一种并联式涡轮冲压组合发动机的喷口控制油路供给装置的制作方法

1.本发明涉及组合发动机，尤其涉及一种并联式涡轮冲压组合发动机的喷口控制油路供给装置。


背景技术：

2.并联式涡轮冲压组合发动机是由涡轮发动机和冲压发动机并联组合而成的发动机，飞机从地面起飞后直至飞行速度为2.5马赫时由涡轮发动机单独工作给飞机提供动力，飞机的飞行速度在2.5马赫～3马赫时由涡轮发动机和冲压发动机同时工作给飞机提供动力，飞机的飞行速度在3马赫以上时由冲压发动机单独工作给飞机提供动力。
3.并联式涡轮冲压组合发动机中的涡轮发动机和冲压发动机共用同一个进气道捕获气流，在进气道的端口设置进气调节装置以实现把气流分配进涡轮涵道或者冲压涵道，涡轮涵道或者冲压涵道分别设置有排气口和可调的喷口，因此无论是涡轮涵道或者冲压涵道的喷口作动时总会对另一个涵道的气流产生影响。为了保证并联式涡轮冲压组合发动机的正常运行，涡轮涵道的喷口和冲压涵道的喷口必然要在组合发动机的全包线工作范围内自动调节，因此就要求涡轮涵道的喷口在涡轮发动机不工作时仍有驱动油能够对其进行控制，同理冲压涵道的喷口在冲压发动机机不工作时也要有驱动油能够对其进行控制。
4.目前涡轮涵道的喷口的高压油源一般是附件机匣驱动的伺服油源泵，当涡轮发动机不需要工作时伺服油源泵会停止供油；冲压涵道的喷口的高压油源一般是电动泵或空气涡轮泵，当冲压发动机不需要工作时电动泵或空气涡轮泵会停止供油，因此无论是涡轮涵道的喷口还是冲压涵道的喷口在飞机起飞及飞行过程中，总存在因停止供油而丧失驱动油对其进行控制的情况，这对飞机的飞行是十分不利的。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明的目的是提供一种能够保持涡轮涵道的喷口及冲压涵道的喷口存在控制油对其进行控制的并联式涡轮冲压组合发动机的喷口控制油路供给装置。
6.技术方案：本发明所述的一种并联式涡轮冲压组合发动机的喷口控制油路供给装置，包括涡轮喷口控制组件、冲压喷口控制组件、用于给涡轮喷口控制组件供油的涡轮泵和用于给冲压喷口控制组件供油的冲压泵，还包括油路切换装置，所述油路切换装置包括第一换向阀和第二换向阀，所述第一换向阀的阀体上的第一进口侧上设施第一进口、第二进口，与第一进口侧相对的第一出口侧上设置第一出口和第二出口，所述第二换向阀的阀体上的第二进口侧上设施第三进口、第四进口，与第二进口侧相对的第二出口侧上设置第三出口和第四出口，所述第一进口和第三进口通过油路与冲压泵的出口相通，所述第二进口和第四进口通过油路与涡轮泵的出口相通，所述第一换向阀的第二出口通过油路与涡轮喷口控制组件相通，所述第二换向阀的第三出口通过油路与冲压喷口控制组件相通。
7.进一步地，所述第一换向阀的第一位置为第一进口与第一出口相通且第二进口与第二出口相通，第一换向阀的第二位置为第一进口与第二出口相通且第二进口与与第一出
口相通；所述第二换向阀的第a位置为第三进口与第三出口相通且第四进口与第四出口相通，第二换向阀的第b位置为第三进口与第四出口相通且第四进口与第三出口相通。
8.进一步地，所述第一换向阀和第二换向阀均为压力换向阀，所述第一换向阀的顶部设置第一上换向口，第一换向阀的底部设置第一下换向口，所述第二换向阀的顶部设置第二上换向口，第二换向阀的底部设置第二下换向口，所述第一上换向口和第二上换向口通过油路与冲压泵的出口相通，所述第一下换向口和第二下换向口通过油路与涡轮泵的出口相通。
