一种间接作用式燃油计量装置及其计量方法与流程

本发明涉及航空发动机燃油喷油系统技术试验领域，具体是一种间接作用式燃油计量装置及其计量方法。

背景技术：

目前在航空领域，航空发动机普遍十分昂贵，航空发动机燃油计量装置的研究成为当前的技术改进问题。现代航空发动机的不断发展，对发动机的控制性能提出了更高的要求。控制功能的增加和控制精度的提高使得对控制系统的要求越来越高。航空发动机时常会工作在安全边际，若不能精确控制燃油流量就可能使发动机的工作状态超过安全边界，造成发动机损毁甚至机毁人亡的严重后果。在一般情况下控制发动机的燃油流量是相对比较容易的，但飞机在其飞行包线内的不同区域飞行，发动机的工作状态也在不断发生变化，所以油泵的压力和燃烧室的压力也在随时发生变化。在这样的情况下，发动机内的燃油计量装置的进出口压力都是不确定的。如何在这样的情况下保持对发动机燃油流量的精确控制是重点应该解决的技术难题。因此，需要研发设计一种装置结构简单，可靠性高，开度行程较小、有效地减小稳态误差，能广泛应该在航空发动机中使用的航空发动机燃油计量装置来保持对发动机燃油流量的精确控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种间接作用式燃油计量装置及其计量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种间接作用式燃油计量装置，包括管路输送系统、高温型椭圆齿轮流量计系统、当量活门计量系统和间接式等压差活门控制系统。

作为本发明进一步的方案：所述管路输送系统为用各种接头与各系统相连接的圆形管。

作为本发明进一步的方案：所述管路输送系统包括一号管、二号管、三号管、四号管、五号管、六号管、七号管、八号管、九号管、十号管、十一号管、十二号管、十三号管、十四号管、十五号管、十六号管、十七号管、十八号管和十九号管。

作为本发明进一步的方案：所述高温型椭圆齿轮流量计系统包括两端接头、外壳、两个垂直相互运动的椭圆形叶型齿轮、两根轴、四个轴承和端盖及计量显示表，接头安装在外壳的两侧，轴通过在两端安装轴承一上一下固定在外壳的内部，椭圆形叶型齿轮相互垂直的套装在轴上，端盖及计量显示表安装在外壳上。

作为本发明进一步的方案：所述当量活门计量系统包括球壳，球壳由两个半球壳组成，在球壳上开两孔和楔形槽，在球壳内放置一个带扳手的内球头当量活门。

作为本发明进一步的方案：所述间接式等压差活门控制系统包括带两活塞缸及连通孔的主体和带一活塞缸的副体，在主体与副体之间通过主活塞进行连接，主活塞的一端伸入到副体内部的活塞缸内，另一端伸入到主体内部其中一个活塞缸内，主体内部另一个活塞缸内设有副活塞，主体内部的两个活塞缸之间通过连通孔连接。

作为本发明进一步的方案：所述活塞缸的开口处安装有套管。

以上技术方案中间接作用式燃油计量装置的计量方法，包括以下步骤：

a、燃油通过十一号管，经十九号管的开合度控制，再经过十二号管、一号管和二号管进入高温型椭圆齿轮流量计系统，高温型椭圆齿轮流量计系统将燃油计量和加压输出到三号管；

b、通过三号管的燃油，分成工作部分和稳压部分，工作部分经过经六号管进入当量活门计量系统，打开当量活门计量系统的扳手后使燃油能通过，另一稳压部分燃油则经四号管、五号管、十三号管进入间接式等压差活门控制系统；

c、工作部分燃油的一部分经过八号管进入到燃油喷嘴进行燃烧，另一部分为稳压部分燃油经九号管、十号管进入间接式等压差活门控制系统；

d、从十三号管和十号管进入的两部分稳压燃油，在副塞的两端形成压差，这个压差致使弹簧进行伸缩，从而控制副活塞的进程而使管十七号管和十八号管的开合度，通过的燃油又在主活塞两端形成压差，这个压差致使弹簧进行伸缩，从而控制主活塞的进程而使十八号管和十九号管的开合度，从而反作用控制十一号管输送到十二号管的燃油流量；

e、从十五号管多余的燃油经过十四号管返回油缸再循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、结构简单，开度行程小，有效地减小稳态误差，是可靠性高的间接作用式燃油计量装置；

二、采用高温型椭圆齿轮流量计系统，控制的精度高，受外界影响因素小；

三、采用球形当量活门计量系统与间接式等压差活门控制系统匹配控制燃油的油压和流量；

四、采用燃油流量控制主要依靠压差活门控制主活塞的进程，从而改变进油口的输入流量，达到稳定计量活门前后压差的目的，这种方式的压差活门开度行程较小，从而可以有效地减小稳态误差。在要求精度高的在航空发动机中能广泛应用。

