专利名称：包括补充固定排量主泵的可变排量驱动泵的燃料供给和控制系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于燃气轮机的燃料输送系统，并且特别地涉及用于燃气轮机应用中的高热效率的飞行器燃料双泵和控制系统。
背景技术：
在航空应用中，用于燃气轮机的燃料输送系统典型地运用高压的正排量泵以供给高压燃料至驱动飞行器的发动机。另外，高压燃料系统通常被使用以作为用于液压系统和伺服机构的高压流体的源，所述伺服机构定位控制发动机或飞行器的其它方面的驱动器 (或致动器)。有时被称作齿轮泵的正的固定排量泵通过变速箱由涡轮发动机驱动。泵流量由此与发动机速度成比例。主燃料供给泵的尺寸被设定为在旋翼(windmill)起动状态过程中和/或在最大功率状态过程中供给足够的燃料至发动机，其中所述旋翼起动状态典型地为大约6%至10%的常规巡航速度。因此，在许多发动机运行状态下，发动机流量要求显著地小于由主泵供给的高压流量。过剩的高压泵流典型地绕回到泵的低压入口。提高过剩流的压力并且使所述过剩流返回到低压实际上浪费了能量。所述能量成为热量输入到燃料中并且引起不良的较高燃料温度。运用固定排量驱动泵来补充主燃料供给泵可以提供热的益处；然而，所述热的益处通过在相对低的稳态压力下运行相对大的驱动泵而得以实现。这样，使用固定排量驱动泵的所述热的益处随着驱动压力增大而迅速降低。因此，将会期望提供一种用于燃气轮机应用的燃料输送和控制系统，其使得被升至高压的超过发动机燃料流量要求的燃料流的量最小化，由此减少通过泵输入到燃料中的浪费的热能。通过在此提供的本发明的描述，本发明的所述优点和其它优点，以及其它的发明特征将变得清楚。
发明内容
本发明提供了一种双泵流量共享燃料输送和控制系统，其提供了容许各个系统泵被设定尺寸以用于给定流量分配的流体回路装置，允许例如为旋翼起动以及其它最大流量要求状态的高发动机需求下的组合的泵流动，并且允许各个泵流体回路在除高峰流量要求以外的状态过程中彼此隔离。这样，在本发明的某些优选实施方式中，主、固定正排量泵被提供并且被设定尺寸 (或规格)为在巡航燃烧流量状态(Wf)下供给燃料。以这样的方式，主泵与用于现有技术系统的泵相比是较小的泵，带有在临界热状态下的最小的旁通流量。第二可变排量驱动泵被用于供给驱动、泄漏(leakages)和冷却流动并且补充供给发动机燃烧流量的正排量泵。可变驱动泵的排量优选地被控制为以充分的压力提供燃料以供给发动机功能，并且可以被控制以在被发动机所需要时供给扩充主燃料供给泵所需的
4燃料流量的最小量。当两个泵处于隔离泵模式下时，驱动泵排量被或是液压机械地控制和/ 或是以FADEC控制，以提供为供给驱动、伺服、泄漏和压力调节器所需要的流量。在几乎所有的稳态状态下，驱动泵的排量典型地被设定为可用泵排量的一小部分。这导致在稳态状态下所需的旁通流的量显著减小。泵提供比其总流动能力少得多的量，这获得少得多的能量浪费。可变压力调节器被控制以设定满足伺服和驱动需求所需要的最小压力。将穿过泵的差压降低至较接近系统所需值的值，当处于隔离泵模式下和/或在稳态下时，发动机运行状态也导致更少的浪费的能量。固定排量泵和可变排量驱动泵的高压出口通过使来自驱动泵的流动结合以满足发动机燃料要求的流量共享系统而互连。在本发明的某些优选实施方式中，主固定正排量泵供给系统的组合流动能力的大约20 %，可变驱动泵供给系统的组合流动能力的大约 80%。以这样的方式划分流量，以及提供流量共享装置以在稳态和/或空转速度状态过程中控制并隔离每一个泵流体回路，允许驱动泵对于热最临界状态以比主供给泵低的排出压力运行，因为其不再需要满足这些状态下发动机喷嘴的高压燃料要求。这样，被加压并且再循环回到驱动泵的低压入口的超过发动机燃料流量要求的燃料流的量显著减小，由此减小了通过泵输入至燃料的浪费的热能。本发明还部分地提供了一种包括主燃料供给泵的系统，所述主燃料供给泵基本上不供给驱动和电动液压伺服阀流量。