CN114033557B - 一种功能集成化燃油活门组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功能集成化燃油活门组件，包括副油路活门、主油路活门、选择活门和超转电磁阀；其中，所述的副油路活门通过不同的出油口分别与漏油口、燃油泵调节器和选择活门连接；所述的主油路活门通过不同的出油口分别与漏油口、燃油泵调节器和选择活门连接；所述的选择活门通过不同的出油口分别与副燃油喷嘴、主燃油喷嘴和燃油泵调节器连接；所述的选择活门与燃油泵调节器之间设置超转电磁阀；燃油进口分别连接到副油路活门、主油路活门和选择活门。本发明为航空发动机燃油系统提供一个紧凑的功能集成化的具有燃油分配和超转不停车功能的燃油活门组件，通过燃油活门组件可实现发动机超转不停车功能，减少发动机的停车率。

Description

一种功能集成化燃油活门组件

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体涉及一种功能集成化燃油活门组件。

背景技术

现有的航空发动机燃油系统中通过采用燃油分配器来实现主、副油路燃油分配，通常是靠燃油压力与弹簧力作用在活门上，燃油压力增加到一定程度时克服弹簧力作用后分别接通主、副燃油油路来实现发动机的主、副燃油管路的燃油分配，在发动机停车后燃油总管的燃油通过漏油口将其放置大气中，但是在发动机超转状态时，虽然可以通过快速断油以防止超转，然而当发动机转速低于超转状态时又无法实现快速重新供油以防止停车。因此，亟需提供一种能够同时实现燃油分配和超转回油这两种功能的装置，使其同时满足发动机燃油分配和超转不停车的使用要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于：提供一种功能集成化燃油活门组件，使其同时满足发动机燃油分配和超转不停车的使用要求。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种功能集成化燃油活门组件，包括由副油路活门、主油路活门、选择活门和超转电磁阀；

其中，所述的副油路活门通过不同的出油口分别与漏油口、燃油泵调节器和选择活门连接；

所述的主油路活门通过不同的出油口分别与漏油口、燃油泵调节器和选择活门连接；

所述的选择活门通过不同的出油口分别与副燃油喷嘴、主燃油喷嘴和燃油泵调节器连接；

所述的选择活门与燃油泵调节器之间设置超转电磁阀；

燃油进口分别连接到副油路活门、主油路活门和选择活门。

优选地，所述的副油路活门包括副油路阀套以及设置在副油路阀套内部的副油路阀芯、副油路弹簧和副油路弹簧座；其中，所述的副油路弹簧设置在副油路弹簧座和副油路阀芯之间；所述的副油路阀套的侧壁由下到上设置第一出油口、第二出油口和第三出油口；副油路阀套的底部设置第一进油口。

优选地，所述的副油路阀芯为柱形阀芯，副油路阀芯的周壁设置第一环形窗口。

优选地，所述的主油路活门包括主油路阀套以及设置在主油路阀套内部的主油路阀芯、主油路弹簧和主油路弹簧座；其中，所述的主油路弹簧设置在主油路弹簧座和主油路阀芯之间；所述的主油路阀套的侧壁由下到上设置第四出油口、第五出油口、第六出油口；主油路阀套的底部设置第二进油口。

优选地，所述的主油路阀芯为柱形阀芯，主油路阀芯的周壁设置第二环形窗口。

优选地，所述的选择活门包括第一阀套以及设置在第一阀套内的第一阀芯、第一弹簧和第一弹簧座；其中，所述的第一弹簧设置在第一弹簧座和第一阀芯之间；所述的选择活门的第一阀套的侧壁上设置主油路入口、副油路入口、主油路出口、副油路出口和第七出油口；第一阀套的底部设置第三进油口。

优选地，所述的第一阀芯为柱形阀芯，第一阀芯的周壁设置多个第三环形窗口，第一阀芯的中心设置通孔，所述的通孔内设置节流嘴。

优选地，所述副油路活门的第一出油口通过油路A1连接到选择活门的副油路入口；所述副油路活门的第二出油口通过油路E1连接到漏油口；所述副油路活门的第三出油口通过油路R1连接到燃油泵调节器；