附图说明

图1为间接作用式燃油计量装置的结构示意图。

图2为间接作用式燃油计量装置中高温型椭圆齿轮流量计系统的结构示意图。

图3为间接作用式燃油计量装置中当量活门计量系统的结构示意图。

图4为间接作用式燃油计量装置中间接式等压差活门控制系统的结构示意图。

图5为间接作用式燃油计量装置的使用流程结构示意图。

图中：1-管路输送系统、、2-高温型椭圆齿轮流量计系统、3-当量活门计量系统、4-间接式等压差活门控制系统、5-接头、6-外壳、7-椭圆形叶型齿轮、8-轴、9-轴承、10-盖及计量显示表、11-半球壳、12-内球头当量活门、13-主体、14-副体、15-主活塞、16-副活塞、17-主弹簧、18-副弹簧、19-套管、111-一号管、112-二号管、113-三号管、114-四号管、115-五号管、116-六号管、117-七号管、118-八号管、119-九号管、1110-十号管、1111-十一号管、1112-十二号管、1113-十三号管、1114-十四号管、1115-十五号管、1116-十六号管、1117-十七号管、1118-十八号管、1119-十九号管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-5，一种间接作用式燃油计量装置，包括管路输送系统1、高温型椭圆齿轮流量计系统2、当量活门计量系统3和间接式等压差活门控制系统4。

所述管路输送系统1为用各种接头与各系统相连接的圆形管。

所述管路输送系统1包括一号管111、二号管112、三号管113、四号管114、五号管115、六号管116、七号管117、八号管118、九号管119、十号管1110、十一号管1111、十二号管1112、十三号管1113、十四号管1114、十五号管1115、十六号管1116、十七号管1117、十八号管1118和十九号管1119。

所述高温型椭圆齿轮流量计系统2包括两端接头5、外壳6、两个垂直相互运动的椭圆形叶型齿轮7、两根轴8、四个轴承9和端盖及计量显示表10，接头5安装在外壳6的两侧，轴8通过在两端安装轴承9一上一下固定在外壳6的内部，椭圆形叶型齿轮7相互垂直的套装在轴8上，端盖及计量显示表10安装在外壳6上。

所述当量活门计量系统3包括球壳，球壳由两个半球壳11组成，在球壳上开两孔和楔形槽，在球壳内放置一个带扳手的内球头当量活门12。

所述间接式等压差活门控制系统4包括带两活塞缸及连通孔的主体13和带一活塞缸的副体14，在主体13与副体14之间通过主活塞15进行连接，主活塞15的一端伸入到副体14内部的活塞缸内，另一端伸入到主体13内部其中一个活塞缸内，主体13内部另一个活塞缸内设有副活塞16，主体13内部的两个活塞缸之间通过连通孔连接，带一活塞缸的副体14，在两者之间通过主活塞15进行调控，通过副活塞17控制两个活塞缸之间的通道孔的开合度，用主弹簧17和副弹簧18进行机械控制两活塞的进程，用多种规格的套管19在活塞之间进行连接和密封。

所述活塞缸的开口处安装有套管19。

以上技术方案中间接作用式燃油计量装置的计量方法，包括以下步骤：

a、燃油通过十一号管1111，经十九号管1119的开合度控制，再经过十二号管1112、一号管111和二号管112进入高温型椭圆齿轮流量计系统2，高温型椭圆齿轮流量计系统2将燃油计量和加压输出到三号管113；

b、通过三号管113的燃油，分成工作部分和稳压部分，工作部分经过经六号管116进入当量活门计量系统3，打开当量活门计量系统3的扳手后使燃油能通过，另一稳压部分燃油则经四号管114、五号管115、十三号管1113进入间接式等压差活门控制系统4；

c、工作部分燃油的一部分经过八号管118进入到燃油喷嘴进行燃烧，另一部分为稳压部分燃油经九号管119、十号管1110进入间接式等压差活门控制系统4；

d、从十三号管1113和十号管1110进入的两部分稳压燃油，在副塞17的两端形成压差，这个压差致使弹簧进行伸缩，从而控制副活塞16的进程而使管十七号管1117和十八号管1118的开合度，通过的燃油又在主活塞15两端形成压差，这个压差致使弹簧进行伸缩，从而控制主活塞15的进程而使十八号管1118和十九号管1119的开合度，从而反作用控制十一号管1111输送到十二号管1112的燃油流量；

e、从十五号管1115多余的燃油经过十四号管1114返回油缸再循环。

本发明结构简单，开度行程小，有效地减小稳态误差，是可靠性高的间接作用式燃油计量装置；另外，采用高温型椭圆齿轮流量计系统，控制的精度高，受外界影响因素小；其次，采用球形当量活门计量系统与间接式等压差活门控制系统匹配控制燃油的油压和流量；同时，采用燃油流量控制主要依靠压差活门控制主活塞的进程，从而改变进油口的输入流量，达到稳定计量活门前后压差的目的，这种方式的压差活门开度行程较小，从而可以有效地减小稳态误差。在要求精度高的在航空发动机中能广泛应用。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。