[发明专利]一种燃油计量装置起动流量特性设计及调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机或地面燃机数字电子式控制系统的燃油计量装置设计与调试领域，特别涉及了一种燃油计量装置起动流量特性设计及调整方法。

背景技术

航空发动机或地面燃机数字电子式控制系统中，燃油计量装置是控制系统的执行机构，主要用以实现燃油流量计量功能。起动流量特性就是燃油计量装置与航空发动机或地面燃机起动阶段对应的流量特性。起动流量特性直接影响航空发动机或地面燃机的起动效果，因此应精细调整，使批量生产的同一型号燃油计量装置具有一致的起动流量特性，以保证燃油计量装置的互换性。

尚无有效的燃油计量装置流量特性设计及调整方法，经常遇到不同台份燃油计量装置的起动流量特性差异大问题，影响了产品的互换性。

机械液压式控制系统的燃油计量装置，通常设计有多种可由用户调整的起动流量特性调整元件，其起动流量特性可在整机上根据使用情况现场调整，故机械液压式控制系统对燃油计量装置起动流量特性一致性的要求比较宽松，易于实现。而为了降低用户的使用负担，数字电子式控制系统要求燃油计量装置不能设置需要用户调整的元件，其起动流量特性一致性必须由燃油计量装置自身的设计及调试解决，难度较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决针对航空发动机或地面燃机数字电子式控制系统中，燃油计量装置无有效的起动流量特性设计及调整方法问题，特提供了一种燃油计量装置起动流量特性设计及调整方法。

本发明提供了一种燃油计量装置起动流量特性设计及调整方法，其特征在于：所述的燃油计量装置起动流量特性设计及调整方法分以下6步骤：

1）燃油计量装置采用定压差燃油流量计量方法，并且其中的计量活门采用或部分采用矩形控油窗口，使起动流量特性为线性；

2）设置一个与计量活门并联的流通面积可调的旁路调整元件，使起动流量特性的截距可调整；

3）燃油计量装置作为标准件，其压差活门或压差回油活门压强差、计量活门阀芯初始位置反馈值、计量活门控油窗口宽度、旁路调整元件流通面积等参数均应在设计公差的中间范围；录取此标准件的起动流量特性和计量活门的初始位置反馈值，作为其它待调整产品的标准值；

4）调整计量活门阀芯位移传感器的安装位置，使被调整产品计量活门阀芯的初始位置反馈值与标准件相同；

5）通过改变压差活门或压差回油活门的压差弹簧预紧力调整起动流量特性的斜率，使被调整产品起动流量特性的斜率与标准件相同；

6）通过改变旁路调整元件的流通面积调整起动流量特性的截距，使被调整产品起动流量特性的截距与标准件相同。

所述的计量方法为

采用燃油计量装置计量燃油流量的方法：

根据流体力学的相关知识，流经一个节流元件的流量Q与其流通面积A和前后压强差ΔP有关，即：

Q=KΔPA---A]]>

其中，K为常数。

若使用一个具有压强差保持功能的元件将上式中的压强差ΔP保持为恒定值，则此时，流经节流元件的流量只与其流通面积有关。若节流元件的流通面积可调节，我们就可以通过调节其流通面积实现对燃油流量的计量。这就是燃油计量装置计量燃油流量的基本原理，该原理通常称为定压差燃油流量计量原理。

其中，流通面积可调的节流元件通常称为计量活门，计量活门用面积可调的窗口来改变流通面积，其控油窗口的形状对流量特性有重要影响；具有压强差保持功能的元件通常称为压差活门，其种类繁多、形式多样，但都要通过一个弹簧的预紧力来设定希望的压强差。

计量活门和压差活门均有多种不同的结构形式，但本发明阐述的设计及调整方法对二者的基本结构无要求。目前国内外现有的燃油计量装置，基本均采用上述工作原理，本发明阐述的起动流量设计及调整方法即适用于采用上述燃油流量计量原理的燃油计量装置。

所述的燃油计量装置包括计量活门与压差活门，对起动流量特性及其设计与调整方法有直接影响，计量活门和压差活门的具体结构包括中，压差活门由阀芯10、衬套11、压差弹簧9等组成，是集压差测量与回油功能为一体的压差回油活门；