[發明專利]一種力補償式壓差回油活門及力補償參數設計方法

有效

• 申請號: 202011122592.6
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112253316B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 左偉;崔利豐;李宣瑩;韓崇鵬
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: F02C7/232
• 分類號: F02C7/232;F02C9/32;G06F30/20;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

1.一種力補償式壓差回油活門，包括襯套(3)、設置在所述襯套(3)內腔中的閥芯(2)以及彈簧(1)，其中，在所述力補償式壓差回油活門的燃油進出口管路(11)上依次連接有齒輪泵(9)和計量活門(10)，另外，在所述襯套(3)頂部設置有阻尼孔(8)，所述阻尼孔(8)通過管路連接至燃油進出口管路(11)的出口處，其特征在于：

所述閥芯(2)呈圓筒狀，且在閥芯內腔中靠近頂端開口位置處密封設置有一擋板(201)，所述擋板(201)與位于其底部的閥芯筒壁圍成一中心腔(7)，另外，在所述中心腔(7)位置處的閥芯筒壁上，由上至下開設有第一回油窗口(4)和第二回油窗口(5)；以及

所述襯套(3)包括由上至下沿軸向分布的彈簧安裝段、閥芯配合段以及活塞段，其中，所述彈簧(1)設置在所述彈簧安裝段內腔中，所述閥芯(2)設置在所述閥芯配合段的內腔中；以及

在所述閥芯配合段的筒壁上與所述第一回油窗口(4)相對應位置處，設置有第一回油腔(31)，所述第一回油腔(31)能夠通過第一回油窗口(4)與中心腔(7)連通，同時還通過管路連接至所述齒輪泵(9)與計量活門(10)之間的燃油進出口管路(11)上；以及

在所述閥芯配合段的筒壁上與所述第二回油窗口(5)相對應位置處，設置有第二回油腔(32)，所述第二回油腔(32)能夠通過第二回油窗口(5)與中心腔(7)連通，同時還通過管路連接至所述燃油進出口管路(11)的進口處；以及

所述襯套(3)活塞段的底部開口端，通過管路密封連接至所述齒輪泵(9)與計量活門(10)之間的燃油進出口管路(11)上，另外，在所述活塞段的內腔中設置有活塞(12)，所述活塞(12)與活塞段的筒壁在活塞段內腔的上部圍成一環腔(6)，所述環腔(6)與所述中心腔(7)連通。

2.根據權利要求1所述的力補償式壓差回油活門，其特征在于，在同一水平面上，第一回油窗口(4)和第二回油窗口(5)的數量為至少兩個，且為偶數個。

3.根據權利要求2所述的力補償式壓差回油活門，其特征在于，第一回油窗口(4)和第二回油窗口(5)流通面積滿足如下關系式：

其中，A₁(t)為第一回油窗口(4)的流通面積，A₂(t)為第二回油窗口(5)的流通面積，A′為環腔(6)的橫截面積，P₁為計量活門(10)的前壓力，k為彈簧(1)的剛度，K_h為第一回油窗口(4)與第二回油窗口(5)總的液動力剛度，t為第二回油窗口(5)的開度。

4.根據權利要求3所述的力補償式壓差回油活門，其特征在于，計量活門(10)前后壓力滿足如下關系式：

其中，P₁為計量活門(10)的前壓力，P₂為計量活門(10)的后壓力，k為彈簧(1)的剛度，A為閥芯(2)橫截面積，x₀為閥芯(2)剛打開的位移量。

5.根據權利要求4所述的力補償式壓差回油活門，其特征在于，連通的中心腔(7)及環腔(6)的壓力滿足如下關系式：

其中，P₃為連通的中心腔(7)及環腔(6)的壓力，P₁為計量活門(10)的前壓力，A₁(t)為第一回油窗口(4)的流通面積，A₂(t)為第二回油窗口(5)的流通面積。