进气导叶调节装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种进气导叶调节装置，包括电控制器、电液伺服阀及用于调节进气导叶的角度的活塞组件；电控制器电连接电液伺服阀为电液伺服阀提供电输入信号；电液伺服阀用于驱动活塞组件动作；还包括位置传感器，位置传感器检测活塞组件的位移并生成反馈信号回馈给电控制器，电控制器根据外界输入的驱动信号及反馈信号输出电输入信号。本发明通过电液伺服阀驱动活塞组件带动进气导叶进行角度调整，且通过位置传感器检测活塞组件的位移并将活塞组件的位移信号回馈至电控制器，从而形成了受电控制器控制的电液伺服阀的闭环调节系统，能够实现对进气导叶角度的精准调节，以准确控制压气机的进气道的进气流量，从而避免压气机工作时喘振的发生。
【专利说明】进气导叶调节装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机控制领域，特别地，涉及一种用于航空发动机的进气导叶调节装置。
【背景技术】
[0002]航空发动机的压气机是涡轮增压器的重要组成部分，空气经压气机的进气道，以一定的初速度进入压气机的叶轮，在叶轮通道内吸收机械能，使压力和速度有较大提高，进入扩压器后压力进一步升高，达到增压的目的。在一定的转速下，当压气机的气体流量减小到一定程度时，气体就会在叶轮或者扩压器入口处出现边界层分离现象，导致气体回流。分离涡流迅速扩展到压气机通道的其他部分，气流出现强烈的振荡，引起叶片强烈振动，并产生很大的噪声，这一现象成为压气机的喘振。把出现喘振的工作点称为喘振点，对应的流量为喘振流量，每个转速下都有一个喘振点。喘振属于压气机的不稳定工作现象，在实际工作中，应避免喘振的发生。故对压气机的进气流量进行精确调节有利于避免压气机工作时喘振的发生，对于压气机进气流量的调节需要通过对进气导叶的角度的调整来实现，因此，亟需设计一种精确调节进气导叶角度的调节装置。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种进气导叶调节装置，以解决现有的航空发动机的进气导叶难以精确调节的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0005]一种进气导叶调节装置，包括电控制器、电液伺服阀及用于调节进气导叶的角度的活塞组件；
[0006]电控制器电连接电液伺服阀为电液伺服阀提供电输入信号；
[0007]电液伺服阀用于驱动活塞组件动作；
[0008]还包括位置传感器，位置传感器检测活塞组件的位移并生成反馈信号回馈给电控制器，电控制器根据外界输入的驱动信号及反馈信号输出电输入信号。
[0009]进一步地，活塞组件位于套筒内，活塞组件包括活塞杆及与套筒的内壁密封配合的活塞头；套筒沿活塞头与套筒的内壁形成的密封面被划分为第一腔体及第二腔体；活塞杆沿第二腔体延伸出套筒外；电液伺服阀包括第一输出油路及第二输出油路，第一输出油路及第二输出油路分别导通至第一腔体、第二腔体，电液伺服阀经第一输出油路、第二输出油路控制第一腔体与第二腔体的压力差，推动活塞组件位移。
[0010]进一步地，位置传感器伸入套筒内部以检测活塞组件的位移。
[0011]进一步地，位置传感器为线位移传感器，包括平行相间设置的第一检测段及第二检测段，第一检测段、第二检测段贯穿活塞头并伸入活塞杆内部，活塞杆内部设有用于短接第一检测段、第二检测段的导通杆。
[0012]进一步地，还包括壳体，电液伺服阀、套筒及位置传感器均设于壳体内部。[0013]进一步地，套筒设有引出壳体外部的泄油孔。
[0014]进一步地，进气导叶为航空发动机上的进气叶片。
[0015]本发明具有以下有益效果:
[0016]本发明进气导叶调节装置，通过电液伺服阀驱动活塞组件带动进气导叶进行角度调整，且通过位置传感器检测活塞组件的位移并将活塞组件的位移信号回馈至电控制器，从而形成了受电控制器控制的电液伺服阀的闭环调节系统，能够实现对进气导叶角度的精准调节，以准确控制压气机的进气道的进气流量，从而避免压气机工作时喘振的发生。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1是本发明优选实施例的进气导叶调节装置的结构示意图；
