[發(fā)明專利]一種液態(tài)燃料計量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910174680.1
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109899161B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 曾德堂;譚春青;張永軍;閆麗萍;董學智;劉錫陽;張華良;高慶
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F02C9/26
• 分類號: F02C9/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種液態(tài)燃料計量裝置，包括液態(tài)燃料計量單元(I)和液態(tài)燃料控制單元(II)，其中：

所述液態(tài)燃料計量單元(I)包括計量活門(1)、壓差活門(2)和定壓活門(3)，所述計量活門(1)的出口端與所述壓差活門(2)的出口端連通，所述壓差活門(2)的進口端與所述定壓活門(3)的進口端連通，所述壓差活門(2)的進口端與其出口端之間的壓力差恒定，所述定壓活門(3)的出口端的壓力變化幅度小于預設值，其中：

所述計量活門(1)包括計量活門彈簧(7)、計量活門滑閥(8)、第一端蓋(9)和第二端蓋(10)，所述計量活門彈簧(7)的兩端分別與所述計量活門滑閥(8)和第一端蓋(9)連接，所述第二端蓋(10)設置在所述計量活門滑閥(8)的另一端，并且所述計量活門滑閥(8)與所述第二端蓋(10)之間形成有腔室；

所述壓差活門(2)包括：壓差活門彈簧(11)、壓差活門滑閥(12)和第三端蓋(13)，其工作過程為：當壓差活門滑閥(12)側的壓力P₄增大或壓差活門彈簧(11)側的壓力P₃減小時，壓差活門滑閥(12)向左側移動，同時向左側擠壓壓差活門彈簧(11)，使得壓差活門彈簧(11)側的壓力P₃增大，最終達到壓差活門滑閥(12)側的壓力P₄與壓差活門彈簧(11)側的壓力P₃之間的壓差保持恒定；當液態(tài)燃料進口端壓力減小或壓差活門彈簧(11)側的壓力P₃增大時，壓差活門滑閥(12)向右側移動，同時壓差活門彈簧(11)擠壓程度減小，使得壓差活門彈簧(11)側的壓力P₃減小，最終達到壓差活門滑閥(12)側的壓力P₄與壓差活門彈簧(11)側的壓力P₃之間的壓差保持恒定；壓差活門(2)通過壓差活門彈簧(11)和壓差活門滑閥(12)實現保持液態(tài)燃料計量單元(I)的進口端與出口端壓力差恒定，且具備液態(tài)燃料系統(tǒng)半主動調節(jié)能力；

所述定壓活門(3)包括定壓活門彈簧(14)、定壓活門滑閥(15)和第四端蓋(16)，其工作過程為：當定壓活門滑閥(15)側壓力P₄增大時，推動定壓活門滑閥(15)向右側移動，同時向右側擠壓定壓活門彈簧(14)，這一過程中，定壓活門滑閥(15)不斷阻隔流出閥口的液態(tài)燃料的流量，當P₄越大，流出閥口的液態(tài)燃料流量越小，從而使得閥口處的液態(tài)燃料量維持在一定范圍內，即使得定壓活門(3)的出口端的壓力P₅變化幅度小于預設值；當定壓活門滑閥(15)側壓力P₄減小時，定壓活門彈簧(14)擠壓程度變小，同時推動定壓活門滑閥(15)向左側移動，這一過程中，定壓活門滑閥(15)對流出閥口的液態(tài)燃料的阻隔不斷減小，當P₄越小，流出閥口的液態(tài)燃料流量越大，從而使得定壓活門(3)的出口端的壓力P₅變化幅度小于預設值；所述液態(tài)燃料控制單元(II)包括第一管道(4)、第二管道(5)、第三管道(6)、磁鐵(17)、兩噴嘴(18)、反饋桿(20)、兩閥芯(21)、回油窗孔(23)以及回油窗孔(24)，其中，所述閥芯(21)為工字型，兩閥芯(21)對稱設于所述反饋桿(20)的兩側，所述兩閥芯(21)的中間細桿部分別與回油窗孔(23)以及回油窗孔(24)對應，所述回油窗孔(23)以及回油窗孔(24)分別與第一管道(4)以及第二管道(5)的一端連接，所述第一管道(4)與所述腔室連接，所述第二管道(5)與所述計量活門彈簧(7)所處區(qū)域連接，所述第三管道(6)一端與所述定壓活門(3)的出口端連通，所述第三管道(6)的另一端包括兩支路，該兩支路分別與所述兩噴嘴(18)連接；

所述液態(tài)燃料控制單元(II)工作過程為：當有控制信號時，電液伺服閥的力矩馬達通過磁鐵(17)帶動噴嘴擋板(19)偏轉一個角度，如向右偏轉一個角度，使得閥芯(21)向右移動，閥芯(21)的中間凸肩左端將回油窗孔(23)打開，使得回油窗孔(23)與第一管道(4)接通，回油流回計量活門滑閥(8)和第二端蓋(10)之間的腔室里，腔室壓力P₂升高，不斷推動計量活門滑閥(8)和計量活門彈簧(7)向左側移動，液態(tài)燃料出口端流通面積增大，通過的液態(tài)燃料增多，液態(tài)燃料出口端壓力P₃增大，通過壓差活門(2)控制，使得液態(tài)燃料進口端和出口端之間的壓差保持恒定，同時，通過定壓活門(3)控制，使得定壓活門(3)的出口端的壓力P₅變化幅度較小，從而控制液態(tài)燃料通過第三管道(6)流入電液伺服閥，有利于電液伺服閥控制的穩(wěn)定性；當電液伺服閥上施加的控制信號使得噴嘴擋板(19)向左偏轉一個角度，閥芯(21)向左移動，閥芯(21)的中間凸肩右端將回油窗孔(24)打開，使得回油窗孔(24)與第二管道(5)接通，回油流回計量活門彈簧(7)所處的腔中，并不斷推動計量活門彈簧(7)和計量活門滑閥(8)向右側移動，液態(tài)燃料出口端流通面積減小，通過的液態(tài)燃料減少，液態(tài)燃料出口端壓力P₃減小，通過壓差活門(2)控制，使得液態(tài)燃料進口端和出口端之間的壓差保持恒定，同時，通過定壓活門(3)控制，使得定壓活門(3)的出口端的壓力P₅變化幅度較小，從而控制液態(tài)燃料通過第三管道(6)流入電液伺服閥，有利于電液伺服閥控制的穩(wěn)定性；

其中，壓差活門(2)與定壓活門(3)出口均與所述計量活門滑閥(8)對應，形成兩隔離的流體通道，以使所述計量活門(1)的出口端的液態(tài)燃料流量與所述計量活門(1)的出口端的面積線性相關。