因此，燃料计量单元(FMU)排出加压阀不再需要被设定尺寸为保持运行驱动器和EHSV所需要的最小差压。当在FMU排出加压阀上运行时，降低 FMU排出加压阀设定产生穿过主固定排量泵的较低的ΔΡ。穿过主泵的较低的ΔΡ使得在这些状态下产生的废热的量额外地减小。另外，运行发动机驱动器所需的压力随运行状态而变化，并且典型地在稳态状态下显著低于在驱动瞬变中。因此，在本发明的某些优选实施方式中，包括与可变排量驱动泵流体连通的可变压力调节器，并且其允许泵ΔΡ变化以使得运行驱动器和电动液压伺服阀 (EHSV)所需的最小ΔΡ可以在穿过泵时被保持。保持穿过驱动泵的较低ΔΡ的能力与使泵排量最小化的能力相结合，显著地减小了由泵送系统产生的废热的量。此外，包括可变加压阀调节器的本发明的实施方式可用于提高穿过驱动泵的Δ P， 因此提高了驱动系统内的温度以用于在燃料温度低于冻结点时的冷启动。这一特征可以允许从燃料系统中去掉伺服换热器。对于具有从大约旋翼起动一直到巡航的发动机燃烧流量(Wf)要求的运行状态， 两个泵的高压排出彼此完全隔离。将可理解的是，大多数发动机工作时间在这些状态下度过。在大多数发动机运行状态下使驱动供给与Wf供给完全隔离消除了在这些状态下驱动瞬变在Wf上的影响。将可理解的是，本发明至少部分地提供了一种流量共享特征，其允许两个泵中的每一个的尺寸设定保持最小。在没有流量共享的情况下，所述两个泵典型地以不同的运行状态被设定尺寸，这导致较大的泵和较差的热性能。因此，本发明可以至少部分地、可选地提供在临界燃料系统热状态下来自泵送系统的热输入的减小。从驱动泵需要的稳态流量对于最临界热状态来说是小的。当以小排量运行时，相对于如在现有技术的系统中使用的固定正排量驱动泵来说，可变泵对于提高的泵压力差(ΔΡ)在热方面非常不敏感。因为可变泵被控制为以旁通的燃料的最小量来更密切地匹配驱动燃料要求，因此这可以允许驱动系统以相比于这种现有技术系统更高的压力被运行，而使少得多的热输入进入燃料中。以较高的驱动泵压力运行并且使最小的热冲击传至燃料系统的能力可以允许发动机驱动器尺寸减小。当结合附图考虑时，通过以下详细说明，本发明的其它方面、目的和优点将变得更清楚。
结合在申请文件中并且成为其一部分的附图示出了本发明的多个方面，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中图1是根据本发明的一个方面构造的航空发动机燃料系统，其示出了由与可变压力或固定压力调节器结合的可变排量泵补充的主泵；虽然将结合某些优选实施方式描述本发明，但并非意在将本发明局限于所述实施方式。相反地，意图是要覆盖包括在如所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的备选形式、变化形式和等同形式。
具体实施例方式本发明的燃料输送和控制系统100的一个示例性的实施方式在图1中示出。燃料输送和控制系统100在其最简单的形式中包括大致以102标出的燃料供给部、包括用于在常规或稳态的工作状态过程中提供燃料至发动机的固定的正排量泵106(以下称作主泵 106)的大致以104标出的主燃料供给环路、包括供给高压液压流体至辅助发动机构件的可变排量驱动(actuation)泵110(驱动泵110)的大致以108标出的驱动供给环路、使主供给环路104和驱动环路108互相连接以在需要时结合/组合泵流动的大致以114标出的泵流量共享系统、用于计量流至涡轮发动机的燃料的大致以116标出的燃料计量单元(FMU)、以及大致以118标出的燃油旁通环路。将可理解的是，图1是本发明的概略视图并且只示出了系统100的配置的一个示例，如本领域技术人员将知道的那样，其可以以许多方式实施。如图1所示，燃料供给部102优选地包括燃料箱122和增压泵124。增压泵IM供给燃料至主泵106和驱动泵110。增压泵IM产生低压源1 ，其被分成分别以130和132 标出的两个供给管线。如将为本领域技术人员所清楚知道的那样，增压泵1 例如可以是离心泵，其以充分的压力提供燃料至主泵106和驱动泵110中每一个的入口。