[0020]图2是图1的剖面结构示意图；以及
[0021]图3是本发明优选实施例进气导叶调节装置的闭环控制原理示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]10、壳体；20、电液伺服阀；30、活塞组件；
[0024]31、活塞头；32、活塞杆；33、导通杆；
[0025]40、套筒；41、第一腔体；42、第二腔体；43、泄油孔；
[0026]50、电控制器；60、位置传感器；61、第一检测段；62、第二检测段。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028]参照图1及图2，本发明的优选实施例提供了一种进气导叶调节装置，包括电控制器50、电液伺服阀20及用于调节进气导叶的角度的活塞组件30。本实施例中的进气导叶为航空发动机上的进气叶片，设置在压气机的进气道上，通过调整进气导叶的角度来调整进气道的进气流量。电控制器50电连接电液伺服阀20为电液伺服阀20提供电输入信号；电液伺服阀20用于驱动活塞组件30动作。本发明进气导叶调节装置还包括位置传感器60，位置传感器60用于检测活塞杆32的位移并生成反馈信号回馈给电控制器50，电控制器50根据外界输入的驱动信号及反馈信号输出电输入信号，从而实现了跟踪活塞组件30位移的伺服控制，以对与活塞组件30连接的进气导叶的角度进行精准调节。本发明进气导叶调节装置实施例，通过电液伺服阀20驱动活塞组件30带动进气导叶进行角度调整，且通过位置传感器60检测活塞组件30的位移并将活塞组件30的位移信号回馈至电控制器50，从而形成了受电控制器50控制的电液伺服阀20的闭环调节系统，能够实现对进气导叶角度的精准调节，以准确控制压气机的进气道的进气流量，从而避免压气机工作时喘振的发生。
[0029]参照图2，在本实施例中，进气导叶执行装置包括外围的壳体10，电液伺服阀20及位置传感器60均设于壳体10内部，且壳体10内设有用于提供活塞组件30线性位移空间的套筒40。活塞组件30包括活塞头31及活塞杆32，活塞头31与活塞杆32相连，且活塞头31的外径大于活塞杆32的外径。活塞头31设于套筒40内且与套筒40的内壁可密封的活动连接，活塞杆32远离活塞头31的端部延伸出套筒40外部，即壳体10外，以与设置在压气机进气道上的进气叶片铰链连接，通过控制活塞组件30的位移来实现进气导叶的角度调节，以控制进气道的进气流量。套筒40沿活塞头31与套筒40的内壁形成的密封面被划分为第一腔体41及第二腔体42，即活塞头31与套筒40的一端面之问形成第一腔体41，活塞头31与套筒40的另一端面之间形成第二腔体42，活塞杆32沿第二腔体42延伸出套筒40外部。
[0030]电液伺服阀20设于套筒40的上部，电液伺服阀20包括供压油路P、回油油路R、第一输出油路A及第二输出油路B，第一输出油路A及第二输出油路B分别导通至第一腔体41、第二腔体42，电液伺服阀20经第一输出油路A、第二输出油路B控制第一腔体41与第二腔体42的压力差，从而推动活塞组件30位移。
[0031]为了节省空间，并方便活塞组件30与位置传感器60之间发生旋转等相对位移，优选地，位置传感器60伸入套筒40内部以检测活塞组件30的位移。在本实施例中，位置传感器60为线位移传感器，包括平行相间设置的第一检测段61及第二检测段62，第一检测段61、第二检测段62贯穿活塞头31并伸入活塞杆32内部，活塞杆32内部设有用于短接第一检测段61、第二检测段62的导通杆33，该导通杆33可选用铁芯或者其导电材料。这样，线位移传感器通过检测第一检测段61与第二检测段62之间的短接位置，即可检测活塞组件30的线性位移。且由于线位移传感器的第一检测段61、第二检测段62贯穿活塞头31并伸入活塞杆32内部，避免了活塞组件30与线位移传感器之间发生相对的旋转位移时线位移传感器的受损，从而既节省了线位移传感器的占用空间，又提高了线位移传感器的使用寿命。且本发明进气导叶执行装置通过将电控制器50、套筒40、位置传感器60及电液伺服阀20均设于壳体10内，既大大降低了各部件的抗污染及抗干扰的能力，又避免了电液伺服阀20与套筒40及活塞组件30之间经较长的管路相连，提高了活塞组件30的响应精度，且功能集成，便于应用。
