專利名稱：一種飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空領(lǐng)域，涉及一種飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有飛機(jī)燃油系統(tǒng)采用變頻供油泵與引射泵交聯(lián)的方式進(jìn)行輸油。供油泵出口燃油一部分流向發(fā)動機(jī)，需要滿足 其入口流量和壓力要求。同時(shí)，供油泵出口的另一部分燃油通入輸油系統(tǒng)作為引射輸油的動流。為了保證引射輸油的高效率，要求有較高的壓力，要求油泵的設(shè)計(jì)供油壓力值較高，這樣，引射輸油的高壓要求和發(fā)動機(jī)入口壓力要求(相對低壓)形成了一對不可調(diào)和的矛盾?，F(xiàn)有燃油系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)兩者的匹配設(shè)計(jì)，因此，需要設(shè)計(jì)飛機(jī)發(fā)動機(jī)燃油入口壓力調(diào)節(jié)方法。在經(jīng)過多種嘗試后發(fā)現(xiàn)，單純通過設(shè)計(jì)油泵的參數(shù)無法實(shí)現(xiàn)兩者的合理匹配，因此考慮在系統(tǒng)中增加調(diào)節(jié)元件實(shí)現(xiàn)功能要求。發(fā)動機(jī)供油管路對飛機(jī)的安全至關(guān)重要，因此希望增加的元件少，功能可靠，同時(shí)不影響系統(tǒng)的其他功能——如吸力供油等。最直接的方法是設(shè)計(jì)相對高的供油壓力，首先保證引射輸油效率，同時(shí)在發(fā)動機(jī)入口端設(shè)計(jì)合理的限流元件，限制發(fā)動機(jī)入口高壓。但是，發(fā)動機(jī)入口供油流量的差異在十倍量級，限流元件的特性是流阻隨流量成指數(shù)函數(shù)量級增加，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)入口壓力隨流量增大不斷遞減，無法滿足發(fā)動機(jī)入口壓力要求，難以實(shí)現(xiàn)成品自身參數(shù)匹配和系統(tǒng)的壓力匹配。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)飛機(jī)發(fā)動機(jī)引射動流高壓與發(fā)動機(jī)入口低壓匹配的供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。另外，提供一種飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括單向活門、發(fā)動機(jī)、調(diào)壓閥、供油泵、引射泵、出口壓力、環(huán)境壓力感受端、入口壓力、集油箱、輸油箱；所述集油箱內(nèi)置供油泵，該供油泵出口管路一路直接與引射泵連通，另一路順次經(jīng)單向活門、調(diào)壓閥向發(fā)動機(jī)供油；另外，集油箱具有一路直接與調(diào)壓閥后端相連的吸力供油管路，該供油管路上設(shè)置有單向活門，避免燃油回流；其中，調(diào)壓閥為能夠根據(jù)入口壓力大小，對流道阻力損失進(jìn)行逆向調(diào)整的柱塞式流量調(diào)節(jié)閥。所述調(diào)壓閥包括滑動密封圈、導(dǎo)套、出口殼體、筒狀活門、大彈簧、調(diào)整墊片、管接頭、支撐套筒、入口殼體，所述筒狀活門一端裝配在出口殼體內(nèi)的導(dǎo)套上，另一端搭接在支撐套筒上，搭接處設(shè)置有滑動密封圈和調(diào)整墊片，另外，筒狀活門內(nèi)部設(shè)置有大彈簧，管接頭作為環(huán)境壓力感受端安裝在支撐套筒上，并導(dǎo)通到筒狀活門內(nèi)部，支撐套筒與入口殼體相連。調(diào)壓閥環(huán)境壓力感受端與集油箱通氣系統(tǒng)管路相連。一種飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)方法步驟I :供油泵出口燃油壓力滿足引射泵入口高壓
集油箱供油泵同時(shí)向引射泵和供油管路供油，供油泵出口燃油壓力使得引射泵入口壓力大于Ibar ；步驟2:調(diào)壓閥壓力調(diào)節(jié)供油泵燃油通過單向活門進(jìn)入調(diào)壓閥，當(dāng)調(diào)壓閥入口壓力過高而使出口壓力高于設(shè)計(jì)值時(shí)，出口壓力作用在活門體承壓面積上產(chǎn)生的關(guān)閉力克服彈簧力，使活門體開度減小，流阻增大，降低出口壓力至要求范圍內(nèi)；當(dāng)入口壓力較低而使出口壓力低于要求值時(shí)，活門體在彈簧力的作用下保持全開狀態(tài)，保證管路的流通能力。步驟3 :對燃油相對環(huán)境壓力進(jìn)行匹配調(diào)整調(diào)壓閥調(diào)節(jié)后的燃油壓力與油箱環(huán)境壓力進(jìn)行匹配，獲得滿足發(fā)動機(jī)入口壓力要求的燃油。其中，該設(shè)計(jì)值為發(fā)動機(jī)入口壓力上限+管路損失+發(fā)動機(jī)與調(diào)壓閥安裝位置高差對應(yīng)壓力。