CN109540529A - 一种变当量喷嘴模拟工装 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空发动机燃油附件验证试验技术领域，涉及一种变当量喷嘴模拟工装。包括壳体(2)、阀芯(3)、阀套(4)、弹簧(5)、弹簧导向座(7)、密封端盖(8)、浮动弹簧座垫(9)、调整垫片(10)、节流嘴(11)；该工装可根据前后压差按照喷嘴特性自动调节喷嘴当量满足试验需求；可通过更换阀套满足不同喷嘴特性的需求，降低试验成本，电控喷嘴的响应速度和控制稳定性均有所提高。

Description

一种变当量喷嘴模拟工装
技术领域
本发明属于航空发动机燃油附件验证试验技术领域，涉及一种变当量喷嘴模拟工装。
背景技术
随着航空产业的发展对飞机低油耗、低污染要求的提高，为了满足飞机低油耗和低污染的要求，现代民航发动机燃烧室通常采用多环腔、多级燃烧等方式提高燃烧效率、降低污染物排放，燃油喷嘴也由等当量喷嘴变为了变当量喷嘴。变当量喷嘴相较与等当量喷嘴，其喷嘴当量随喷嘴前后压压差的变化而改变。以往在***或部件级试验台中使用的都是用节流孔代替等当量喷嘴，不能根据喷嘴前后压差调节平喷嘴当量，无法满足变当量喷嘴的需求。使用真实喷嘴的试验成本高昂不适合部件级试验台，电控喷嘴的响应速度和控制稳定性均较差，在动态测试中模拟变当量喷嘴易造成超调，且相对成本较高。为此亟需设计一种兼顾模拟效果和经济性的工装模拟变当量喷嘴以满足试验需求。
发明内容
本发明的目的是：本发明从使用变当量喷嘴发动机燃油***和部件试验验证的工程项目实际需求出发，发明了一种变当量喷嘴模拟工装，该工装可根据前后压差按照喷嘴特性自动调节喷嘴当量，以满足试验需求。
本发明的技术方案是：一种变当量喷嘴模拟工装，包括壳体2、阀芯3、阀套4、弹簧5、弹簧导向座7、密封端盖8、浮动弹簧座垫9、调整垫片10、节流嘴11；壳体2通过一个台阶孔与阀套4的台阶配合，壳体2在阀套4下端具备一条油路进口，阀芯3与阀套4下段孔配合，浮动弹簧座垫9贴紧于阀芯3上端，弹簧5与浮动弹簧座垫9上端配合，弹簧导向座7下端装入弹簧5，调整垫片装于弹簧导向座7上端，密封端盖8安装于调整垫片上部，将弹簧5压紧；壳体2在与阀套安装台阶孔垂直的方向有一出口油路与阀套4上端的反馈油路贯通，节流嘴11安装于这条油路中；其特征在于，阀套4的下端设置一个不规则的型孔，通过阀芯3的移动改变型孔连通的面积。
所述壳体2油路进口增加进口管接头1。
所述壳体2油路出口增加出口管接头6。
所述的阀芯3、浮动弹簧座垫9、弹簧5、弹簧导向座7应处于一条直线上。
所述不规则的型孔按照喷嘴当量面积变化规律设置。
所述阀芯3与阀套4配合段增加均压槽。
本发明的优点是：该工装可根据前后压差按照喷嘴特性自动调节喷嘴当量满足试验需求；可通过更换阀套满足不同喷嘴特性的需求。
附图说明
附图1是本发明的结构原理图。其中1进口管接头、2壳体、3阀芯、4阀套、5弹簧、6出口管接头、7弹簧导向座、8密封端盖、9浮动弹簧座垫、10调整垫片、11节流嘴。
附图2是阀套二维图。1模拟当量型孔。
具体实施方式
下面对本发明具体实施方式做进一步详细说明：
如图1、图2所示，一种变当量喷嘴模拟工装，包括壳体2、阀芯3、阀套4、弹簧5、弹簧导向座7、密封端盖8、浮动弹簧座垫9、调整垫片10、节流嘴11；壳体2通过一个台阶孔与阀套4的台阶配合，壳体2在阀套4下端具备一条油路进口，阀芯3与阀套4下段孔配合，浮动弹簧座垫9贴紧于阀芯3上端，弹簧5与浮动弹簧座垫9上端配合，弹簧导向座7下端装入弹簧5，调整垫片装于弹簧导向座7上端，密封端盖8安装于调整垫片上部，将弹簧5压紧；壳体2在与阀套安装台阶孔垂直的方向有一出口油路与阀套4上端的反馈油路贯通，节流嘴11安装于这条油路中；阀套4的下端设置一个模拟当量型孔12，通过阀芯3的移动改变型孔连通的面积。
所述壳体2油路进口增加进口管接头1，方便与外部连接。
所述壳体2油路出口增加出口管接头6，方便与外部连接。
所述的阀芯3、浮动弹簧座垫9、弹簧5、弹簧导向座7应处于一条直线上。
所述模拟当量型孔12按照喷嘴当量面积变化规律设置。模拟当量型孔12设计需与发动机的喷嘴特性和弹簧与活门的力特性相结合，保证阀芯受压差液压力移动位移造成的模拟型孔开度与喷嘴特性相同压差对应的当量面积相同。
所述阀芯3与阀套4配合段增加均压槽能够改善阀芯3受力情况，减小间隙泄露。
本发明工作原理：燃油从进口管接头1进入模拟装置内部，阀芯3下端感受模拟装置进口的压力，阀芯上端感受模拟装置出口的压力与弹簧5力。当进口压力高大于模拟装置出口压力时，液压力克服弹簧力推动阀芯向上运动。阀芯的位置决定阀套4的模拟当量型孔12开度，随着阀芯向上运动阀套模拟型孔开度逐渐增大，直到开度与预设的压力差相等达到平衡。当前后压差升高阀芯继续向上运动模拟当量型孔开度增加、当量值增加，当前后压差下降阀芯向下运动模拟当量型孔开度减小、当量值减小。
模拟工装的试验和调试方法：由于加工和理论计算的偏差，在工装加工完成后与实际值可能存在一定偏差，在使用中通过调整弹簧垫片和用锉刀微调修孔进行调整已满足最终试验需求。