注意到流体流由在图1中提供的方向箭头标出。如同样将为本领域技术人员所清楚知道的那样，将可理解的是，管线130和132可以各自包括至少一个止回阀和/或燃料过滤器(未示出)。主发动机燃料供给环路104包括与主泵106的输入端105流体连通的低压1 燃料供给管线130。如下面将更详细地描述的那样，与主泵106的出口 107流体连通的高压出口管线140以所需流速和以如Psl标出的燃料压力将燃料输送至泵流量共享系统114。包括高压减压阀(HPRV) 144的减压管线142也被设置为控制被供给至燃料计量单元116的最大压力。以150标出的再循环或旁通管线被提供用于使流体流再循环回到主泵106的低压输入端105。如本领域技术人员将可理解的那样，再循环旁通管线150可以包括旁通阀(未示出)。主泵106优选地被充分设定尺寸以满足发动机燃烧流量(Wf)要求，其范围从超过旋翼一直到巡航状态。因此，将可理解的是，由于主泵106被设定尺寸为在热力最临界发动机状态过程中以更密切地匹配发动机要求的速率输送燃料，因此高压旁通/再循环流量的量被最小化。通过以这样的方式设定主泵106的尺寸，其中最大或高发动机燃料流量状态所需要的过剩流量已经被切换至驱动泵110并且以低压在驱动环路108内被旁通直到所述流量被需要，在这种稳态状态过程中在主供给环路104内产生更少的热量。此外，如将可理解的那样，主泵106具有充分的尺寸以满足这些发动机稳态工作状态过程中的压力和流量需求，然而其不需要被设定尺寸为产生满足旋翼再次起动或高流量状态和/或满足驱动系统的压力和流量需求所需要的压力。这样，主正排量泵106可以比传统燃料流动系统的主燃料供给泵在尺寸上较小，并且由此具有较低的重量。在一个实施方式中，例如，主泵106被设定尺寸为提供组合泵流动能力的大约 20%，而驱动泵110提供组合流动能力的大约80%。如下文中更详细地描述的那样，在图 1中以数字264 —般地标出的来自两个泵的组合流足以满足用于由发动机所需要的旋翼再次起动和最大流量状态的发动机流量要求。对于某些其它的应用，可以被设定尺寸为提供发动机燃烧流量Wf以用于旋翼起动和/或超出巡航的其它状态。对于某些其它应用，主泵106还可以被设定尺寸为供给流量以用于除运用燃料流以外的发动机功能，例如提供流量至发动机的驱动器、阀以及其它液压系统的至少一部分，如本领域技术人员将可理解的那样。这样，两个泵之间的约80/20 的流量分界仅仅是本发明所设想的流量共享或分界的类型的一个示例。然而，优选地，为了使至燃料流的热耗散最小化，燃料输送和控制系统100的驱动泵110被设定尺寸为在主泵 106的旋翼再次起动和最大流量状态过程中提供总发动机流量要求的较大部分。驱动环路108在其最简单的形式中包括与驱动泵110的输入端111流体连通的低压燃料供给管线132，以及与驱动泵110的输出端113流体连通的具有在图1中由Ps2标出的管线排出压力的高压出口管线160。驱动环路108还包括大致以162标出的驱动系统供给管线，以用于提供液压燃料至发动机驱动器和/或阀构件。系统100可以可选地包括与压力调节器组件170流体连通的压力调节管线164。包括高压减压阀(HPRV) 168的高压减压管线166还可以被包括在内，以控制驱动环路108中的最大压力。管线163使驱动泵 110的输出端113连接至泵流量共享系统114，以使得流动可以在需要时选择性地导向主发动机供给管线沈4。驱动泵110优选是包括大致以196标出的泵控制系统的可变排量泵。驱动泵110 被设定尺寸为提供系统的组合流动能力的大约80%，例如最大燃料要求状态下的发动机燃料流量需求的80%。然而，将可理解的是，驱动泵110具有充分的尺寸以提供驱动器稳态加上瞬变流动，以保证驱动器合理的运行，并且还考虑用于泄漏和伺服流动。另外，驱动泵110 被设定尺寸为补充主泵106以在高峰需求工作状态期间提供必要的人工流量至发动机。驱动泵110被控制以保持最小流量压力1^2，其足以满足驱动系统压力要求。