CN116771520A - 燃油分配装置 - Google Patents
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Abstract
燃油分配装置可以使预燃级分配比例控制范围增大，其包括预燃级油路以及主燃级油路，还包括在所述预燃级油路中设置的分配活门、压差控制活门，所述分配活门用于分配进入预燃级油路以及所述主燃级油路的燃油，所述压差控制活门的两端承受所述分配活门的入口和出口的压差；其特征在于，还包括增压活门，所述增压活门设置在所述主燃级油路，所述增压活门的一端承受预燃级油路入口的油压，另一端承受预设压力和压差控制活门的出口压力。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机的燃烧室的燃油分配装置，尤其涉及航空发动机的分级燃烧室的燃油分配装置。
背景技术
低耗油率、低污染、低排放是未来民航发动机燃烧技术的主要发展趋势。燃油分配装置对进入燃烧室燃烧区的燃油进行不同油路间连续可调的比例控制，降低氮氧化物、一氧化碳等等污染物的排放，实现低污染燃烧。在燃烧室流量小流量时，为了提高燃油喷嘴雾化效果，向燃烧室的部分喷嘴多供油，进一步提供燃烧效率，在燃烧室流量较大时，向燃烧室的全部喷嘴供油，此种方式为燃油的分级控制。
一种恒压差燃油分配装置基本结构原理如图1所示，主要包括：分配活门102、电液伺服阀(EHSV)104、直线位移传感器(LVDT)106、压差控制活门108、计量燃油入口13、预燃级油路出口11、主燃级油路出口12。通过压差控制活门108实现分配活门102进出口的恒压差控制，保证预燃级油路出口11的燃油分配比例的控制精度。EHSV和LVDT与控制器EEC信号连接。
结构原理如图1的恒压差燃油分配装置，主燃级油路出口12不存在活门产生的流阻，即便分配活门102全开时，由于压差控制活门108的作用，预燃级油路仍会存在一个大于主燃级油路的流阻，导致部分燃油流向主燃级油路，限制了预燃级分配比例的上限。
所以，一方面，恒压差燃油分配装置的预燃级分配比例控制范围偏小。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃油分配装置，其可以使得预燃级分配比例控制范围增大。
根据本发明的燃油分配装置，包括预燃级油路以及主燃级油路，还包括在所述预燃级油路中设置的分配活门、压差控制活门，所述分配活门用于分配进入预燃级油路以及所述主燃级油路的燃油，所述压差控制活门的两端承受所述分配活门的入口和出口的压差；其中，该燃油分配装置还包括增压活门，所述增压活门设置在所述主燃级油路，所述增压活门的一端承受预燃级油路入口的油压，另一端承受预设压力和压差控制活门的出口压力。
在一个或多个实施例中，所述预设压力通过弹簧提供。
在一个或多个实施例中，该燃油分配装置还包括分级活门，所述主燃级油路还包括入口段和设置在所述入口段下游侧的出口段，所述出口段包括主燃级加富油路和主燃级非加富油路，在所述入口段设置所述增压活门，在所述主燃级非加富油路设置所述分级活门，所述分级活门接收分级信号控制阀芯的位置，以改变所述主燃级非加富油路的流阻，进而改变所述主燃级加富油路和所述主燃级非加富油路之间的燃油分配量。
在一个或多个实施例中，该燃油分配装置还包括分级活门，所述主燃级油路还包括入口段和设置在所述入口段下游侧的出口段，所述出口段包括主燃级加富油路和主燃级非加富油路，在所述入口段设置所述增压活门，在所述主燃级加富油路设置所述分级活门，所述分级活门接收分级信号控制阀芯的位置，以改变所述主燃级加富油路的流阻，进而改变所述主燃级加富油路和所述主燃级非加富油路之间的燃油分配量。
在一个或多个实施例中，所述分级信号是至少部分地基于发动机的工作状态和来自该分级活门的反馈信号生成的。
根据本发明的实施例由于在主燃级油路中增设了增压活门，从而提高了预燃级分配比例的控制上限。
根据本发明的实施例由于在主燃级油路增设分级活门，进而还实现了恒压差燃油分配装置的分级控制功能。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1是作为对比例的燃油分配装置的示意图。
图2是根据一实施例的燃油分配装置的示意图。
图3是根据一实施例的增压活门的示意图。
图4是根据另一实施例的燃油分配装置的示意图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。提供每个示例是为了解释本发明，而不是限制本发明。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
如图2所示，燃油分配装置包括分配活门402、分配活门电液伺服阀(EHSV)404、分配活门直线位移传感器(LVDT)406和压差控制活门408，还包括计量燃油入口23、预燃级油路21、主燃级油路22，燃油从计量燃油入口23进入后，分为两路，一路为预燃级油路21，另一路为主燃级油路22。
分配活门402接收计量燃油，以分配提供至燃烧室的预燃级油路21和主燃级油路的燃油22。分配活门电液伺服阀404根据分配控制信号来控制分配活门402，以分配提供至该主燃级油路22和该预燃级油路21的燃油，该分配控制信号是至少部分地基于发动机的工作状态和来自该分配活门的反馈信号生成的，通过控制器EEC提供。分配活门402的阀芯在分配活门电液伺服阀404的控制下，移动至指定位置，改变开度面积的大小，改变活门流道的流阻，也改变活门进口与预燃级油路21出口之间的压差。压差控制活门408位于分配活门402与预燃级油路21出口之间，压差控制活门408两端接受分配活门402入口与分配活门402出口的压差信号，实现分配活门402计量油入口，与预燃级油路出口21之间的恒压差控制。
