)流道流向应急断开自封阀(2)；过载供油阀(11)响应飞行过载值。
2.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，供油支管(10)通径、过载供油阀(11)全开的当量通径大于限流段(9)的最小通径。
3.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，限流段(9)两端分别连接到应急断开自封阀(2)、常开切断阀(3)。
4.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，限流段(9)为安装有限流片的管件或文氏管。
5.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，引流孔(14)通径为d，供油支管(10)通径为D，0≤d≤0.3D。
6.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，当发动机(1)通过吸油单向阀(8)从油箱(5)吸燃供油时，过载供油阀(11)关闭，供油流阻小于发动机吸油压力。
7.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，过载供油阀(11)及其阀芯(13)轴线方向与其响应的过载方向平行。
8.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，双路或多路供油燃油系统的其中部分或全部通路使用权利要求1所述系统。
9.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，使用2路以上过载自适应供油系统的，各路过载供油阀(11)及其阀芯(13)的安装方向分别与其响应的过载方向共向。
10.根据权利要求1所述的过载自适应供油系统，其特征在于，同时响应两个或三个方向过载时，各方向过载供油阀(11)及其阀芯(13)的安装方向分别与其响应的过载方向平行。
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