这种压力通过运用优选为可变压力调节器的压力调节器170而实现，以根据驱动系统压力需求调节排出压力1^2。这样，当主泵和驱动泵彼此隔离时，驱动泵110可以被控制到稳态发动机状态所需要的最小排出压力Ps2和最小流量。排出压力可以在被驱动系统需求所需要时容易地提高或降低。将可理解的是，因为在隔离的泵模式下，驱动泵110不再以稳态和/或热临界状态过程中燃料喷嘴/燃料调节系统所需要的压力帮助供给燃料，因此驱动泵110排出压力1^2 将优选地低于主泵106的排出压力1^1。通过运用压力调节器170根据驱动系统压力需求调整驱动泵110的压力输出，这种最小排出压力Ps2得以实现。在隔离泵模式下，当发动机状态需要使驱动器运动(“驱动器瞬变状态”)时，可变压力调节器170可用于暂时地提高 Ps2至在稳态状态下可能暂时高于I^sl的压力。然而，当驱动系统返回稳态状态时，Ps2被降回至最小所需系统压力。在本发明的某些实施方式中，压力调节器170可用于提高排出压力1^2，并且来自驱动泵110的旁通流因此可以用于在燃料温度低于冻结温度时提高用于冷启动的燃料温度。可变排量驱动泵110被控制以提供满足发动机需求所需要的最小量的流动。当处于隔离泵模式下时，泵排量可以被或者是液压机械地控制和/或以FADEC控制，以提供为供给驱动、伺服、泄漏和压力调节器所需要的流量。在几乎所有的稳态状态下，当泵110处于隔离泵模式下时，驱动泵110的排量被设定为可用泵排量的一小部分。这导致旁通流的量显著减小。驱动泵在隔离泵模式下提供比其总流动能力少得多的流量，这导致浪费的能量的显著减小。因此，驱动泵110可以被设定尺寸为供给组合流动能力的大约80%，或者发动机的峰值或最大燃料要求的80%。将可理解的是，驱动泵和主泵之间的80-20的流量分界仅仅是本发明所设想的流量共享或流量平衡的类型的一个示例。实际上，泵之间的燃烧流量、 泄漏和冷却流量功能的分界可以取决于给定的应用而变化。此外，如图1所示，本发明的燃料输送和控制系统100包括流量计量单元 (FMU) 116，其包括由大致以观0标出的例如为电动液压伺服阀(EHSV)的适当伺服控制器设定的燃料计量阀观2，所述伺服控制器又被全权数字电子控制器(FADEC)(未示出)控制。在燃料计量阀观2的出口处流体连通的加压/关闭阀300被提供以调节穿过燃料计量阀282 的压力降。阀300包括出口 302，其用于以发动机燃烧要求流速(Wf)供给燃料至发动机燃烧系统，并且可以在发动机停机过程中被完全地闭合。如本领域技术人员将可理解的那样， 超过发动机要求的燃料供给可以通过旁通管线150被再循环并且被引导回到主泵106的低压入口。描述了流体输送系统100的运行和控制。特别地，本发明的燃料输送和控制系统 100包括隔离泵模式，其中，主燃料供给环路104与驱动环路108隔离开。优选地，系统100 在Wf要求的工作状态过程中处于隔离泵模式下，所述工作状态从旋翼起动以上一直到巡航状态、在其中发动机运行于大致稳态的状态下的热力最临界发动机状态。大多数发动机工作时间在这些稳态状态下度过。更特别地，在这些状态过程中，泵106和110中的每一个的高压排放都彼此完全隔离。在隔离泵模式下，驱动供给环路108运行，从而以通过发动机控制器确定的足够运行包括泄漏和冷却流量的驱动系统的最小所需排出压力1^2以及最小燃料流量供给燃料至驱动系统供给管线162。在隔离泵模式下，最小所需压力可依据特定的发动机工作状态变化，如本领域技术人员将公知的那样。如所描述的那样，如果排出压力小于驱动系统的最小所需压力，则压力调节器170将用于修正这一差异。当排出压力超过最大预定压力时，减压阀168打开/离开阀座并且允许流体流回泵入口。如以上所描述的那样，在隔离泵模式下，可变排量驱动泵110以更密切地匹配驱动器要求的速率输送燃料，这样，加压旁通/再循环流的量被最小化，并且由此所产生的热量被最小化。