Claims (6)

1.一种变当量喷嘴模拟工装，包括壳体(2)、阀芯(3)、阀套(4)、弹簧(5)、弹簧导向座(7)、密封端盖(8)、浮动弹簧座垫(9)、调整垫片(10)、节流嘴(11)；壳体(2)通过一个台阶孔与阀套(4)的台阶配合，壳体(2)在阀套(4)下端具备一条油路进口，阀芯(3)与阀套(4)下段孔配合，浮动弹簧座垫(9)贴紧于阀芯(3)上端，弹簧(5)与浮动弹簧座垫(9)上端配合，弹簧导向座(7)下端装入弹簧(5)，调整垫片装于弹簧导向座(7)上端，密封端盖(8)安装于调整垫片上部，将弹簧(5)压紧；壳体(2)在与阀套安装台阶孔垂直的方向有一出口油路与阀套(4)上端的反馈油路贯通，节流嘴(11)安装于这条油路中；其特征在于，阀套(4)的下端设置一个不规则的型孔，通过阀芯(3)的移动改变型孔连通的面积。
2.如权利要求1所述的一种变当量喷嘴模拟工装，其特征在于，所述壳体(2)油路进口增加进口管接头(1)。
3.如权利要求1或2所述的一种变当量喷嘴模拟工装，其特征在于，所述壳体(2)油路出口增加出口管接头(6)。
4.如权利要求3所述的一种变当量喷嘴模拟工装，其特征在于，所述的阀芯(3)、浮动弹簧座垫(9)、弹簧(5)、弹簧导向座(7)应处于一条直线上。
5.如权利要求4所述的一种变当量喷嘴模拟工装，其特征在于，所述不规则的型孔按照喷嘴当量面积变化规律设置。
6.如权利要求5所述的一种变当量喷嘴模拟工装，其特征在于，所述阀芯(3)与阀套(4)配合段增加均压槽。
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