图3示例了一种增压活门，其设置在图2所示的主燃级油路22中，包括可移动的阀芯302和弹簧304。同时参照图2和图3，阀芯302的下端控制腔接入压差控制活门408出口压力信号，同时装有弹簧304，上端承受主燃级油路22的入口压力。主燃级油路22要克服弹簧304的弹力形成的预压力和压差控制活门408出口的压力，推动阀芯302，使得燃油流入主燃级油路22。当预燃级油路21的流量的增加，导致压差控制活门408出口压力的升高，增压活门410下端控制腔压力增大，减小活门开度，减少主燃级油路22的流量，使预燃级油路21流量占比升高，提高了预燃级燃油分配比例。
图4是示出了另一种燃油分配装置，其包括分配活门202、分配活门电液伺服阀(EHSV)204、分配活门直线位移传感器(LVDT)206、压差控制活门208、增压活门210、分级活门212、分级活门电液伺服阀(EHSV)214和分级活门直线位移传感器(LVDT)216，还包括计量燃油入口33、预燃级油路31、主燃级油路，其中主燃级油路包括入口段和设置在入口段下游侧的出口段，入口段大致位于点A至点B的位置。出口段包括主燃级加富油路321、主燃级非加富油路322。
计量燃油从计量燃油入口33进入燃油分配装置，一部分燃油经分配活门202、压差控制活门208，进入预燃级油路。电液伺服阀204根据来自EEC的分配控制信号来控制该分配活门202，以分配提供至该主燃级油路和该预燃级油路的燃油，该分配控制信号是至少部分地基于发动机的工作状态和来自该分配活门的反馈信号生成的。压差控制活门208位于分配活门202与预燃级喷嘴油路出口31之间，压差控制活门208两端接受分配活门202入口与分配活门202出口的压差信号，同时在内部弹簧的共同作用下，实现分配活门入口，与预燃级油路31出口之间的恒压差控制，保证分配比例的控制精度。
另一部分燃油经增压活门210，再进入主燃级加富油路321和主燃级非加富油路322。增压活门210的下端控制腔与预燃级油路相通，接受压差控制活门208的出口的压力信号，其结合同样参照图3进行理解，其同时装有弹簧304，使主燃级油路流阻不小于预燃级油路流阻，进而提高预燃级分配比例控制上限。
经过增压活门210的燃油，部分经主燃级加富油路321的提供至少部分加富喷嘴，部分经主燃级非加富油路出口322的出口提供至非加富喷嘴。电液伺服阀214根据来自EEC的分级控制信号来控制分级活门212，以提供至少部分主燃级加富喷嘴和大部分主燃级非加富喷嘴的燃油，该分级控制信号是至少部分地基于发动机的工作状态和来自该分级活门212的反馈信号生成的，例如通过分级活门直线位移传感器(LVDT)216检测分级活门212的位移产生反馈信号给EEC，EEC再根据基于发动机的工作状态和来自该分级活门212的反馈信号控制电液伺服阀214，改变分级活门212阀芯的位置，调节开度，改变流阻。通过分级活门212实现主燃级加富油路和主燃级非加富油路之间的分级控制。
在另一实施例中，分级活门212替换性地设置在主燃级加富油路321中。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
Claims (6)
1.燃油分配装置，包括预燃级油路以及主燃级油路，还包括在所述预燃级油路中设置的分配活门、压差控制活门，所述分配活门用于分配进入预燃级油路以及所述主燃级油路的燃油，所述压差控制活门的两端承受所述分配活门的入口和出口的压差；其特征在于，还包括增压活门，所述增压活门设置在所述主燃级油路，所述增压活门的一端承受预燃级油路入口的油压，另一端承受预设压力和压差控制活门的出口压力。
2.如权利要求1所述的燃油分配装置，其特征在于，所述预设压力通过弹簧提供。
3.如权利要求1所述的燃油分配装置，其特征在于，该燃油分配装置还包括分级活门，所述主燃级油路还包括入口段和设置在所述入口段下游侧的出口段，所述出口段包括主燃级加富油路和主燃级非加富油路，在所述入口段设置所述增压活门，在所述主燃级非加富油路设置所述分级活门，所述分级活门接收分级信号控制阀芯的位置，以改变所述主燃级非加富油路的流阻，进而改变所述主燃级加富油路和所述主燃级非加富油路之间的燃油分配量。
4.如权利要求1所述的燃油分配装置，其特征在于，该燃油分配装置还包括分级活门，所述主燃级油路还包括入口段和设置在所述入口段下游侧的出口段，所述出口段包括主燃级加富油路和主燃级非加富油路，在所述入口段设置所述增压活门，在所述主燃级加富油路设置所述分级活门，所述分级活门接收分级信号控制阀芯的位置，以改变所述主燃级加富油路的流阻，进而改变所述主燃级加富油路和所述主燃级非加富油路之间的燃油分配量。
5.如权利要求3或4所述的燃油分配装置，其特征在于，所述分级信号是至少部分地基于发动机的工作状态和来自该分级活门的反馈信号生成的。
6.如权利要求5所述的燃油分配装置，其特征在于，所述分级活门包括分级活门直线位移传感器，用于检测分级活门的阀芯的位移，所述分级信号包括分级活门直线位移传感器反馈的信号。
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