本發(fā)明的技術(shù)效果是本發(fā)明通過設(shè)計(jì)特殊的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過其核心調(diào)壓裝置一調(diào)壓閥，根據(jù)入口壓力大小，對流道阻力損失進(jìn)行逆向調(diào)整，控制發(fā)動機(jī)入口壓力，保證發(fā)動機(jī)入口壓力滿足要求且不隨流量顯著變化，實(shí)現(xiàn)輸油系統(tǒng)動流壓力和發(fā)動機(jī)入口壓力在各種工作狀態(tài)下的兼顧。本發(fā)明飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)方法，通過安裝在發(fā)動機(jī)供油管路上安裝特殊的 壓力調(diào)節(jié)裝置，進(jìn)行參數(shù)匹配，從而調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)入口的燃油壓力，既確保了引射輸油的動流壓力，又確保了在各種條件下向發(fā)動機(jī)不間斷地提供符合壓力要求的燃油。另外，本系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法以非常低的成本解決了采用引射輸油的飛機(jī)供輸油系統(tǒng)的固有問題，既保證了引射輸油的高效率，又保證了發(fā)動機(jī)供油功能的完整性。本發(fā)明在某國家重大專項(xiàng)工程供油系統(tǒng)上得到應(yīng)用，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益，并可擴(kuò)展應(yīng)用至其它飛機(jī)燃油系統(tǒng)，具有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。


圖I是本發(fā)明飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I-單向活門、2_發(fā)動機(jī)、3_調(diào)壓閥、4_供油泵、5_引射泵、6_出口壓力、7_環(huán)境壓力感受端、8-入口壓力、9-集油箱、10-輸油箱、11-滑動密封圈、12-導(dǎo)套、13-出口殼體、14-筒狀活門、15-大彈簧、16-調(diào)整墊片、17-管接頭、18-支撐套筒、19-入口殼體。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明請參閱圖1，其是本發(fā)明飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。所述飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括單向活門I、發(fā)動機(jī)2、調(diào)壓閥3、供油泵4、引射泵5、出口壓力6、環(huán)境壓力感受端7、入口壓力8、集油箱9、輸油箱10。所述集油箱9內(nèi)置供油泵4，該供油泵4出口管路一路直接與引射泵5連通，另一路順次經(jīng)單向活門I、調(diào)壓閥4向發(fā)動機(jī)2供油。另外，集油箱9具有一路直接與調(diào)壓閥3后端相連的吸力供油管路，該供油管路上設(shè)置有單向活門1，避免燃油回流。其中，調(diào)壓閥3為能夠根據(jù)入口壓力大小，對流道阻力損失進(jìn)行逆向調(diào)整的柱塞式流量調(diào)節(jié)閥，該調(diào)壓閥出入口串聯(lián)在供油管路上，同時(shí)其環(huán)境壓力感受端與集油箱通氣系統(tǒng)管路相連。請參閱圖2，其是所述調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖。所述調(diào)壓閥3包括滑動密封圈11、導(dǎo)套12、出口殼體13、筒狀活門14、大彈簧15、調(diào)整墊片16、管接頭17、支撐套筒18、入口殼體19。其中，所述筒狀活門14 一端裝配在出口殼體13內(nèi)的導(dǎo)套12上，另一端搭接在支撐套筒18上，搭接處設(shè)置有滑動密封圈11和調(diào)整墊片16，另外，筒狀活門14內(nèi)部設(shè)置有大彈簧15。管接頭17作為環(huán)境壓力感受端安裝在支撐套筒18上，并導(dǎo)通到筒狀活門14內(nèi)部。另外，支撐套筒18與入口殼體19相連。當(dāng)調(diào)壓閥3出口壓力超過設(shè)計(jì)的最低壓力工作點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)品活門4體和左殼體9形成調(diào)壓環(huán)節(jié)，活門體內(nèi)腔與大氣相通，通過大彈簧15力和活門體承壓面積的匹配，將出口 最高壓力控制在要求值。當(dāng)入口壓力過高而使出口壓力高于要求值時(shí)，出口壓力作用在活門體承壓面積上產(chǎn)生的關(guān)閉力克服彈簧力，使活門體開度減小，流阻增大，降低出口壓力至要求范圍內(nèi)；當(dāng)入口壓力較低而使出口壓力低于要求值時(shí)，活門體在彈簧力的作用下保持全開狀態(tài)，保證管路的流通能力。