所述的燃油进口分别通过进油管道连接到副油路活门的第一进油口、主油路活门的第二进油口和选择活门的第三进油口。

优选地，所述主油路活门的第四出油口通过油路B1连接到选择活门的主油路入口；所述主油路活门的第五出油口通过油路F1连接到漏油口；所述主油路活门的第六出油口通过油路P1连接到燃油泵调节器。

优选地，所述选择活门的副油路出口通过油路A2连接到副燃油喷嘴；所述选择活门的主油路出口通过油路B2连接到主燃油喷嘴；所述的选择活门的第七出油口通过油路D1连接到超转电磁阀，超转电磁阀通过油路D2连接到燃油泵调节器。

本发明的有益效果在于：

1、当发动机正常起动和正常运转时，燃油从燃油进口到主油路活门和副油路活门，最后到达主燃油喷嘴和副燃油喷嘴，实现燃油分配功能，向发动机主、副燃油总管分配燃油。

2、当发动机处于停车状态时，燃油进口停止供油，副油路活门和主油路活门中的阀芯移动至下止点状态，由于发动机燃烧室的反压作用，实现燃油总管吹/排油功能；吹除主、副油路燃油总管中的积油，并将积油排至发动机漏油口，防止燃油回流至燃油喷嘴而产生积碳。

3、当发动机超转时，通过接通超转电磁阀，使得燃油从两条路(一条路是燃油进入选择活门经过超转电磁阀后进入到燃油泵调节器；另一条路是燃油进入到主油路活门，在从主油路活门进入到选择活门，最后到达燃油泵调节器；)进入到燃油泵调节器进口形成循环回路；同时保证主、副油路活门中的燃油不会从漏油口排出，使得发动机超转消除后再次实现供油，从而保证发动机连续工作不停车。

综上所述：本发明为航空发动机燃油系统提供一个紧凑的功能集成化的具有燃油分配和超转不停车功能的燃油活门组件，通过燃油活门组件可实现发动机超转不停车功能，减少发动机的停车率；分别对主、副油路供油，提高燃油雾化效果，提高发动机起动成功率；发动机停车时，主副油路燃油总管的燃油排入机外漏油口，防止燃油喷嘴积碳。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为正常工作状态时本发明的结构示意图；

图2为超转保护时本发明的结构示意图；

图3为停车时本发明的结构示意图；

图4为副油路活门的结构示意图；

图5为主油路活门的结构示意图；

图6为选择活门的结构示意图；

附图标记中：

10-副油路活门、11-副油路阀套、111-第一出油口、112-第二出油口、113-第三出油口、114-第一进油口、12-副油路阀芯、121-第一环形窗口、13-副油路弹簧、14-副油路弹簧座；

20-主油路活门、21-主油路阀套、211-第四出油口、212-第五出油口、213-第六出油口、214-第二进油口、22-主油路阀芯、221-第二环形窗口、23-主油路弹簧、24-主油路弹簧座；

30-选择活门、31-第一阀套、311-主油路入口、312-副油路入口、313-主油路出口、314-副油路出口、315-第七出油口、316-第三进油口、32-第一阀芯、321-第三环形窗口、33-第一弹簧、34-第一弹簧座、35-节流嘴；

40-超转电磁阀、50-燃油泵调节器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种功能集成化燃油活门组件，如图1所示：包括副油路活门10、主油路活门20、选择活门30、超转电磁阀40；

其中，所述的副油路活门10通过不同的出油口分别与漏油口、燃油泵调节器50和选择活门30连接；所述的主油路活门20通过不同的出油口分别与漏油口、燃油泵调节器50(此处的燃油泵调节器50是一个集普通燃油泵和燃油调节器的一个集成产品)和选择活门30连接；所述的选择活门30通过不同的出油口分别与副燃油喷嘴、主燃油喷嘴和燃油泵调节器50连接；所述的选择活门30与燃油泵调节器50之间设置超转电磁阀40；燃油进口分别连接到副油路活门10、主油路活门20和选择活门30。