[0032]优选地，为了提高套筒40燃油密封的可靠性，套筒40设有引出壳体10外部的泄油孔43。
[0033]参照图3，本发明进气导叶调节装置的工作控制流程如下:先给电控制器50输入一个驱动的初始电压信号U,电控制器50将该初始电压信号U转换并放大为电流信号I输出给电液伺服阀20，电液伺服阀20将电流信号I转换为与电流大小成比例的液压流量Q，电液伺服阀20输出液压流量Q至套筒40内以驱动活塞组件30动作；活塞组件30的动作会在位置传感器60上产生一个与输入的初始电压信号U方向相反的反馈电压Uf0当反馈电压Uf与初始电压信号U相等时，电控制器50的输入电压AU便为零，电液伺服阀20回到零位，活塞组件30停在该位置上，从而实现了进气导叶角度Θ的控制。
[0034]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种进气导叶调节装置，其特征在于，包括电控制器(50)、电液伺服阀(20)及用于调节所述进气导叶的角度的活塞组件(30)； 所述电控制器(50)电连接所述电液伺服阀(20)，并为所述电液伺服阀(20)提供电输入信号； 所述电液伺服阀(20)驱动所述活塞组件(30)动作； 还包括位置传感器(60)，所述位置传感器(60)检测所述活塞组件(30)的位移并生成反馈信号回馈给所述电控制器(50)，所述电控制器(50)根据外界输入的驱动信号及所述反馈信号输出所述电输入信号。
2.根据权利要求1所述的进气导叶调节装置，其特征在于， 所述活塞组件(30)位于套筒(40)内，所述活塞组件(30)包括活塞杆(32)及与所述套筒(40)的内壁密封配合的活塞头(31)；· 所述套筒(40)沿所述活塞头(31)与所述套筒(40)的内壁形成的密封面被划分为第一腔体(41)及第二腔体(42);所述活塞杆(32)沿所述第二腔体(42)延伸出所述套筒(40)外； 所述电液伺服阀(20)包括第一输出油路及第二输出油路，所述第一输出油路及所述第二输出油路分别导通至所述第一腔体(41)、第二腔体(42)，所述电液伺服阀(20)经所述第一输出油路、第二输出油路控制所述第一腔体(41)与所述第二腔体(42)的压力差，推动所述活塞组件(30)位移。
3.根据权利要求2所述的进气导叶调节装置，其特征在于， 所述位置传感器￠0)伸入所述套筒(40)内部检测所述活塞组件(30)的位移。
4.根据权利要求3所述的进气导叶调节装置，其特征在于， 所述位置传感器￠0)为线位移传感器，包括平行相间设置的第一检测段￠1)及第二检测段(62)，所述第一检测段(61)、第二检测段(62)贯穿所述活塞头(31)并伸入所述活塞杆(32)内部，所述活塞杆(32)内部设有用于短接所述第一检测段(61)、第二检测段(62)的导通杆(33)。
5.根据权利要求2所述的进气导叶调节装置，其特征在于， 还包括壳体(10)，所述电液伺服阀(20)、套筒(40)及位置传感器￠0)均设于所述壳体(10)内部。
6.根据权利要求5所述的进气导叶调节装置，其特征在于， 所述套筒(40)设有引出所述壳体(10)外部的泄油孔(43)。
7.根据权利要求1至6任一项所述的进气导叶调节装置，其特征在于， 所述进气导叶为航空发动机上的进气叶片。
【文档编号】F01D17/00GK103437833SQ201310407182
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】翦玲玲, 刘铁庚 申请人:中国航空动力机械研究所