9.进一步地，所述第一换向阀和第二换向阀均电磁换向阀。
10.进一步地，还包括用于给涡轮泵及冲压泵供油的低压油箱，所述低压油箱分别与涡轮泵的进口及冲压泵的进口通过油路相通。
11.进一步地，所述低压油箱与第一换向阀的第一出口及第二换向阀的第四出口通过油路相通。
12.进一步地，所述第一出口与低压油箱之间的油路上设置节流嘴，所述第四出口与低压油箱之间的油路上设置节流嘴。
13.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明通过设置油路切换装置，使得涡轮喷口控制组件和冲压喷口控制组件无论在何种状况下，均有泵体向其提供高压控制油，以方便涡轮喷口和冲压喷口能够随时受控做动作，更利于并联式涡轮冲压组合发动机工作。
附图说明
14.图1为现有的并联式涡轮冲压组合发动机的油路供给架构图。
15.图2为本发明第一实施例中涡轮泵和冲压泵同时供油时的示意图。
16.图3为本发明第一实施例中涡轮泵供油、冲压泵不供油时的示意图。
17.图4为本发明第一实施例中冲压泵供油、涡轮泵不供油时的示意图。
18.图5为本发明第一实施例中第一压力换向阀的示意图。
19.图6为本发明第一实施例中第二压力换向阀的示意图。
20.图7为本发明第二实施例中涡轮泵和冲压泵同时供油且第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均断电时的示意图。
21.图8为本发明第二实施例中涡轮泵不供油、冲压泵供油时的示意图。
22.图9为发明第二实施例中涡轮泵供油、冲压不泵供油时的示意图图10为本发明第二实施例中涡轮泵和冲压泵同时供油且第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均通电时的示意图图11为本发明第二实施例中第一电磁换向阀的示意图。
23.图12为本发明第二实施例中第二电磁换向阀的示意图。
24.其中：1、低压油箱；2、涡轮泵；201、发动机附件机匣；3、冲压泵；301、空气涡轮；4、涡轮喷口控制组件；401、涡轮喷口；5、冲压喷口控制组件；501、冲压喷口；6、第一压力换向阀；601、第一压力进口；602、第二压力进口；603、第一压力出口；604、第二压力出口；605、第一压力上换向口；606、第一压力下换向口；7、第二压力换向阀；701、第三压力进口；702、第四压力进口；703、第三压力出口；704、第四压力出口；705、第二压力上换向口；706、第二压
力下换向口；8、第一电磁换向阀；801、第一电磁进口；802、第二电磁进口；803、第一电磁出口；804、第二电磁出口；9、第二电磁换向阀；901、第三电磁进口；902、第四电磁进口；903、第三电磁出口；904、第四电磁出口；10、节流嘴。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
26.附图1为现有的并联式涡轮冲压组合发动机的油路供给架构图，包括涡轮泵2和冲压泵3，发动机附件机匣201（简称发附机匣）驱动涡轮泵2转动，空气涡轮301驱动冲压泵3转动，低压油箱1通过油路分别与涡轮泵2的进口及冲压泵3的进口相连通，涡轮泵2的出口通过油路与涡轮喷口控制组件4连接，涡轮喷口控制组件4用于控制设置在涡轮涵道中的涡轮喷口401变大或者缩小，冲压泵3的出口通过油路与冲压喷口控制组件5连接，冲压喷口控制组件5用于控制设置在冲压涵道中的冲压喷口501变大或者缩小。