通过设置本发明的功能集成化燃油活门组件，在发动机正常起动和正常运转过程中，燃油从燃油进口进入到主油路活门20和副油路活门10，最后到达主燃油喷嘴和副燃油喷嘴，实现燃油分配功能，向发动机主、副燃油总管分配燃油。当发动机处于停车状态时，燃油进口停止供油，副油路活门10和主油路活门20中的阀芯移动至下止点状态，由于发动机燃烧室的反压作用，实现燃油总管吹/排油功能；吹除主、副油路燃油总管中的积油，并将积油排至发动机漏油口，防止燃油回流至燃油喷嘴而产生积碳。当发动机超转时，通过接通超转电磁阀40，使得燃油从两条路(一条路是燃油进入选择活门30经过超转电磁阀40后进入到燃油泵调节器50；另一条路是燃油进入到主油路活门20，在从主油路活门20进入到选择活门30，最后到达燃油泵调节器50；)进入到燃油泵调节器50进口形成循环回路；同时保证主油路活门20和副油路活门10中的燃油不会从漏油口排出，使得发动机超转消除后再次实现供油，从而保证发动机连续工作不停车。

具体地，副油路活门10的具体结构如图4所示：所述的副油路活门10包括副油路阀套11以及设置在副油路阀套11内部的副油路阀芯12、副油路弹簧13和副油路弹簧座14；

其中，所述的副油路弹簧13设置在副油路弹簧座14和副油路阀芯12之间；所述的副油路阀套11的侧壁上由下到上设置第一出油口111、第二出油口112和第三出油口113；副油路阀套11的底部设置第一进油口114。所述的副油路阀芯12为柱形阀芯，副油路阀芯12的周壁设置第一环形窗口121。

通过设置第一环形窗口121，副油路阀芯12移动时，第一环形窗口121的位置也会上下移动，从而实现发动机不同工作状态下，油路A1、油路E1的连通状态发生改变。

具体地，主油路活门20的具体结构如图5所示：所述的主油路活门20包括主油路阀套21以及设置在主油路阀套21内部的主油路阀芯22、主油路弹簧23和主油路弹簧座24；

其中，所述的主油路弹簧23设置在主油路弹簧座24和主油路阀芯22之间；所述的主油路阀套21的侧壁上由下到上设置第四出油口211、第五出油口212、第六出油口213；主油路阀套21的底部设置第二进油口214。所述的主油路阀芯22为柱形阀芯，主油路阀芯22的周壁设置第二环形窗口221。

通过设置第二环形窗口221，主油路阀芯22移动时，第二环形窗口221的位置也会上下移动，从而实现发动机不同工作状态下，油路B1、油路F1的连通状态发生改变。

具体地，选择活门30的具体结构如图6所示：所述的选择活门30包括第一阀套31以及设置在第一阀套31内的第一阀芯32、第一弹簧33和第一弹簧座34；

其中，所述的第一弹簧33设置在第一弹簧座34和第一阀芯32之间；所述的选择活门30的第一阀套31的侧壁上设置主油路入口311、副油路入口312、主油路出口313、副油路出口314和第七出油口315；选择活门30阀套的底部设置第三进油口316。所述的第一阀芯32为柱形阀芯，第一阀芯32的周壁设置多个第三环形窗口321，第一阀芯32的中心设置通孔，所述的通孔内设置节流嘴35。

通过设置多个第三环形窗口321，第一阀芯32移动时，第三环形窗口321的位置也会上下移动，从而实现发动机不同工作状态下，油路A2、油路B2、油路C1的连通状态发生改变。通过设置节流嘴35，其作用如下：通过设置合适的节流嘴35孔口大小调节第一阀芯32的上下两腔的压差，保证上腔的填充时间不至于太长，同时节流嘴35又不能设置过大，大了会受超转电磁阀40流量限制，存在憋压状态，因此选择合适的节流嘴35来保证选择活门30和超转电磁阀40的匹配工作。