可变压力调节器组件170允许驱动泵110 Δ P变化，以使得运行驱动器和EHSV所需的最小ΔΡ可以在这些运行状态过程中在穿过驱动泵110时被保持。备选地，如果使用了固定压力调节器，则所述调节器被设定为将驱动压力保持在供给驱动系统所需的最大压力，从而使泵热输入最小化。保持穿过驱动泵110的低ΔP和设定最小泵排量显著地减小了由泵送系统产生的废热的量。压力调节器组件170允许穿过可变排量泵110的可变泵Δ P在驱动器瞬变时迅速提高。使驱动供给与Wf供给完全地隔离消除了驱动瞬变在Wf上的影响。压力调节器组件 170还可以用于提高可变泵ΔΡ，因此在燃料温度低于冻结点时提高用于冷启动的燃料温度。此外，可变驱动泵110的稳态排量对于最临界热状态来说是小的，其使旁通流量最小化并且使其热冲击最小化。将可理解的是，因为驱动泵110不再需要满足在这些状态下发动机喷嘴的高压燃料要求，因此，对于大致所有的热临界状态和/或稳态状态，驱动泵可以以比主供给泵106的排出压力Psl低的排出压力Ps2运行。在隔离泵模式下，主供给环路104向FMU 116提供发动机燃烧流量供给。在这一工作位置下，流量共享系统114起作用以仅允许输出从主供给泵106流动至与FMU 116连通的管线沈4。这样，将可理解的是，管线沈4中的压力和流量与排出压力Psl和主泵106 出口处的管线140中的流量减去管线150中的旁通流量大致相同。如以上所描述的那样， 主泵106被设定尺寸为以更密切地匹配发动机要求的速率输送燃料，高压旁通/再循环流的量被最小化，并且由此所产生的热量被最小化。因此，以最小再循环在这种稳态运行状态进行的过程中，主泵106可以以所需排出压力Psl输送燃料，而没有显著的热冲击进入主燃料供给环路104中。这样，固定位置主泵106专用于供给Wf。特别地，高压流通过管线140和264被导向燃料计量单元116。此外，因为主泵106没有供给驱动和EHSV流量，因此FMU排出加压阀 300可以被减小到最小尺寸。当在FMU排出加压阀300上运行时，降低FMU排出加压阀300 设定产生较低的主泵106 ΔP。较低的ΔΡ使得在这些状态下产生的废热的量额外地减小。在来自高于巡航的Wf要求的运行状态过程中，在旋翼再次起动时或在其它峰值发动机燃料要求下，本发明的燃料输送和控制系统100处于共享泵模式中。当预期发动机 Wf要求大于主泵106的流动能力时，流量共享系统114从两个隔离泵的模式过渡到共享泵模式。这允许来自可变驱动泵110的流动被用于供给或补充发动机燃烧Wf要求。当处于共享泵模式下时，主泵106排出压力(Psl)和驱动泵110排出压力(1^2) 大致相等。在共享泵模式下，来自驱动泵Iio和主泵106的组合输出流量满足最大发动机流量要求。依据发动机所要求的流量的量，驱动泵110供给扩充主泵104所需要的补充流量体积。这样，泵流量共享系统114与泵控制器196结合改变由驱动泵110提供的补充流量的量。来自驱动泵110的过剩泵流量可以通过管线164和压力调节器164和/或通过减压管线166继续再循环至驱动泵110的输入端。在共享泵模式下超过发动机要求的任何流量可以经由旁路系统118绕回主泵106的低压入口侧。将可理解的是，本发明提供补充固定排量主泵的可变排量驱动泵，其中，流量共享系统允许两个泵的尺寸设定保持最小。在没有流量共享的情况下，所述两个泵将典型地以不同的工作状态被设定尺寸，这会导致较大的泵和较差的热性能。在没有流量共享的情况
9下，主固定排量泵将被设定尺寸以用于起始流量。在本发明的一个示例中，主泵106排量可大约为约1. 1厘升/转(Cl/rev)。驱动泵110被设定尺寸以用于起动时的泄漏，并且排量可大约为约1. 5厘升/转。利用流量共享，两个泵的组合排量可约为1. 65厘升/转。包括在此提到的公开文献、专利申请和专利的所有引用文件在此通过对该文件的引用而被结合，正如每一个文件都通过引用而被分别地和特别地表示被引用并且其整体都已在本文中阐述那样。在描述本发明的上下文中(特别是在以下权利要求书的上下文中)，术语“一”和 “一个”和“所述”以及类似的表示的使用应该被理解为涵盖单个和多个，除非在此作出了其它表示或者与环境明显矛盾。