CN114033590B - 一种用于组合泵供油切换的开环调节控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械液压控制装置领域，涉及降低***热效率损耗方面，尤其涉及一种对组合泵供油进行切换选择的开环调节控制装置。所述开环调节控制装置包括第一齿轮泵(8)、第二齿轮泵(9)、泵切换活门(10)、定压活门(11)、回油活门(12)、转换活门(13)和泵切换电磁阀(14)。本发明可以满足在组合泵状态下对燃油进行切换的使用需求；解决了在燃油控制***在小流量状态需求时，单齿轮泵的机械功率损失及现有调节控制装置无法在组合泵供油***中使用的问题。

Description

一种用于组合泵供油切换的开环调节控制装置
技术领域
本发明属于机械液压控制装置领域，涉及降低***热效率损耗方面，尤其涉及一种对组合泵供油进行切换选择的开环调节控制装置。
背景技术
现有的燃油调节控制装置通常适用于调节单齿轮泵提供的定量油，无法对组合泵供油进行调节。在小流量需求状态下无法对燃油进行有效利用，反造成***温度升高，泵的机械功率损耗。
参阅图1，现有的燃油调节控制装置***包括：定压活门1、电液伺服阀2、回油活门3、计量活门4、压差活门5和齿轮泵6。主泵供油入口1为高压油；计量燃油出口2为工作燃油；定压活门出口1为定值2MPa的定压油；回油油箱7提供定值0.2MPa的低压油；电液伺服阀2的出口为控制油，用于控制计量活门4的运动。为了保证计量活门出口的计量燃油流量可控，需要保证计量活门的进出口压力差值及其位移可控。此装置中，压差活门5与回油活门3组成压力控制***，电液伺服阀2与定压活门1组成计量活门位移闭环控制***。若主泵供油处压力突然变高，在位移控制闭环不变时，压差活门5中的油路与计量燃油出口油路沟通，形成放油过程，同时回油活门左腔压力降低，回油活门向左打开，将主泵处的燃油放至回油油箱，完成计量活门进出口压力差的平稳控制。
在飞机巡航状态下，燃油控制***的工作状态为：齿轮泵6为中高转速，计量活门4位移开度较小。此时大量燃油通过回油活门3回至***油箱，经过循环再次作为油源提供给齿轮泵6，使齿轮泵6前温度升高，影响齿轮泵的工作性能。因大量燃油被***无效利用，齿轮泵6的机械功转化成热，造成功率损失和浪费。
发明内容
发明目的：提供了一种通过电磁阀对组合泵供油进行开环控制的燃油调节***，可以满足在组合泵状态下对燃油进行切换的使用需求；解决了在燃油控制***在小流量状态需求时，单齿轮泵的机械功率损失及现有调节控制装置无法在组合泵供油***中使用的问题。
技术方案：提供一种用于组合泵供油切换的开环调节控制装置，所述开环调节控制装置包括第一齿轮泵8、第二齿轮泵9、泵切换活门10、定压活门11、回油活门12、转换活门13和泵切换电磁阀14；
第一齿轮泵8、泵切换活门10和定压活门11依次连通；第二齿轮泵9、泵切换活门10和定压活门11依次连通；第二齿轮泵9与回油活门12连通；回油活门12回至第一齿轮泵8、第二齿轮泵9前；转换活门13分别与回油活门12、泵切换活门10和定压活门11连通；泵切换电磁阀14与定压活门11、转换活门13连通；
当发动机起动，泵切换电磁阀通电时：泵切换电磁阀出口为回油，并流向转换活门13，转换活门13在内部弹簧力作用下上移；定压活门11的定压油经转换活门13去往回油活门的右腔和泵切换活门10的上腔；回油活门左移，隔断第二齿轮泵9出口高压油与回油的连通；泵切换活门10下移，第一齿轮泵8出口高压油、第二齿轮泵9出口高压油经泵切换活门10去往燃油调节器；