27.飞机从地面起飞后直至飞行速度为2.5马赫时由涡轮发动机单独工作给飞机提供动力，此时冲压泵3不会向冲压喷口控制组件5供油；飞机的飞行速度在2.5马赫～3马赫时由涡轮发动机和冲压发动机同时工作给飞机提供动力，此时涡轮泵2和冲压泵3分别向涡轮喷口控制组件4及冲压喷口控制组件5供油；飞机的飞行速度在3马赫以上时由冲压发动机单独工作给飞机提供动力，此时涡轮泵2不会向涡轮喷口控制组件4供油，因此涡轮喷口401和冲压喷口501总存在因停止供油而丧失驱动油对其进行控制的情况，这对飞机的飞行是十分不利的。
28.实施例1参见附图2～图6，本发明所示的一种并联式涡轮冲压组合发动机的喷口控制油路供给装置（为了表达清楚未画出发动机附件机匣201、空气涡轮301、涡轮喷口401及冲压喷口501），包括涡轮喷口控制组件4、冲压喷口控制组件5、用于给涡轮喷口控制组件4供油的涡轮泵2、用于给冲压喷口控制组件5供油的冲压泵3和低压油箱1，还包括油路切换装置，油路切换装置包括第一压力换向阀6和第二压力换向阀7，第一压力换向阀6的阀体上的第一进口侧上设施第一压力进口601、第二压力进口602，与第一压力进口601侧相对的第一出口侧上设置第一压力出口603和第二压力出口604，第一压力换向阀6的第一位置为第一压力进口601与第一压力出口603相通且第二压力进口602与第二压力出口604相通，第一压力换向阀6的第二位置为第一压力进口601与第二压力出口604相通且第二压力进口602与与第一压力出口603相通，第一压力进口601通过油路与冲压泵3的出口相通，第二压力进口602通过油路与涡轮泵2的出口相通，第一压力换向阀6的第二压力出口604通过油路与涡轮喷口控制组件4相通，第一压力换向阀6的顶部设置第一压力上换向口605，第一压力换向阀6的底部设置第一压力下换向口606，第一压力上换向口605通过油路与冲压泵3的出口相通，第一压力下换向口606通过油路与涡轮泵2的出口相通；第二压力换向阀7的阀体上的第二进口侧上设施第三压力进口701、第四压力进口702，与第二进口侧相对的第二压力出口604侧上设置第三压力出口703和第四压力出口704，第二压力换向阀7的第a位置为第三压力进口701与第三压力出口703相通且第四压力进口702与第四压力出口704相通，第二压力换向阀7的第b位置为第三压力进口701与第四压力出口704相通且第四压力进口702与第三压力出口703相通，第三压力进口701通过油路与冲压泵3的出口相通，第四压力进口702通过油
路与涡轮泵2的出口相通，第二压力换向阀7的第三压力出口703通过油路与冲压喷口控制组件5相通，第二压力换向阀7的顶部设置第二压力上换向口705，第二压力换向阀7的底部设置第二压力下换向口706，第二压力上换向口705通过油路与冲压泵3的出口相通，第二压力下换向口706通过油路与涡轮泵2的出口相通；低压油箱1分别与涡轮泵2的进口及冲压泵3的进口通过油路相通；低压油箱1与第一压力换向阀6的第一压力出口603及第二压力换向阀7的第四压力出口704通过油路相通，第一压力出口603与低压油箱1之间的油路上设置节流嘴10，第四压力出口704与低压油箱1之间的油路上设置节流嘴10。
29.如图2所示，涡轮泵2的出口和冲压泵3的出口同时供压力为21mpa的油时，第一压力换向阀6处于第一位置，第二压力换向阀7处于第a位置，涡轮泵2的出口的油一路通过第一压力换向阀6的第二压力出口604流向涡轮喷口控制组件4，涡轮泵2的出口的油另一路通过第二压力换向阀7的第四压力出口704回到低压油箱1；冲压泵3的出口的油一路通过第二压力换向阀7的第三压力出口703流向冲压喷口控制组件5，冲压泵3的出口的油另一路通过第一压力换向阀6的第一压力出口603回到低压油箱1。