术语“包括”、“具有”、“包含”以及“含有”将被理解为开放性表示的术语(即意思是“包括但不限于”)，除非另有说明。除非在此另有说明，否则数值范围在此的列举仅仅用作单个地引述落入该范围中的每个单独的值的简述方法，并且每个单独的值都结合在申请文件中，正如其在此被单独地列举那样。在此描述的所有方法都可以以任何适当的顺序进行，除非在此另有说明或者相反地与上下文明显矛盾。在此任何一个或所有示例、或者示例性的语言(比如像“例如”)的使用仅仅用于更好地说明本发明而不形成对本发明的范围的限制，除非在权利要求书中另行说明。在本申请文件中不应将任何语言理解为表示对实践本发明来说必要的任何不在权利要求中要求保护的原件。在此描述了本发明的优选实施方式，包括对本发明人来说用于执行本发明的最佳的方式。在阅读了前述描述的基础上，对于本领域普通技术人员来说，这些优选实施方式的变化形式可以是显而易见的。本发明人预期有经验的技术人员视情况而运用这样的变化形式，并且本发明人预期本发明以不同于在此所特别地描述的方式被实践。因此，如适用的法律所允许的那样，本发明包括在本申请文件所附权利要求书中描述的主题的所有变化形式和等同形式。此外，以上所述元件以其所有可能的变化形式的任何结合都被本发明所包括， 除非在此另有说明或者相反于上下文明显矛盾。
权利要求
1.一种用于燃气涡轮发动机的燃料输送和控制系统，所述燃气涡轮发动机具有最大发动机燃料流量需求和燃料计量单元、需要最小运行燃料流量和最小运行压力的驱动系统， 所述燃料调节系统包括可变排量驱动泵，其具有能够提供发动机的所述最大燃料流量需求的第一部分的尺寸，所述泵具有出口和排出压力；以及固定排量主泵，其具有配置为提供发动机的所述最大燃料流量需求的第二部分的尺寸，所述主泵具有出口和排出压力，所述主泵的出口与所述燃料计量单元流体连通并且选择性地与所述驱动泵的出口流体连通，其中，所述燃料输送和控制系统可配置在隔离泵模式和共享泵模式之间，其中在所述隔离泵模式下所述驱动泵和所述主泵各自的出口彼此分离，并且在所述共享泵模式下所述驱动泵和所述主泵各自的出口彼此流体连通以使得发动机的所述最大燃料流量的第一部分与发动机的所述最大燃料流量的第二部分组合，并且其中所述组合流被供给至所述发动机的所述燃料计量单元。
2.如权利要求1所述的燃料输送和控制系统，其特征在于，所述驱动泵具有入口并且还包括压力调节器组件，以在隔离泵模式下将所述驱动泵的出口处的排出压力控制到所述驱动系统的所述最小运行压力。
3.如权利要求2所述的燃料输送和控制系统，其特征在于，压力调节器组件是可变压力调节器。
4.如权利要求1所述的燃料输送和控制系统，其特征在于，当所述系统处于隔离泵模式下时，所述驱动泵的排出压力小于所述主泵的排出压力。
5.如权利要求1所述的燃料输送和控制系统，其特征在于，所述驱动泵还包括与所述驱动泵的出口流体连通的可变控制系统，从而以所述驱动系统需要的最小运行燃料流量提供燃料。
6.如权利要求1所述的燃料输送和控制系统，其特征在于，所述主泵被设定尺寸为提供所述发动机的所述最大燃料流量需求的大致20%，并且所述驱动泵被设定尺寸为提供所述发动机的所述最大燃料流量需求的大致约80%。
7.如权利要求1所述的燃料输送和控制系统，其特征在于，所述燃料输送和控制系统还包括与所述燃料计量单元流体连通的燃料旁通管线，所述旁通管线将燃料引导回到所述主泵的入口。
8.一种在具有最大燃料流量要求的航空发动机中使用的燃料系统，所述燃料系统包括用于对来自燃料供给装置的燃料加压的固定排量泵，所述固定排量泵具有入口和出口，所述固定泵以充分的流量和排出压力提供燃料以满足所述发动机在稳态状态下的要求；以及用于对来自所述燃料供给装置的燃料加压的可变排量泵，所述可变燃料泵具有入口和出口，所述可变泵能够以充分的排出压力提供输出燃料以满足多个液压驱动装置的要求， 所述变量泵的出口选择性地与所述固定泵的出口流体连通，其中当所述泵的出口被隔离时，所述可变泵的排出压力小于所述固定泵的排出压力，并且其中来自所述固定泵和可变泵的组合输出流量足以满足所述发动机的最大燃料要求。