下面給出本發(fā)明飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)方法，其包括如下步驟步驟I :供油泵出口燃油壓力滿足引射泵入口高壓集油箱供油泵同時(shí)向引射泵和供油管路供油，供油泵出口燃油壓力使得引射泵入口壓力大于Ibar ；步驟2:調(diào)壓閥壓力調(diào)節(jié)供油泵燃油通過單向活門進(jìn)入調(diào)壓閥，當(dāng)調(diào)壓閥入口壓力過高而使出口壓力高于設(shè)計(jì)值時(shí)，出口壓力作用在活門體承壓面積上產(chǎn)生的關(guān)閉力克服彈簧力，使活門體開度減小，流阻增大，降低出口壓力至要求范圍內(nèi)；當(dāng)入口壓力較低而使出口壓力低于要求值時(shí)，活門體在彈簧力的作用下保持全開狀態(tài)，保證管路的流通能力；步驟3 :對燃油相對環(huán)境壓力進(jìn)行匹配調(diào)整調(diào)壓閥調(diào)節(jié)后的燃油壓力與油箱環(huán)境壓力進(jìn)行匹配，獲得滿足發(fā)動機(jī)入口壓力要求的燃油。其中，步驟2中發(fā)動機(jī)出口壓力的設(shè)計(jì)值為發(fā)動機(jī)入口壓力上限+管路損失+發(fā)動機(jī)與調(diào)壓閥安裝位置高差對應(yīng)壓力。
權(quán)利要求
1.一種飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于包括單向活門(I)、發(fā)動機(jī)(2)、調(diào)壓閥(3)、供油泵(4)、引射泵(5)、出口壓力(6)、環(huán)境壓力感受端(7)、入口壓力(8)、集油箱(9)、輸油箱(10)，所述集油箱(9)內(nèi)置供油泵(4)，該供油泵(4)出口管路一路直接與引射泵(5)連通，另一路順次經(jīng)單向活門(I)、調(diào)壓閥(4)向發(fā)動機(jī)(2)供油；另外，集油箱(9)具有一路直接與調(diào)壓閥(3)后端相連的吸力供油管路，該供油管路上設(shè)置有單向活門(1)，避免燃油回流；其中，調(diào)壓閥(3)為能夠根據(jù)入口壓力大小，對流道阻力損失進(jìn)行逆向調(diào)整的柱塞式流量調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)壓閥(3)所述包括滑動密封圈、導(dǎo)套、出口殼體、筒狀活門、調(diào)整墊片、管接頭、支撐套筒、入口殼體，所述筒狀活門一端裝配在出口殼體內(nèi)的導(dǎo)套上，另一端搭接在支撐套筒上，搭接處設(shè)置有滑動密封圈和調(diào)整墊片，另外，筒狀活門內(nèi)部設(shè)置有大彈簧，管接頭作為環(huán)境壓力感受端安 裝在支撐套筒上，并導(dǎo)通到筒狀活門內(nèi)部，支撐套筒與入口殼體相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于調(diào)壓閥的環(huán)境壓力感受端與集油箱通氣系統(tǒng)管路相連。
4.一種飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟I :供油泵出口燃油壓力滿足引射泵入口高壓 集油箱供油泵同時(shí)向引射泵和供油管路供油，供油泵出口燃油壓力使得引射泵入口壓力大于Ibar ； 步驟2 :調(diào)壓閥壓力調(diào)節(jié) 供油泵燃油通過單向活門進(jìn)入調(diào)壓閥， 當(dāng)調(diào)壓閥入口壓力過高而使出口壓力高于設(shè)計(jì)值時(shí)，出口壓力作用在活門體承壓面積上產(chǎn)生的關(guān)閉力克服彈簧力，使活門體開度減小，流阻增大，降低出口壓力至要求范圍內(nèi)；當(dāng)入口壓力較低而使出口壓力低于要求值時(shí)，活門體在彈簧力的作用下保持全開狀態(tài)，保證管路的流通能力； 步驟3 :對燃油相對環(huán)境壓力進(jìn)行匹配調(diào)整 調(diào)壓閥調(diào)節(jié)后的燃油壓力與油箱環(huán)境壓力進(jìn)行匹配，獲得滿足發(fā)動機(jī)入口壓力要求的燃油。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于其中，步驟2中發(fā)動機(jī)出口壓力設(shè)計(jì)值為發(fā)動機(jī)入口壓力上限+管路損失+發(fā)動機(jī)與調(diào)壓閥安裝位置高差對應(yīng)壓力。
全文摘要
本發(fā)明屬于航空領(lǐng)域，涉及一種飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。所述供油壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括集油箱、引射泵、單向活門、調(diào)壓閥。所述集油箱內(nèi)置供油泵，該供油泵出口管路一路直接與引射泵連通，另一路順次經(jīng)單向活門、調(diào)壓閥向發(fā)動機(jī)供油；另外，集油箱具有一路直接與調(diào)壓閥后端相連的吸力供油管路，該管路上有單向活門，避免燃油回流；其中，調(diào)壓閥根據(jù)其入口燃油流量大小，對流道阻力損失進(jìn)行逆向調(diào)節(jié)以保證調(diào)壓閥出口壓力恒定。該發(fā)明既確保了供油泵出口引射泵入口的動流高壓，又確保了向發(fā)動機(jī)提供符合壓力要求的燃油，同時(shí)不影響發(fā)動機(jī)吸力供油功能，保證了飛機(jī)使用和飛行安全。
文檔編號F02M37/04GK102678338SQ201210189068
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者任恒英, 余國際, 劉蘇彥, 韓琦 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所