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主要构成部分的优化方案

时间:2023-07-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:燃油调节器包括三个主要部分:燃油部分、计划分配部分和重置复位部分,如图9.5至图9.9所示。扭力轴通过位于计划分配部分的调速器波纹管,与计量活门相连接。发动机停车期间,关断活门移动到关闭位置,以使燃油停止流向发动机。Px压力施加在调速器波纹管的内侧面以及加速波纹管的外侧面。在所有工况下,加速波纹管都会根据Pc空气压力,成正比地计划分配燃油流量。

主要构成部分的优化方案

燃油调节器包括三个主要部分:燃油部分、计划分配部分和重置复位部分,如图9.5至图9.9所示。

图9.5 燃油调节器机载状态(外侧视图和仰视图)

图9.6 燃油调节器内部的部附件(A)

图9.7 燃油调节器内部的部附件(B)

图9.8 燃油调节器的旁通活门

图9.9 燃油调节器的调速操纵摇臂的定位

1.燃油部分

燃油部分由计量活门、旁通活门、安全释压活门、燃油滤和燃油关断活门等组成,如图9.5所示。工作时,燃油被燃油泵泵出至燃油进口油滤,并通过该燃油滤网流入燃油调节器。此时,燃油滤网在弹簧加载下处于关闭位置(过滤位置)。如果污染堵塞了滤网,燃油压力将克服弹簧力,并从燃油流道上移动滤网至非过滤位置,从而燃油绕过堵塞的滤网旁通。然后,燃油流入燃调的旁通活门和计量活门区域。计量活门控制燃调的燃油流量。随着计量活门内的针阀上下移动,节流孔的孔径尺寸会发生变化,因此流经P2单向活门流并向燃油喷嘴的燃油量也随之改变。燃油流量的变化与计量活门开口的大小直接相关。计量活门位移行程受到最小和最大流量限动块的限制,并由扭力轴组件定位。扭力轴通过位于计划分配部分的调速器波纹管,与计量活门相连接。由于燃油泵是一个容积式齿轮泵,它将为燃油控制系统提供比发动机工作所需更多的燃油。发动机工作所不需要的燃油将通过燃调的旁通活门,流回燃油泵进口处。旁通活门组件包括旁通活门隔膜、弹簧和释压活门。旁通活门由隔膜控制,隔膜位置是由两个燃油压力进行确定的,而两个燃油压力是通过计量活门的位置加上旁通活门弹簧弹力建立的。燃油压力即为燃油进口压力(P1)和计量燃油压力(P2),这两个压力差加上弹簧弹力,使旁通活门的位置与发动机所需的燃油流量成反比。当发动机需要更多的燃油时,旁通到燃油泵进口的旁通燃油则会减少。换言之,当直升机飞行员增加总桨距时,主旋翼桨叶的桨距将会增加,这样的总桨距增加导致发动机负载增加。增加负载将需要发动机提供更多的动力,因此需要更多的燃油流量来保持主旋翼转速为100%。计量活门开度将增大,从而到发动机的计量燃油流量和燃油压力也随之增加。燃油流量的增加将导致计量活门处的燃油进口压力(P1)降低,计量燃油压力(P2)升高,导致旁通活门向关闭位置滑移,从而使较少的被旁通的燃油回到燃油泵进口。相反,当总桨距降低时,主旋翼桨距减小,发动机上的负载也会降低。此时,只需要较少的发动机功率,从而也只需要较少的燃油流量,便将主旋翼转速保持在100%。计量活门将向最小燃油量止挡块移动,减小了到发动机的燃油流量。燃油需求的降低会导致计量燃油压力(P2)降低,同时计量活门处的进口燃油压力(P1)也随之升高,从而使旁通活门进一步打开,从而使更多的燃油旁通回到燃油泵进口。

安全释压活门是一个弹簧加载的球阀,当系统压力超过700 psi(4.83 MPa)时,该球阀打开以保护燃油控制系统。安全释压活门打开后,将允许燃油流回燃油泵的进口处,从而释放燃油控制系统中的过量压力。(www.xing528.com)

飞行员操控的燃调关断活门,对来自燃调的燃油流量进行正向供给控制,以防止燃油流向燃油喷嘴,除非存在发动机所要求的工作模式需要。燃油关断活门与驾驶舱内的燃油关断控制装置进行机械连接。在发动机起动和正常工作期间,切关断活门完全打开。发动机停车期间,关断活门移动到关闭位置,以使燃油停止流向发动机。

