本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴油系統(tǒng)技術(shù)試驗(yàn)領(lǐng)域，具體是一種直接作用式燃油計(jì)量裝置及其計(jì)量方法。

背景技術(shù)：

目前在航空領(lǐng)域，航空發(fā)動(dòng)機(jī)普遍十分昂貴，航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油計(jì)量裝置的研究成為當(dāng)前的技術(shù)改進(jìn)問題?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷發(fā)展，對發(fā)動(dòng)機(jī)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對控制系統(tǒng)的要求越來越高。航空發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)常會(huì)工作在安全邊際，若不能精確控制燃油流量就可能使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)超過安全邊界，造成發(fā)動(dòng)機(jī)損毀甚至機(jī)毀人亡的嚴(yán)重后果。在一般情況下控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油流量是相對比較容易的，但飛機(jī)在其飛行包線內(nèi)的不同區(qū)域飛行，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)也在不斷發(fā)生變化，所以油泵的壓力和燃燒室的壓力也在隨時(shí)發(fā)生變化。在這樣的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃油計(jì)量裝置的進(jìn)出口壓力都是不確定的。如何在這樣的情況下保持對發(fā)動(dòng)機(jī)燃油流量的精確控制是重點(diǎn)應(yīng)該解決的技術(shù)難題。因此，需要研發(fā)設(shè)計(jì)一種裝置結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，能廣泛應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油計(jì)量裝置來保持對發(fā)動(dòng)機(jī)燃油流量的精確控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種直接作用式燃油計(jì)量裝置及其計(jì)量方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種直接作用式燃油計(jì)量裝置，包括管路輸送系統(tǒng)、高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)、當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)和直接式等壓差活門控制系統(tǒng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述管路輸送系統(tǒng)為用各種接頭與各系統(tǒng)相連接牢固的圓形管。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述管路輸送系統(tǒng)包括一號管、二號管、三號管、四號管、五號管、六號管、七號管、八號管、九號管、十號管和十一號管。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)包括兩個(gè)端接頭、外殼、兩個(gè)垂直相互運(yùn)動(dòng)的橢圓形葉型齒輪、兩根軸、四個(gè)軸承和端蓋及計(jì)量顯示表；端接頭安裝在外殼的兩側(cè)，兩根軸通過在軸的兩端安裝軸承一上一下的固定在外殼的內(nèi)部，兩個(gè)橢圓形葉型齒輪安裝在軸上且能垂直相互運(yùn)動(dòng)，在外殼的一側(cè)還安裝有端蓋及計(jì)量顯示表。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)包括球殼體，球殼體包括兩個(gè)半球殼，在球殼體上開有在同一直線上的兩孔和楔形槽，在球殼體內(nèi)放置一個(gè)帶扳手的內(nèi)球頭當(dāng)量活門。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述直接式等壓差活門控制系統(tǒng)包括帶三個(gè)孔的活塞缸，一個(gè)孔開在活塞缸的側(cè)壁頂部，一個(gè)孔開在活塞缸的側(cè)壁底部，另一個(gè)孔開在活塞缸的底部上，在活塞缸內(nèi)安裝密封活塞、彈簧和螺紋調(diào)節(jié)桿，密封活塞安裝在彈簧的底部，彈簧的頂部與螺紋調(diào)節(jié)桿的底部連接，螺紋調(diào)節(jié)桿穿過活塞缸的開口處安裝的桶蓋向上延伸在螺紋調(diào)節(jié)桿的端頭處安裝有端頭直紋蓋。

一種采用上述直接作用式燃油計(jì)量裝置的計(jì)量方法，包括以下步驟：

a、燃油通過一號管，經(jīng)二號管進(jìn)入高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)，高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)將燃油計(jì)量和加壓輸出到五號管；

b、通過五號管的燃油，工作部分經(jīng)過六號管進(jìn)入當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)，打開當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)的扳手后使燃油能通過，另一穩(wěn)壓部分燃油則經(jīng)七號管進(jìn)入直接式等壓差活門控制系統(tǒng)；

c、工作部分燃油再經(jīng)過九號管進(jìn)入到燃油噴嘴進(jìn)行燃燒，另一穩(wěn)壓部分燃油經(jīng)十號管、十一號管進(jìn)入直接式等壓差活門控制系統(tǒng)；

d、從七號管和十一號管進(jìn)入的兩部分穩(wěn)壓燃油，在密封活塞的兩端形成壓差，這個(gè)壓差致使彈簧進(jìn)行伸縮，從而控制密封活塞的進(jìn)程而使燃油出口段的開合度變化，這就是直接作用式燃油計(jì)量的方法原理；

e、從活塞缸的出油口返回的燃油經(jīng)過四號管和三號管后返回到一號管再循環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

一、結(jié)構(gòu)簡單，效果明顯，可靠性高的直接作用式燃油計(jì)量裝置；

二、采用高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)，控制的精度高，受外界影響因素??；

三、采用球形當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)與直接式等壓差活門控制系統(tǒng)匹配控制燃油的油壓和流量；

四、采用燃油流量控制主要依靠調(diào)節(jié)等壓差活門控制系統(tǒng)的回油窗口開度將燃油泵輸出多余流量送回泵的進(jìn)口來實(shí)現(xiàn)等壓差的作用；由于沒有放大元件，等壓差活門既是測量元件又是執(zhí)行元件，因此穩(wěn)態(tài)誤差較大，但裝置結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，在要求精度一般的在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中能廣泛應(yīng)用。

