[發明專利]一種分圈分壓式計量活門襯套型孔結構及設計方法

有效

• 申請號: 201811337941.9
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109522638B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 張恩靜;劉軍;陳秀義;湯文清
• 申請（專利權）人: 中國航發貴州紅林航空動力控制科技有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發明公開了一種分圈分壓式計量活門襯套型孔結構及設計方法。包括分設于主油路襯套(1)上的主襯套型孔(2)和副油路襯套(3)上的副襯套型孔(4)；所述的主油路襯套(1)和副油路襯套(3)分體設置。本發明避免了主、副油路的相互干擾，且燃油流量匹配性調節方便；且提供了一種針對計量活門襯套型孔結構設計的方法。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機分布式控制系統的燃油計量特性設計領域，特別是一種分圈分壓式計量活門襯套型孔結構及設計方法。

背景技術

燃油計量活門和襯套是燃油計量裝置的關鍵液壓部件，一般都采用單通道燃油計量活門組件，它是燃氣輪機燃油控制系統的核心，其燃油計量方式直接影響燃油控制系統的穩態控制精度和動態特性；其性能和可靠性決定了整個燃氣輪機控制系統的優劣和可靠性。

傳統的或常用的燃油計量活門組件是在一個燃油計量活門襯套上設置兩個或多個計量型孔(參見圖4)，通過直線移動一個燃油計量活門來控制型孔面積，從而控制通過型孔的燃油流量。其缺點是調整彈簧、襯套型孔面積、活門移動距離等匹配性設計難度大，燃油流量匹配性調節困難；工作中主、副油路相互干擾，流量擺動大，甚至引發噪聲等。

除此外，目前傳統的燃油分配裝置對計量活門襯套型孔結構設計缺乏有效的設計計算，大多是在設計經驗的基礎上通過試驗進行反復修正，此設計方法周期長，成本高，且很難實現最佳的燃油分配要求。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種分圈分壓式計量活門襯套型孔結構及設計方法。本發明避免了主、副油路的相互干擾，且燃油流量匹配性調節方便；且提供了一種針對計量活門襯套型孔結構設計的方法。

本發明的技術方案：一種分圈分壓式計量活門襯套型孔結構，包括分設于主油路襯套上的主襯套型孔和副油路襯套上的副襯套型孔；所述的主油路襯套和副油路襯套分體設置；所述的主襯套型孔的開啟面積S_主滿足下述數學模型：

其中y為活門軸向開口的位移量；

所述的副襯套型孔的開啟面積S_副下述數學模型：

其中y為活門軸向開口的位移量。

前述的分圈分壓式計量活門襯套型孔結構的設計方法，包括下述步驟：

a.根據燃油計量特性，計算各狀態點主/副油路的噴嘴前壓力值P_出；所述的P_出按下述公式計算：

P_出＝P_差+P_反，

其中P_差為供油壓差，P_反為燃燒室反壓；

b.根據燃油計量特性，讀取各狀態點的燃油進口壓力值P_入；

c.根據燃油計量特性，讀取各狀態點的主/副油路的燃油流量Q；

d.將步驟a～c中讀取的P_出、P_入和Q代入下述公式計算得到各狀態點襯套型孔的開啟面積S，每一個燃油進口壓力值p_入對應一個襯套型孔的開啟面積；

其中，μ為流量系數；ρ為燃油密度；

e.確定活門彈簧參數，之后計算各狀態點燃油進口壓力值P_入對應的彈簧的壓縮量；之后計算各狀態點下活門軸向開口的位移量y；

y＝F-L-H；