P2燃油单向活门安装在水平防火墙上,位于通向燃油喷嘴的燃油管路中,以防止在发动机起动或关车期间,当燃油压力低于约20 psi(0.138 MPa)时,燃油流向燃油喷嘴。

2.计划分配部分

燃油计划分配部分包括一个真空加速波纹管、一个起动贫富油波纹管、一个调速器波纹管、扭力轴和一个由两个可变孔限流器组成的驱动机构、加速富油摇臂和弹簧、调速器摇臂和弹簧、N1驱动飞重和两个驱动轴承

燃油计划分配是通过移动调速器波纹管来完成的,调节器波纹管通过扭力轴与计量活门相连。调速器波纹管的移动通过气动方式完成,即使用来自压气机排气压力(Pc)的两个空气压差来完成的,在此过程中,还要受油门手柄转动角度、N1转速和空气密度的影响。

供给燃调的压气机排气(Pc),分为两个可控的空气压力(Px和Py)。Px压力施加在调速器波纹管的内侧面以及加速波纹管的外侧面。Py压力施加在调速器波纹管的外侧面。因此,Px和Py之间的压差提供了移动调速器波纹管的力,从而使计量活门通过扭力轴改变流向发动机的燃油流量。

Px和Py空气压力回路在位于驱动机构中的两个可变孔限流器处终止。Px和Py的空气压力通大气(Pa)时,是由加速富油摇臂(Px 空气)和调速器操纵摇臂(Py空气)的位置控制,这两个操纵摇臂位置均由N1转速驱动的离心飞重来定位。离心飞重在加速富油摇臂上的作用力被加速富油弹簧力抵消,该弹簧倾向于将操纵摇臂保持在其Px限流孔基座上。离心飞重在调速器摇臂上的作用力与调速器弹簧弹力相反,这个弹簧倾向于将操纵摇臂保持在其Py限流孔基座上。

在所有工况下,加速波纹管都会根据Pc空气压力,成正比地计划分配燃油流量。该波纹管还通过基于空气密度影响调速器波纹管位置来提供高度补偿。

起动贫富油波纹管位于通大气(Pa)的通风腔室中。该通风腔室还通过一个阀门与调速器波纹管Py气路相连。当该阀门打开时,Py不能产生压力,因为阀门将允许Py排放到大气中(Pa)。

起动贫富油波纹管的内部与压气机排气压力(Pc)气路相连。增加Pc空气压力,即在发动机起动过程中,增加作用在波纹管内侧面的空气压力,会导致起动贫富油波纹管膨胀,最终导致通风腔室的阀门在大约30% N1转速下关闭。该通风腔室的通风阀关闭后,Py将不再向Pa排气,并且Py将开始在Py空气回路中建立压力。

3.重置复位部分

燃油调节器燃油复位控制部分,包括一个复位隔膜、复位位轴和一个油门手柄驱动的Pr-Pg活门。来自动力涡轮调速器的恒定调节压力(Pr)被输送至燃调的燃油控制系统中重置复位隔膜的一侧,而可变压力(Pg)则被输送至重置复位隔膜的另一侧。复位隔膜连接到复位轴上,复位轴贴靠在燃油控制驱动机构内的调速操纵摇臂上。动力涡轮调速器通过改变Pr和Pg之间的压差,可以使复位轴在燃油调节器中移动。这种移动将影响Py可变孔限流器基座上的调速器操纵摇臂的位置,从而改变Py到Pa的气流。这种变化将导致Py气路作用在调速器波纹管外侧面的压力发生变化,影响调速器波纹管、燃油计量活门的位置,以及流向发动机的燃油流量。因此,燃油调节器中的调速器重置复位部分,允许动力涡轮调速器根据发动机遇到的负载条件的变化,随时改变燃油调节器的燃油流量的计划分配。

油门手柄驱动的Pr-Pg活门也包含在复位部分。Pr-Pg活门在慢车转速下打开时,允许Pr和Pg的压力空气流自由流向重置复位隔膜的任一侧,消除动力涡轮调速器对燃油调节器的燃油流量计划分配的影响。当油门从地面慢车转动至飞行位置(飞行慢车)时,Pr-Pg活门关闭,允许动力涡轮调速器在重置复位隔膜的任一侧建立压差(Pr和Pg)。此压差将允许动力涡轮调速器开始对燃油调节器所计划分配的燃油流量进行超控调节,从而使发动机(动力涡轮)保持所选定的转速。

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