附圖說明

圖1為直接作用式燃油計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為直接作用式燃油計(jì)量裝置中高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為直接作用式燃油計(jì)量裝置中當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為直接作用式燃油計(jì)量裝置中直接式等壓差活門控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為直接作用式燃油計(jì)量裝置的工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-管路輸送系統(tǒng)、2-高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)、3-當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)、4-直接式等壓差活門控制系統(tǒng)、5-端接頭、6-外殼、7-橢圓形葉型齒輪、8-軸、9-軸承、10-端蓋及計(jì)量顯示表、11-半球殼、12-帶扳手的內(nèi)球頭當(dāng)量活門、13-端頭直紋蓋、14-螺紋調(diào)節(jié)桿、15-帶螺紋孔的桶蓋、16-彈簧、17-密封活塞、18-活塞缸、111-一號管、112-二號管、113-三號管、114-四號管、115-五號管、116-六號管、117-七號管、118-八號管、119-九號管、1110-十號管、1111-十一號管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

請參閱圖1-5，一種直接作用式燃油計(jì)量裝置，包括管路輸送系統(tǒng)1、高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)2、當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)3和直接式等壓差活門控制系統(tǒng)4。

所述管路輸送系統(tǒng)1為用各種接頭與各系統(tǒng)相連接牢固的圓形管。

所述管路輸送系統(tǒng)1包括一號管111、二號管112、三號管113、四號管114、五號管115、六號管116、七號管117、八號管118、九號管119、十號管1110和十一號管1111。

所述高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)2包括兩個(gè)端接頭5、外殼6、兩個(gè)垂直相互運(yùn)動(dòng)的橢圓形葉型齒輪7、兩根軸8、四個(gè)軸承9和端蓋及計(jì)量顯示表10；端接頭5安裝在外殼6的兩側(cè)，兩根軸8通過在軸8的兩端安裝軸承9一上一下的固定在外殼6的內(nèi)部，兩個(gè)橢圓形葉型齒輪7安裝在軸8上且能垂直相互運(yùn)動(dòng)，在外殼6的一側(cè)還安裝有端蓋及計(jì)量顯示表10。

所述當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)3包括球殼體，球殼體包括兩個(gè)半球殼11，在球殼體上開有在同一直線上的兩孔和楔形槽，在球殼體內(nèi)放置一個(gè)帶扳手的內(nèi)球頭當(dāng)量活門12。

所述直接式等壓差活門控制系統(tǒng)4包括帶三個(gè)孔的活塞缸18，一個(gè)孔開在活塞缸18的側(cè)壁頂部，一個(gè)孔開在活塞缸18的側(cè)壁底部，另一個(gè)孔開在活塞缸18的底部上，在活塞缸18內(nèi)安裝密封活塞17、彈簧16和螺紋調(diào)節(jié)桿14，密封活塞17安裝在彈簧16的底部，彈簧16的頂部與螺紋調(diào)節(jié)桿14的底部連接，螺紋調(diào)節(jié)桿14穿過活塞缸18的開口處安裝的桶蓋15向上延伸在螺紋調(diào)節(jié)桿14的端頭處安裝有端頭直紋蓋13。

一種采用上述直接作用式燃油計(jì)量裝置的計(jì)量方法，包括以下步驟：

a、燃油通過一號管111，經(jīng)二號管112進(jìn)入高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)2，高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)2將燃油計(jì)量和加壓輸出到五號管115；

b、通過五號管115的燃油，工作部分經(jīng)過六號管116進(jìn)入當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)3，打開當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)3的扳手后使燃油能通過，另一穩(wěn)壓部分燃油則經(jīng)七號管117進(jìn)入直接式等壓差活門控制系統(tǒng)4；

c、工作部分燃油再經(jīng)過九號管119進(jìn)入到燃油噴嘴進(jìn)行燃燒，另一穩(wěn)壓部分燃油經(jīng)十號管1110、十一號管1111進(jìn)入直接式等壓差活門控制系統(tǒng)4；

d、從七號管117和十一號管1111進(jìn)入的兩部分穩(wěn)壓燃油，在密封活塞17的兩端形成壓差，這個(gè)壓差致使彈簧進(jìn)行伸縮，從而控制密封活塞17的進(jìn)程而使燃油出口段的開合度變化，這就是直接作用式燃油計(jì)量的方法原理；

e、從活塞缸18的出油口返回的燃油經(jīng)過四號管114和三號管113后返回到一號管111再循環(huán)。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，效果明顯，可靠性高的直接作用式燃油計(jì)量裝置；采用高溫型橢圓齒輪流量計(jì)系統(tǒng)，控制的精度高，受外界影響因素??；采用球形當(dāng)量活門計(jì)量系統(tǒng)與直接式等壓差活門控制系統(tǒng)匹配控制燃油的油壓和流量；采用燃油流量控制主要依靠調(diào)節(jié)等壓差活門控制系統(tǒng)的回油窗口開度將燃油泵輸出多余流量送回泵的進(jìn)口來實(shí)現(xiàn)等壓差的作用；由于沒有放大元件，等壓差活門既是測量元件又是執(zhí)行元件，因此穩(wěn)態(tài)誤差較大，但裝置結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，在要求精度一般的在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中能廣泛應(yīng)用。

上面對本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。