9.如权利要求8所述的燃料系统，其特征在于，所述固定泵被设定尺寸为提供来自所述发动机的最大燃料要求的大致20%，并且所述可变泵被设定尺寸为提供所述发动机的最大燃料要求的大致约80%。
10.如权利要求8所述的燃料系统，其特征在于，所述燃料系统还包括用于控制操作穿过所述可变泵的入口和出口的压力降的与所述可变泵连通的调节器阀组件。
11.如权利要求10所述的燃料系统，其特征在于，压力调节器组件包括可变压力调节
12.如权利要求8所述的燃料系统，其特征在于，所述燃料系统还包括与所述调节器阀组件连通的控制阀，所述控制阀配置为用于设定穿过所述可变泵的压力差。
13.如权利要求8所述的燃料系统，其特征在于，所述燃料系统还包括选择性地连接所述可变泵的出口和所述固定泵的出口的泵流量共享系统。
14.一种双泵燃料供给系统，其用于输送燃料至具有最大燃料要求的燃气涡轮发动机的燃料计量单元，所述燃料供给系统包括具有与所述燃料计量单元流体连通的输入部和输出部的固定输送主燃料泵；以及具有输入部和输出部的可变驱动泵；使所述固定泵和所述可变泵互连的流量共享系统，所述流量共享系统具有第一配置和第二配置，其中在所述第一配置中所述固定泵的流量输出与所述可变泵的流量输出隔离， 在所述第二配置中所述固定泵的流量输出与所述可变泵的流量输出组合，其中所组合的输出被供给至所述发动机的燃料计量单元。
15.如权利要求14所述的双泵燃料供给系统，其特征在于，所述可变泵还包括压力调节器组件以控制穿过所述驱动泵的输入部和输出部的压力降。
16.如权利要求15所述的双泵燃料供给系统，其特征在于，压力调节器组件是可变压力调节器。
17.如权利要求16所述的双泵燃料供给系统，其特征在于，所述固定泵被设定尺寸为以充分的压力和流量提供燃料至所述发动机内的多个液压驱动装置。
18.如权利要求14所述的双泵燃料供给系统，其特征在于，所述可变泵还包括与所述可变泵的输出部和所述流量共享系统流体连通的可变控制系统。
19.一种输送燃料至具有最大燃料要求的航空发动机的方法，所述方法包括提供具有出口并且能够以排出压力提供燃料的第一泵，所述第一泵被设定尺寸为供给所述发动机的最大燃料要求的第一部分；提供具有选择性地与所述第一泵的出口流体连通的出口的第二泵，所述第二泵能够提供所述发动机的最大燃料要求中大于所述第一部分的第二部分；以及在隔离泵模式和共享泵模式之间交替变换，其中在所述隔离泵模式中所述第二泵以最小所需排出压力仅提供流体流至所述发动机的驱动系统，在所述共享泵模式中所述第一泵和所述第二泵的出口流体连通以提供所述发动机需要的最大燃料量。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第二泵是可变排量泵。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，在隔离泵模式下，所述第二泵的排出压力约小于所述第一泵的排出压力。
全文摘要
提供了一种包括双泵流体回路配置的燃料输送和控制系统，其包括设定尺寸为供给从超过旋翼一直到巡航的范围内的主发动机燃烧流的固定正排量泵，以及设定尺寸为供给流体至发动机驱动器、阀和其它液压运行的发动机部件的可变排量泵，其带有使所述两个泵互连的泵流量共享系统。来自两个泵的组合流足以满足用于旋翼再次起动和最大流量状态的发动机流量要求。在巡航或常规运行状态期间，泵在完全隔离的流动回路中运行，使再循环最小化并且因此使进入燃料供给系统中的热输入最小化。
文档编号F02M59/24GK102239325SQ200980148768
公开日2011年11月9日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年10月15日
发明者C·C·贝克, J·F·沃尔施莱格 申请人:伍德沃德公司