CN114046206B - 一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械液压控制装置技术领域，涉及根据负载流量需求，自动对组合泵供油进行选择与切换，尤其涉及一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置。本发明可以满足自动选择与切换组合泵供油的使用需求；解决了燃油控制系统在不同流量需求下，自动选择与控制组合泵切换供油的问题。

Description

一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置
技术领域
本发明属于机械液压控制装置技术领域，涉及根据负载流量需求，自动对组合泵供油进行选择与切换，尤其涉及一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置。
背景技术
现有的组合泵供油切换调节装置为开环控制，通过调节泵切换电磁阀来切换组合泵供油，无法根据负载流量需求实现流量的闭环调节控制，影响产品的使用性，降低了产品的使用效率。
参阅图1，现有的组合泵切换调节控制装置包括：离心泵，齿轮泵1，齿轮泵2，双向节流器，单向阀，定压活门，泵切换活门，回油活门，转换活门，泵切换电磁阀。主泵供油入口为高压油；定压活门出口为定值2MPa的定压油；回油为定值0.2MPa的低压油。当发动机需油量较大时，需要双泵同时供油，此时泵切换电磁阀通电，转换活门处于上止靠位置，回油活门向左移动，泵切换活门处于下止靠位置，系统处于双泵同时供油状态。当处于高空巡航工作状态时，需油量较小，此时泵切换电磁阀断电，转换活门处于下止靠位置，回油活门向右移动，齿轮泵2出口的燃油与回油油箱接通，此时为单泵(齿轮泵1)工作状态。
开环调节系统只能通过控制泵切换电磁阀的通、断电来对去往燃油调节器的供油进行调节与切换，调节精度较低，不能较好的满足燃油附件产品使用便携性的需求。
发明内容
发明目的：提供一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置，由回油切换活门、分油活门与计量活门组成的，对组合泵供油进行闭环控制的系统，可以满足自动选择与切换组合泵供油的使用需求；解决了燃油控制系统在不同流量需求下，自动选择与控制组合泵切换供油的问题。
技术方案：提供一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置，所述闭环调节控制装置包括第一齿轮泵1、第二齿轮泵2、回油切换活门3、定压活门4、分油活门5、主计量活门6、电液伺服阀7；
第一齿轮泵1、定压活门4、分油活门5和主计量活门6依次连通；第二齿轮泵2、回油切换活门3、定压活门4、分油活门5和主计量活门6依次连通；定压活门4出口与电液伺服阀7、分油活门5连通；分油活门5的下腔连接第一齿轮泵1、第二齿轮泵2输出的高压油，上腔连接主计量活门6计量后燃油；分油活门5出口与回油切换活门3左右控制腔连通；
当发动机起动时：第一齿轮泵1、第二齿轮泵2输出流量较小；此时，分油活门5在弹簧力的作用下处于下止靠位置；回油切换活门3右腔控制压力高于左腔控制压力，处于最左端；第二齿轮泵2输出的高压油经回油切换活门3中部的混合腔体后输出，与第一齿轮泵1输出高压油混合进入1通道，通往主计量活门入口；
当发动机处于巡航状态、负载需油量变小时：分油活门5上腔感受计量后压力、下腔感受计量前压力；此时，分油活门5上腔感受的计量后压力变小、下腔感受的泵后高压油压力变高，分油活门5上移；分油活门5输出给回油切换活门3左腔的油压升高、输出给回油切换活门3右腔的油压降低，回油切换活门3右移，逐步关小在回油切换活门3中第一齿轮泵1、第二齿轮泵2的沟通窗口，降低1通道的供油量；回油切换活门3的回油2窗口打开，使第二齿轮泵2的高压油经回油2窗口与回油沟通；
电液伺服阀7与主计量活门6的上下控制腔连通，用于根据控制信号，控制主计量活门6的位移开度，改变计量前后的压力，影响分油活门5的移动，以控制回油切换活门3的移动。