当发动机处于巡航状态，泵切换电磁阀断电时：泵切换电磁阀出口为定压油，并流向转换活门13，转换活门13下移；定压活门11的定压油经转换活门13去往回油活门的左腔和泵切换活门10的下腔；回油活门右移，以使第二齿轮泵9出口高压油与回油连通；泵切换活门10上移，第一齿轮泵8出口高压油经泵切换活门10去往燃油调节器、泵切换活门10切断第二齿轮泵9出口高压油与燃油调节器的连通。
进一步地，转换活门13与泵切换活门10的下腔之间连通有双向节流器15，用于泵切换活门10切换过程中油液压力的缓冲。
进一步地，转换活门13与回油活门的左腔之间连通有双向节流器15，用于回油活门切换过程中油液压力的缓冲。
进一步地，第一齿轮泵8、第二齿轮泵9和离心泵16构成组合泵；离心泵16的出口回油分别与第一齿轮泵8、第二齿轮泵9入口连通，用于一级增压。
进一步地，第二齿轮泵9与泵切换活门10之间连通有单向阀17，用于防止泵切换活门10处的高压油流向第二齿轮泵9、回油活门。
进一步地，第一齿轮泵8的出口流量小于第二齿轮泵9的出口流量。
进一步地，第一齿轮泵8的出口流量在5000kg/h以内。
进一步地，泵切换活门10、定压活门11、回油活门12、转换活门13分别安装于对应的活门衬套内。
本发明的技术效果：本发明通过选用组合泵，实现进口高压油的分油功能；采用开环的控制装置，切换组合泵，能够实现燃油调节器对不同流量需求情况下高压油的选择；此外，采用开环的控制装置，能够减少组合泵的机械效率损失，降低油液的温升；采用双向节流器，能够缓冲油液，提高活门使用寿命，保障装置工作安全。
附图说明
图1为现有的单齿轮泵燃油调节控制装置的控制原理图；
图2为本发明提出的组合泵供油切换的开环调节控制装置的原理图。
具体实施方式
本实施例，提供一种用于组合泵供油切换的开环调节控制装置，所述开环调节控制装置包括第一齿轮泵8、第二齿轮泵9、泵切换活门10、定压活门11、回油活门12、转换活门13和泵切换电磁阀14。
其中，第一齿轮泵8、泵切换活门10和定压活门11依次连通；第二齿轮泵9、泵切换活门10和定压活门11依次连通；第二齿轮泵9与回油活门12连通；回油活门12回至第一齿轮泵8、第二齿轮泵9前；转换活门13分别与回油活门12、泵切换活门10和定压活门11连通；泵切换电磁阀14与定压活门11、转换活门13连通。
泵切换活门10和衬套构成两位两通阀；回油活门和衬套构成两位两通阀；转换活门为三位四通阀。泵切换电磁阀14的入口回油与离心泵的入口回油连通。
本实施例的油液控制过程为：当发动机起动，泵切换电磁阀通电时：泵切换电磁阀出口为回油，并流向转换活门13，转换活门13在内部弹簧力作用下上移；定压活门11的定压油经转换活门13去往回油活门的右腔和泵切换活门10的上腔；回油活门左移，隔断第二齿轮泵9出口高压油与回油的连通；泵切换活门10下移，第一齿轮泵8出口高压油、第二齿轮泵9出口高压油经泵切换活门10去往燃油调节器。
当发动机处于巡航状态，泵切换电磁阀断电时：泵切换电磁阀出口为定压油，并流向转换活门13，转换活门13下移；定压活门11的定压油经转换活门13去往回油活门的左腔和泵切换活门10的下腔；回油活门右移，以使第二齿轮泵9出口高压油与回油连通；泵切换活门10上移，第一齿轮泵8出口高压油经泵切换活门10去往燃油调节器、泵切换活门10切断第二齿轮泵9出口高压油与燃油调节器的连通。
本实施例，转换活门13与泵切换活门10的下腔之间连通有双向节流器15，用于泵切换活门10切换过程中油液压力的缓冲。转换活门13与回油活门的左腔之间连通有双向节流器15，用于回油活门切换过程中油液压力的缓冲。第二齿轮泵9与泵切换活门10之间连通有单向阀17，用于防止泵切换活门10处的高压油流向第二齿轮泵9、回油活门。
