氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统的制作方法

本发明属于航空动力装置数控系统顶层架构设计领域，本发明具体公开了一种氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统。

背景技术：

1、各大动力装置制造商都在寻求新的与之相适应的推进系统解决方案，如氢涡轮动力装置就是重要的发展方向之一。相比传统航空动力装置，以氢燃料航空动力装置为代表的新一代绿色航空技术更为复杂，对燃烧、控制、热管理和材料等的要求更高。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可根据氢涡轮动力装置运行状态实际燃料需求量、提供精确的氢燃料计量流量并能根据氢涡轮动力装置停车信号以实现氢燃料快速切断的氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统。

2、按照本发明提供的技术方案，所述氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统，它包括紧急停车阀、正常停车阀、氢燃料调节阀、氢燃料调节系统控制器、氮气吹除阀、氮气罐、第一压力传感器、温度传感器与第二压力传感器；所述氢燃料调节阀由有限转角电机、旋转变压器与球阀构成，球阀的旋转轴与旋转变压器的转子以及有限转角电机的转子过盈配合连接；

3、所述紧急停车阀的出口端通过第一连接管连接正常停车阀的进口端，正常停车阀的出口端通过第二连接管连接球阀的进口端，球阀的出口端上连接有第三连接管并在第三连接管上安装有第二压力传感器；在所述第二连接管上安装有第一压力传感器与温度传感器；所述氮气罐的出口端通过第四连接管连接氮气吹除阀的进口端，氮气吹除阀的出口端通过第五连接管连接在第二连接管上；

4、所述紧急停车阀能接收由飞机或氢涡轮动力装置台架发送的紧急停车按钮信号；

5、所述氢燃料调节系统控制器由飞机或氢涡轮动力装置台架供电，所述正常停车阀能接收由氢燃料调节系统控制器发送的正常停车信号，所述氮气吹除阀能接收由氢燃料调节系统控制器发送的管路吹除信号；

6、所述氢燃料调节系统控制器接收由第一压力传感器与第二压力传感器分别发出的氢燃料调节阀进口压力信号与氢燃料调节阀出口压力信号，氢燃料调节系统控制器接收由温度传感器发出的氢燃料调节阀进口温度信号，旋转变压器接收由氢燃料调节系统控制器输出的激励电压，氢燃料调节系统控制器接收由旋转变压器发出的球阀型孔开度位置信号，有限转角电机接收由氢燃料调节系统控制器发出的控制占空比功率信号。

7、作为优选，所述第一压力传感器实时测量氢燃料调节阀的进口氢燃料压力，第二压力传感器实时测量氢燃料调节阀的出口氢燃料压力，温度传感器实时测量氢燃料调节阀的进口氢燃料温度，实测的氢燃料压力与温度信号同时作为氢燃料调节系统控制器的输入信号，由氢燃料调节系统控制器计算得到氢燃料调节阀的位置跟随氢涡轮动力装置的运转状态的实际开度需求。

8、作为优选，所述紧急停车阀与正常停车阀均为通断型电磁阀。

9、作为优选，所述球阀为v型结构。

10、本发明不仅可实现氢燃料流量的高精度计量控制，还可实现氢涡轮动力装置每次停车后将燃料管路残留氢燃料吹除干净，确保氢涡轮动力装置每次开车点火的安全性。

技术特征：

1.一种氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统，其特征是：它包括紧急停车阀（1）、正常停车阀（2）、氢燃料调节阀（3）、氢燃料调节系统控制器（4）、氮气吹除阀（5）、氮气罐（6）、第一压力传感器（7）、温度传感器（8）与第二压力传感器（9）；所述氢燃料调节阀（3）由有限转角电机（3.1）、旋转变压器（3.2）与球阀（3.3）构成，球阀（3.3）的旋转轴与旋转变压器（3.2）的转子以及有限转角电机（3.1）的转子为过盈配合连接；

2.如权利要求1所述的氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统，其特征是：所述第一压力传感器（7）实时测量氢燃料调节阀（3）的进口氢燃料压力，第二压力传感器（9）实时测量氢燃料调节阀（3）的出口氢燃料压力，温度传感器（8）实时测量氢燃料调节阀（3）的进口氢燃料温度，实测的氢燃料压力与温度信号同时作为氢燃料调节系统控制器（4）的输入信号，由氢燃料调节系统控制器（4）计算得到氢燃料调节阀（3）的位置跟随氢涡轮动力装置的运转状态的实际开度需求。

3.如权利要求1所述的氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统，其特征是：所述紧急停车阀（1）与正常停车阀（2）均为通断型电磁阀。

4.如权利要求1所述的氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统，其特征是：所述球阀（3.3）为v型结构。

技术总结
本发明涉及一种氢涡轮动力装置氢燃料计量调节控制系统，紧急停车阀能接收紧急停车按钮信号，控制器由飞机或氢涡轮动力装置台架供电，正常停车阀能接收由控制器发送的正常停车信号，氮气吹除阀能接收由控制器发送的管路吹除信号；控制器接收由第一、第二压力传感器分别发出的进口、出口压力信号，控制器接收由温度传感器发出的进口温度信号，旋转变压器接收由控制器输出的激励电压信号，控制器接收由旋转变压器发出的球阀型孔开度位置信号，有限转角电机接收由控制器发出的控制占空比功率信号。本发明不仅可实现氢燃料流量的高精度计量控制，还可实现氢涡轮动力装置每次停车后将燃料管路残留氢燃料吹除干净，确保氢涡轮动力装置每次开车点火的安全性。

技术研发人员：陈静,韩文龙,宦君,陆南宏,宋艳芳,郝圣桥
受保护的技术使用者：中国航发控制系统研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19