通过设置超转电磁阀40，通过接通和关闭超转电磁阀40，从而实现发动机不同工作状态下，油路D1、油路D2的连通状态发生改变。

具体地，结合附图1、4、5、6，可以看出：本发明的功能集成化燃油活门组件中各部件的具体连接关系设置如下：

所述的燃油进口分别通过进油管道连接到副油路活门10的第一进油口114、主油路活门20的第二进油口214和选择活门30的第三进油口316。

所述副油路活门10的第一出油口111通过油路A1连接到选择活门30的副油路入口312；所述副油路活门10的第二出油口112通过油路E1连接到漏油口；所述副油路活门10的第三出油口113通过油路R1连接到燃油泵调节器50。

所述主油路活门20的第四出油口211通过油路B1连接到选择活门30的主油路入口311；所述主油路活门20的第五出油口212通过油路F1连接到漏油口；所述主油路活门20的第六出油口213通过油路P1连接到燃油泵调节器50。

所述选择活门30的副油路出口314通过油路A2连接到副燃油喷嘴；所述选择活门30的主油路出口313通过油路B2连接到主燃油喷嘴；所述的选择活门30的第七出油口315通过油路D1连接到超转电磁阀40，超转电磁阀40通过油路D2连接到燃油泵调节器50。

结合附图1-3，对本发明功能集成化燃油活门组件的具体工作过程介绍如下：

如图1所示：当发动机正常起动时，随着燃油进口压力的增大，副油路活门10的副油路阀芯12和主油路活门20的主油路阀芯22均向上运动，在实际工作时，可以根据需要设置不同弹力的副油路弹簧13和主油路弹簧23；例如将副油路弹簧13的弹力设置成小于主油路弹簧23的弹力，使得，副油路活门10的副油路阀芯12要先于主油路活门20的主油路阀芯22向上移动，也就是油路A1先于油路B1处于接通状态。

而选择活门30的第一阀芯32的通孔处由于设置节流嘴，所以选择活门30的第一阀芯32不会向上移动，仍然处于下止点位置，此时，主油路入口311和主油路出口313位于同一个第三环形窗口321处，副油路入口312和副油路出口314也位于同一个第三环形窗口321处，所以，燃油从油路A1进入到选择活门30后，经过选择活门30的第三环形窗口321后，从油路A2进入到副燃油喷嘴；燃油从油路B1进入到选择活门30后，经过选择活门30的第三环形窗口321后，从油路B2进入到主燃油喷嘴。两路油路先后接通后经过选择活门30向副燃油喷嘴、主燃油喷嘴供油，从而实现燃油分配功能。

如图2所示：当发动机超转时，电子控制器向超转电磁阀40发出指令信号使其接通，油路D1和D2连通；由于燃油泵调节器50进口为低压腔，选择活门30的第一阀芯32克服第一弹簧33的弹力向上移动，使得油路B1和C1接通，燃油回流至燃油泵调节器50；然而，此时油路A2和B2均处于不连通状态，流向副燃油喷嘴、主燃油喷嘴的供油被切断，发动机转速降低，达到超转保护的目的；同时，油路A1和B1的燃油也不会从漏油口漏出，仍然处于充盈状态，保证了发动机重新供油时无需再次填充油路，从而使得发动机不停车。

由于副燃油喷嘴、主燃油喷嘴的供油被切断，发动机转速降低，当转速低于超转转速时，电子控制器向超转电磁阀40发出指令信号使其关闭，油路D1和D2处于不接通状态，选择活门30的弹簧侧腔室为高压状态，在弹簧力作用下第一阀芯32向下移动，此时燃油油路A2和B2分别重新接通，再次通过选择活门30向副燃油喷嘴、副主燃油喷嘴供油，再次实现燃油分配功能，并保证了发动机连续工作不停车。

如图3所示：当发动机正常停车时，燃油进口停止供油，副油路活门10和主油路活门20的副油路阀芯12和主油路阀芯22分别在弹簧力作用下向下移动至下止点状态，此时副油路的燃油通过油路A1经副油路活门10后与油路E1接通，由于发动机燃烧室的反压作用，副油路燃油总管中的积油被吹除，燃油通过漏油口流出；而主油路的燃油通过油路B1经主油路活门202后与油路F1接通，同样由于发动机燃烧室的反压作用，主油路燃油总管中的积油也被吹除，主油路燃油同样通过漏油口流出，可防止主、副油路燃油回流至燃油喷嘴而产生积碳。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：包括副油路活门(10)、主油路活门(20)、选择活门(30)和超转电磁阀(40)；