30.如图3所示，涡轮泵2的出口供油压为21mpa的油、冲压泵3的出口供油压不大于1mpa的油时，第二压力下换向口706的压力大于第二压力上换向口705的压力，因此第二压力换向阀7切换至第b位置，第一压力换向阀6还处于第一位置，此时涡轮泵2的出口的油一路通过第一压力换向阀6的第二压力出口604流向涡轮喷口控制组件4，涡轮泵2的出口的油另一路通过第二压力换向阀7的第三压力出口703流向冲压喷口控制组件5，而冲压泵3的出口的油分别通过第一压力换向阀6的第一压力出口603及第二压力换向阀7的第四压力出口704回到低压油箱1，实现了涡轮喷口控制组件4和冲压喷口控制组件5均有油供给。
31.如图4所示，涡轮泵2的出口供油压不大于1mpa的油、冲压泵3的出口供油压为21mpa的油时，第一压力上换向口605的压力大于第一压力下换向口606的压力，因此第一压力换向阀6切换至第二位置，第二压力换向阀7还处于第a位置，此时涡轮泵2的出口的油分别通过第一压力换向阀6的第一压力出口603及第二压力换向阀7的第四压力出口704回到低压油箱1；冲压泵3的出口的油一路通过第一压力换向阀6的第二压力出口604流向涡轮喷口控制组件4，冲压泵3的出口的油另一路通过第二压力换向阀7的第三压力出口703流向冲压喷口控制组件5，实现了涡轮喷口控制组件4和冲压喷口控制组件5均有油供给。
32.为了保证油路切换装置在实际切换时的稳定性，可以对第一压力换向阀6和第二压力换向阀7的切换时机进行滞环设计，具体方案如下；1)当涡轮泵2的出口油压和冲压泵3的出口油压差值≥10mpa时，进行油源切换，涡轮泵2和冲压泵3中压力高的向涡轮喷口控制组件4及冲压喷口控制组件5供油，涡轮泵2和冲压泵3中压力低的通过第一压力出口603及第四压力出口704回到低压油箱1；2)当涡轮泵2的出口油压和冲压泵3的出口油压差值≤5mpa时，涡轮泵2向涡轮喷口控制组件4供油，冲压泵3向冲压喷口控制组件5供油；3)当5mpa≤涡轮泵2的出口油压和冲压泵3的出口油压差值≤10mpa时，维持原状态不变。
33.实施例2参见附图7～图12，本发明所示的一种并联式涡轮冲压组合发动机的喷口控制油路供给装置（为了表达清楚未画出发动机附件机匣201、空气涡轮301、涡轮喷口401及冲压
喷口501），包括涡轮喷口控制组件4、冲压喷口控制组件5、用于给涡轮喷口控制组件4供油的涡轮泵2、用于给冲压喷口控制组件5供油的冲压泵3和低压油箱1，还包括油路切换装置，油路切换装置包括第一电磁换向阀8和第二电磁换向阀9，第一电磁换向阀8的阀体上的第一进口侧上设施第一电磁进口801、第二电磁进口802，与第一进口侧相对的第一出口侧上设置第一电磁出口803和第二电磁出口804，第一电磁换向阀8的第一位置为第一电磁进口801与第一电磁出口803相通且第二电磁进口802与第二电磁出口804相通，第一电磁换向阀8的第二位置为第一电磁进口801与第二电磁出口804相通且第二电磁进口802与与第一电磁出口803相通，第一电磁进口801通过油路与冲压泵3的出口相通，第二电磁进口802通过油路与涡轮泵2的出口相通，第一电磁换向阀8的第二电磁出口804通过油路与涡轮喷口控制组件4相通；第二电磁换向阀9的阀体上的第