此外，第一齿轮泵8、第二齿轮泵9和离心泵16构成组合泵；离心泵16的出口回油分别与第一齿轮泵8、第二齿轮泵9入口连通，用于一级增压。
本实施例，主要通过泵切换电磁阀控制转换活门两端的压力，进而改变泵切换活门和回油活门的两端压力值，使活门发生移动，从而实现组合泵的分油切换功能。
本实施例的技术效果：当发动机起动时，泵切换电磁阀通电，转换活门处于弹簧复位状态，泵切换活门处于双泵同时供油状态，回油活门关闭，此时为双泵供油状态，为了保证起动过程燃油充分。起动后，发动机需油量较小时，泵切换电磁阀断电，泵切换活门处于单泵(第一齿轮泵)工作状态，回油活门将第二齿轮泵出口的燃油与进口接通，降低第二齿轮泵的泵后压力，减小第二齿轮泵的功率损失，减小温升。当发动机需油量较大时，第二齿轮泵供油量无法满足需求，泵切换电磁阀通电，泵切换活门处于两泵同时供油状态，回油活门关闭，保证发动机供油。
本发明主要用于某发动机附件的燃油调节器前。主要功能是按照电子控制器给定泵转换电磁阀信号对组合泵的供油进行切换，降低燃油控制***的热能消耗。
具体地，以某次发动机工作为例，本实施例所能达到的具体产品性能要求如下：
1)工作压力 ≤13MPa
2)切换时间 ≤2ms
3)切换时压力波动≤7％

Claims (8)

1.一种用于组合泵供油切换的开环调节控制装置，其特征在于，所述开环调节控制装置包括第一齿轮泵(8)、第二齿轮泵(9)、泵切换活门(10)、定压活门(11)、回油活门(12)、转换活门(13)和泵切换电磁阀(14)；
第一齿轮泵(8)、泵切换活门(10)和定压活门(11)依次连通；第二齿轮泵(9)、泵切换活门(10)和定压活门(11)依次连通；第二齿轮泵(9)与回油活门(12)连通；回油活门(12)回至第一齿轮泵(8)、第二齿轮泵(9)前；转换活门(13)分别与回油活门(12)、泵切换活门(10)和定压活门(11)连通；泵切换电磁阀(14)与定压活门(11)、转换活门(13)连通。
2.根据权利要求1所述的开环调节控制装置，其特征在于，转换活门(13)与泵切换活门(10)的下腔之间连通有双向节流器(15)，用于泵切换活门(10)切换过程中油液压力的缓冲。
3.根据权利要求1所述的开环调节控制装置，其特征在于，转换活门(13)与回油活门的左腔之间连通有双向节流器(15)，用于回油活门切换过程中油液压力的缓冲。
4.根据权利要求1所述的开环调节控制装置，其特征在于，第一齿轮泵(8)、第二齿轮泵(9)和离心泵(16)构成组合泵；离心泵(16)的出口回油分别与第一齿轮泵(8)、第二齿轮泵(9)入口连通，用于一级增压。
5.根据权利要求1所述的开环调节控制装置，其特征在于，第二齿轮泵(9)与泵切换活门(10)之间连通有单向阀(17)，用于防止泵切换活门(10)处的高压油流向第二齿轮泵(9)、回油活门。
6.根据权利要求1所述的开环调节控制装置，其特征在于，第一齿轮泵(8)的出口流量小于第二齿轮泵(9)的出口流量。
7.根据权利要求1所述的开环调节控制装置，其特征在于，第一齿轮泵(8)的出口流量在5000kg/h以内。
8.根据权利要求1所述的开环调节控制装置，其特征在于，泵切换活门(10)、定压活门(11)、回油活门(12)、转换活门(13)分别安装于对应的活门衬套内。
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