其中，所述的副油路活门(10)通过不同的出油口分别与漏油口、燃油泵调节器(50)和选择活门(30)连接；

所述的主油路活门(20)通过不同的出油口分别与漏油口、燃油泵调节器(50)和选择活门(30)连接；

所述的选择活门(30)通过不同的出油口分别与副燃油喷嘴、主燃油喷嘴和燃油泵调节器(50)连接；所述的选择活门(30)包括第一阀套(31)以及设置在第一阀套(31)内的第一阀芯(32)、第一弹簧(33)和第一弹簧座(34)；

其中，所述的第一弹簧(33)设置在第一弹簧座(34)和第一阀芯(32)之间；

所述的选择活门(30)的第一阀套(31)的侧壁上设置主油路入口(311)、副油路入口(312)、主油路出口(313)、副油路出口(314)和第七出油口(315)；第一阀套(31)的底部设置第三进油口(316)；

所述的选择活门(30)与燃油泵调节器(50)之间设置超转电磁阀(40)；

燃油进口分别连接到副油路活门(10)、主油路活门(20)和选择活门(30)。

2.根据权利要求1所述的一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：所述的副油路活门(10)包括副油路阀套(11)以及设置在副油路阀套(11)内部的副油路阀芯(12)、副油路弹簧(13)和副油路弹簧座(14)；

其中，所述的副油路弹簧(13)设置在副油路弹簧座(14)和副油路阀芯(12)之间；

所述的副油路阀套(11)的侧壁由下到上设置第一出油口(111)、第二出油口(112)和第三出油口(113)；副油路阀套(11)的底部设置第一进油口(114)。

3.根据权利要求2所述的一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：所述的副油路阀芯(12)为柱形阀芯，副油路阀芯(12)的周壁设置第一环形窗口(121)。

4.根据权利要求2或3所述的一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：所述的主油路活门(20)包括主油路阀套(21)以及设置在主油路阀套(21)内部的主油路阀芯(22)、主油路弹簧(23)和主油路弹簧座(24)；

其中，所述的主油路弹簧(23)设置在主油路弹簧座(24)和主油路阀芯(22)之间；

所述的主油路阀套(21)的侧壁由下到上设置第四出油口(211)、第五出油口(212)、第六出油口(213)；主油路阀套(21)的底部设置第二进油口(214)。

5.根据权利要求4所述的一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：所述的主油路阀芯(22)为柱形阀芯，主油路阀芯(22)的周壁设置第二环形窗口(221)。

6.根据权利要求1所述的一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：所述的第一阀芯(32)为柱形阀芯，第一阀芯(32)的周壁设置多个第三环形窗口(321)，第一阀芯(32)的中心设置通孔，所述的通孔内设置节流嘴(35)。

7.根据权利要求6所述的一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：所述副油路活门(10)的第一出油口(111)通过油路A1连接到选择活门(30)的副油路入口(312)；所述副油路活门(10)的第二出油口(112)通过油路E1连接到漏油口；所述副油路活门(10)的第三出油口(113)通过油路R1连接到燃油泵调节器(50)；

所述的燃油进口分别通过进油管道连接到副油路活门(10)的第一进油口(114)、主油路活门(20)的第二进油口(214)和选择活门(30)的第三进油口(316)。

8.根据权利要求7所述的一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：所述主油路活门(20)的第四出油口(211)通过油路B1连接到选择活门(30)的主油路入口(311)；所述主油路活门(20)的第五出油口(212)通过油路F1连接到漏油口；所述主油路活门(20)的第六出油口(213)通过油路P1连接到燃油泵调节器(50)。

9.根据权利要求8所述的一种功能集成化燃油活门组件，其特征在于：所述选择活门(30)的副油路出口(314)通过油路A2连接到副燃油喷嘴；所述选择活门(30)的主油路出口(313)通过油路B2连接到主燃油喷嘴；所述的选择活门(30)的第七出油口(315)通过油路D1连接到超转电磁阀(40)，超转电磁阀(40)通过油路D2连接到燃油泵调节器(50)。

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