二进口侧上设施第三电磁进口901、第四电磁进口902，与第二进口侧相对的第二出口侧上设置第三电磁出口903和第四电磁出口904，第二电磁换向阀9的第a位置为第三电磁进口901与第三电磁出口903相通且第四电磁进口902与第四电磁出口904相通，第二电磁换向阀9的第b位置为第三电磁进口901与第四电磁出口904相通且第四电磁进口902与第三电磁出口903相通，第三电磁进口901通过油路与冲压泵3的出口相通，第四电磁进口902通过油路与涡轮泵2的出口相通，第二电磁换向阀9的第三电磁出口903通过油路与冲压喷口控制组件5相通；低压油箱1分别与涡轮泵2的进口及冲压泵3的进口通过油路相通；低压油箱1与第一电磁换向阀8的第一电磁出口803及第二电磁换向阀9的第四电磁出口904通过油路相通，第一电磁出口803与低压油箱1之间的油路上设置节流嘴10，第四电磁出口904与低压油箱1之间的油路上设置节流嘴10。
34.如图7所示，涡轮泵2的出口和冲压泵3的出口同时供压力为21mpa的油时，第一电磁换向阀8和第二电磁换向阀9的电磁均断电，第一电磁换向阀8处于第一位置，第二电磁换向阀9处于第a位置，涡轮泵2的出口的油一路通过第一电磁换向阀8的第二电磁出口804流向涡轮喷口控制组件4，涡轮泵2的出口的油另一路通过第二电磁换向阀9的第四电磁出口904回到低压油箱1；冲压泵3的出口的油一路通过第二电磁换向阀9的第三电磁出口903流向冲压喷口控制组件5，冲压泵3的出口的油另一路通过第一电磁换向阀8的第一电磁出口803回到低压油箱1。
35.如图8所示，涡轮泵2的出口供油压不大于1mpa的油、冲压泵3的出口供油压为21mpa的油时，第一电磁换向阀8通电，第二电磁换向阀9断电，第一电磁换向阀8处于第二位置，第二电磁换向阀9处于第a位置，此时涡轮泵2的出口的油分别通过第一电磁换向阀8的第一电磁出口803及第二电磁换向阀9的第四电磁出口904回到低压油箱1；冲压泵3的出口的油一路通过第一电磁换向阀8的第二电磁出口804流向涡轮喷口控制组件4，冲压泵3的出口的油另一路通过第二电磁换向阀9的第三电磁出口903流向冲压喷口控制组件5，实现了涡轮喷口控制组件4和冲压喷口控制组件5均有油供给。
36.如图9所示，涡轮泵2的出口供油压为21mpa的油、冲压泵3的出口供油压不大于1mpa的油时，第一电磁换向阀8断电，第二电磁换向阀9通电，第一电磁换向阀8处于第一位置，第二电磁换向阀9处于第b位置，此时冲压泵3的出口的油分别通过第一电磁换向阀8的第一电磁出口803及第二电磁换向阀9的第四电磁出口904回到低压油箱1；涡轮泵2的出口的油一路通过第一电磁换向阀8的第二电磁出口804流向涡轮喷口控制组件4，涡轮泵2的出口的油另一路通过第二电磁换向阀9的第三电磁出口903流向冲压喷口控制组件5，实现了
涡轮喷口控制组件4和冲压喷口控制组件5均有油供给。
37.如图10所示，轮泵的出口和冲压泵3的出口同时供压力为21mpa的油时，第一电磁换向阀8和第二电磁换向阀9的电磁均通电，第一电磁换向阀8处于第二位置，第二电磁换向阀9处于第b位置，涡轮泵2的出口的油一路通过第一电磁换向阀8的第一电磁出口803回到低压油箱1，涡轮泵2的出口的油另一路通过第二电磁换向阀9的第三电磁出口903流向冲压喷口控制组件5；冲压泵3的出口的油一路通过第二电磁换向阀9的第四电磁出口904回到低压油箱1，冲压泵3的出口的油另一路通过第一电磁换向阀8的第二电磁出口804流向涡轮喷口控制组件4。