进一步地，第二齿轮泵2的输出高压油与1通道之间连接有旁通活门8；用于当回油切换活门3左移时，第二齿轮泵2的输出高压油经旁通活门8与1通道联通，实现单泵切换至双泵过程中压力与流量的平稳切换。
进一步地，回油切换活门3包括位于回油腔1和混合腔；回油腔1经回油1出口与回油连通；混合腔，用于根据活门的移动位置，实现第二齿轮泵2的输出高压油与混合腔上型孔1的连通或切断。
进一步地，所述分油活门包括位于轴向两端的上腔、下腔，位于径向方向的定压油入口腔、回油入口腔，及分别连接回油切换活门左右两腔的出口腔；用于根据计量前后的压差，实现分油活门的上下移动，改变两个出口腔的流量和压力。
进一步地，1通道与回油管路之间连接有安全活门8；用于当1通道压力过大时，打开卸压。
进一步地，定压活门的入口与1通道连通、出口与分油活门的定压油入口腔及电液伺服阀连通；用于提供恒定压力的流量。
进一步地，第一齿轮泵1、第二齿轮泵2构成组合泵；回油切换油门的回油1出口、回油2出口，回油至组合泵的入口。
进一步地，第一齿轮泵1的出口流量小于第二齿轮泵2的出口流量。
进一步地，第一齿轮泵8的出口流量在4200kg/h以内。
进一步地，回油切换活门3、定压活门4、分油活门5、主计量活门6分别安装于对应的活门衬套内。
本发明的技术效果：本发明主要通过回油切换活门、分油活门与计量活门形成压差-回油闭环控制系统，在计量活门开度变化时，通过分油活门控制回油切换活门的位置，改变组合泵的回油流量，从而实现自动选择与切换组合泵供油的功能。
附图说明
图1组合泵供油切换的开环调节装置的系统原理图；
图2组合泵供油切换的闭环调节控制装置的控制原理图。
具体实施方式
本实施例，结合图2所示，本实施例，提供一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置，所述闭环调节控制装置包括第一齿轮泵1、第二齿轮泵2、回油切换活门3、定压活门4、分油活门5、主计量活门6、电液伺服阀7。
第一齿轮泵1、定压活门4、分油活门5和主计量活门6依次连通；第二齿轮泵2、回油切换活门3、定压活门4、分油活门5和主计量活门6依次连通；定压活门4出口与电液伺服阀7、分油活门5连通；分油活门5的下腔连接第一齿轮泵1、第二齿轮泵2输出的高压油，上腔连接主计量活门6计量后燃油；分油活门5出口与回油切换活门3左右控制腔连通。
此外，本实施例，第二齿轮泵2的输出高压油与1通道之间连接有旁通活门8；用于当回油切换活门3左移时，第二齿轮泵2的输出高压油经旁通活门8与1通道联通，实现单泵切换至双泵过程中压力与流量的平稳切换。
本实施例的工作原理：
当发动机起动时：第一齿轮泵1、第二齿轮泵2输出流量较小；此时，分油活门5在弹簧力的作用下处于下止靠位置；回油切换活门3右腔控制压力高于左腔控制压力，处于最左端；第二齿轮泵2输出的高压油经回油切换活门3中部的混合腔体后输出，与第一齿轮泵1输出高压油混合进入1通道，通往主计量活门入口。
当发动机处于巡航状态、负载需油量变小时：分油活门5上腔感受计量后压力、下腔感受计量前压力；此时，分油活门5上腔感受的计量后压力变小、下腔感受的泵后高压油压力变高，分油活门5上移；分油活门5输出给回油切换活门3左腔的油压升高、输出给回油切换活门3右腔的油压降低，回油切换活门3右移，逐步关小在回油切换活门3中第一齿轮泵1、第二齿轮泵2的沟通窗口，降低1通道的供油量；回油切换活门3的回油2窗口打开，使第二齿轮泵2的高压油经回油2窗口与回油沟通。
具体地，本实施例：当负载需油量继续变小，分油活门继续上移，回油切换活门继续向右移动，泵1口与左侧的回油腔沟通进行正常的回油控制调节，而泵2流量通过回油切换活门右侧的回油窗口全部回至回油箱，降低齿轮泵2的泵后压力。
当发动机处于起飞或降落过程时：此时，分油活门5上腔感受的计量后压力变大、下腔感受的泵后高压油压力变低，分油活门5下移；分油活门5输出给回油切换活门3左腔的油压降低、输出给回油切换活门3右腔的油压升高，回油切换活门3左移，逐步开大在回油切换活门3中第一齿轮泵1、第二齿轮泵2的沟通窗口，增加1通道的供油量；回油切换活门3的回油2窗口关闭；第二齿轮泵2输出的高压油经回油切换活门3中部的混合腔体后输出，与第一齿轮泵1输出高压油混合进入1通道。
电液伺服阀7与主计量活门6的上下控制腔连通，用于根据发动机给定的控制信号，控制主计量活门6的位移开度，改变计量前后的压力，影响分油活门5的移动，以控制回油切换活门3的移动。
本实施例，通过电液伺服阀7实现主计量活门6的位移闭环控制。通过分油活门和回油切换活门实现系统的压差恒定控制。
具体地，回油切换活门3包括位于回油腔1、混合腔；回油腔1经回油1出口与回油连通；混合腔，用于根据活门的移动位置，实现第二齿轮泵2的输出高压油与混合腔上型孔1的连通或切断。
分油活门包括位于轴向两端的上腔、下腔，位于径向方向的定压油入口腔、回油入口腔，及分别连接回油切换活门左右两腔的出口腔；用于根据计量前后的压差，实现分油活门的上下移动，改变两个出口腔的流量和压力。
定压活门的入口与1通道连通、出口与分油活门的定压油入口腔及电液伺服阀连通；用于提供恒定压力的流量。
本发明主要用于某发动机附件的燃油调节器中；主要功能是按照电子控制器给定电液伺服阀指令，用于调节计量活门开度。分油活门根据计量活门开度调节回油切换活门的开度数值，控制回油流量，实现对组合泵供油的自动选择与切换。以某次发动机应用为例，本实施例所能达到的具体产品性能要求：
1)工作压力 ≤13MPa
2)切换时间 ≤2ms
3)切换时压力波动 ≤7％。

Claims (9)

1.一种用于组合泵供油选择与切换的闭环调节控制装置，其特征在于，所述闭环调节控制装置包括第一齿轮泵(1)、第二齿轮泵(2)、回油切换活门(3)、定压活门(4)、分油活门(5)、主计量活门(6)、电液伺服阀(7)；
第一齿轮泵(1)、定压活门(4)、分油活门(5)和主计量活门(6)依次连通；第二齿轮泵(2)、回油切换活门(3)、定压活门(4)、分油活门(5)和主计量活门(6)依次连通；定压活门(4)出口与电液伺服阀(7)、分油活门(5)连通；分油活门(5)的下腔连接第一齿轮泵(1)、第二齿轮泵(2)输出的高压油，上腔连接主计量活门(6)计量后燃油；分油活门(5)出口与回油切换活门(3)左右控制腔连通；
电液伺服阀(7)与主计量活门(6)的上下控制腔连通，用于根据控制信号，控制主计量活门(6)的位移开度，改变计量前后的压力，影响分油活门(5)的移动，以控制回油切换活门(3)的移动；所述分油活门包括位于轴向两端的上腔、下腔，位于径向方向的定压油入口腔、回油入口腔，及分别连接回油切换活门左右两腔的出口腔；用于根据计量前后的压差，实现分油活门的上下移动，改变两个出口腔的流量和压力。
2.根据权利要求1所述的闭环调节控制装置，其特征在于，第二齿轮泵(2)的输出高压油与1通道之间连接有旁通活门(8)；用于当回油切换活门(3)左移时，第二齿轮泵(2)的输出高压油经旁通活门(8)与1通道联通，实现单泵切换至双泵过程中压力与流量的平稳切换。
3.根据权利要求1所述的闭环调节控制装置，其特征在于，回油切换活门(3)包括位于回油腔1和混合腔；回油腔1经回油1出口与回油连通；混合腔，用于根据活门的移动位置，实现第二齿轮泵(2)的输出高压油与混合腔上型孔1的连通或切断。
4.根据权利要求1所述的闭环调节控制装置，其特征在于，1通道与回油管路之间连接有旁通活门(8)；用于当1通道压力过大时，打开卸压。
5.根据权利要求1所述的闭环调节控制装置，其特征在于，定压活门的入口与1通道连通、出口与分油活门的定压油入口腔及电液伺服阀连通；用于提供恒定压力的流量。
6.根据权利要求1所述的闭环调节控制装置，其特征在于，第一齿轮泵(1)、第二齿轮泵(2)构成组合泵；回油切换活门的回油1出口、回油2出口，回油至组合泵的入口。
7.根据权利要求1所述的闭环调节控制装置，其特征在于，第一齿轮泵(1)的出口流量小于第二齿轮泵(2)的出口流量。
8.根据权利要求1所述的闭环调节控制装置，其特征在于，第一齿轮泵(1)的出口流量在4200kg/h以内。
9.根据权利要求1所述的闭环调节控制装置，其特征在于，回油切换活门(3)、定压活门(4)、分油活门(5)、主计量活门(6)分别安装于对应的活门衬套内。
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