專利名稱:一種燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中燃料閉環(huán)控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中燃料開環(huán)控制容易導(dǎo)致超溫或懸掛問(wèn)題，公開了一種燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中燃料閉環(huán)控制裝置，適用于地面燃?xì)廨啓C(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)以及其它起動(dòng)過(guò)程中對(duì)燃料控制要求高的動(dòng)力裝置中，在燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中增加了燃料質(zhì)量流量計(jì)、壓氣機(jī)測(cè)速傳感器、排氣端溫度傳感器。燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火成功后，燃?xì)廨啓C(jī)控制器通過(guò)燃料質(zhì)量流量計(jì)、速度傳感器、溫度傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)和調(diào)整燃料量，從而實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中的燃料閉環(huán)控制。
【專利說(shuō)明】-種燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中燃料閉環(huán)控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型主要設(shè)及一種燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中燃料量控制裝置，具體來(lái)說(shuō)，燃?xì)?輪機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，基于壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速或基于排氣溫度控制燃料量的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中對(duì)燃料控制精度要求較高，采用傳統(tǒng)的開環(huán)控制方案難W保 證起動(dòng)的時(shí)效與可靠性，另外，傳統(tǒng)的起動(dòng)控制中由于采用機(jī)械液壓結(jié)構(gòu)，采用閉環(huán)控制實(shí) 現(xiàn)難度較大，因此，起動(dòng)過(guò)程僅采用開環(huán)控制，但隨著電子控制技術(shù)的發(fā)展，起動(dòng)過(guò)程采用 閉環(huán)控制已具備相應(yīng)硬件及技術(shù)條件，同時(shí)，起動(dòng)過(guò)程中開環(huán)控制易導(dǎo)致起動(dòng)超溫或懸掛 問(wèn)題，降低了起動(dòng)的可靠性，本實(shí)用新型就在此背景下提出的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型為解決燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中易出現(xiàn)超溫或懸掛等現(xiàn)象，W及開環(huán)起動(dòng) 可靠性低等問(wèn)題，進(jìn)而提出了一種基于壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速或禍輪排氣溫度的燃料控制裝置。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程 中燃料閉環(huán)控制裝置，包括燃料計(jì)量與控制單元A和燃?xì)獍l(fā)生器單元B，其特征在于：
[0005] --所述燃料計(jì)量與控制單元A包括通過(guò)燃料管路依次連接的燃料箱、過(guò)濾器、燃 料累、穩(wěn)壓閥、主燃料閥，其中，
[0006] 所述燃料累的出口和穩(wěn)壓閥的進(jìn)口之間通過(guò)燃料管路連通，所述燃料累的進(jìn)口和 穩(wěn)壓閥的進(jìn)口之間還設(shè)有一帶安全閥的燃料管路；所述主燃料閥通過(guò)并聯(lián)的主燃料控制閥 和副燃料控制閥與燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室的燃料進(jìn)口連通；
[0007] 所述燃料計(jì)量與控制單元A還包括燃?xì)廨啓C(jī)控制器、燃?xì)廨啓C(jī)測(cè)速裝置、變頻器、 燃料質(zhì)量流量計(jì)，其中，所述燃?xì)廨啘y(cè)速裝置、變頻器和燃料質(zhì)量流量計(jì)均與所述燃?xì)廨啓C(jī) 控制器通信連接；所述變頻器與所述燃料累的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)電連接，為所述燃料累提供驅(qū)動(dòng)電 力；所述燃料質(zhì)量流量計(jì)設(shè)置在所述穩(wěn)壓閥和主燃料閥之間的燃料管路上或設(shè)置在所述燃 料箱和燃料累之間的燃料管路上；
[000引一所述燃?xì)獍l(fā)生器單元B包括進(jìn)氣端、壓氣機(jī)、燃燒室、禍輪及排氣端；所述排氣 端上設(shè)置一與所述燃?xì)廨啓C(jī)控制器通信連接的排氣端溫度傳感器；所述燃燒室的燃料進(jìn)口 還通過(guò)一燃料管路與所述主燃料閥的出口連通。
[0009] 優(yōu)選地，所述壓氣機(jī)和禍輪間通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸連接。
[0010] 優(yōu)選地，所述燃?xì)廨啓C(jī)控制器通過(guò)所述變頻器調(diào)節(jié)燃燒室的實(shí)際燃料供應(yīng)量。
[0011] 優(yōu)選地，所述燃?xì)廨啓C(jī)控制器通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)測(cè)速裝置、燃料質(zhì)量流量計(jì)、溫度傳感 器，實(shí)時(shí)檢測(cè)和調(diào)整燃料量，從而實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中的燃料閉環(huán)控制。
[0012] 本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)為通過(guò)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速或禍輪排氣溫度閉環(huán) 控制起動(dòng)過(guò)程燃料量，提高了可靠性，并能有效控制和減少起動(dòng)過(guò)程中喘振或懸掛等現(xiàn)象 發(fā)生。

【附圖說(shuō)明】

[0013] 圖1為燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程燃料閉環(huán)控制裝置
[0014] 圖2為燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程基于經(jīng)驗(yàn)值燃料控制邏輯流程圖
[0015] 圖3為燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程基于發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型燃料控制邏輯流程圖
[0016] 圖4為基于燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)學(xué)模型禍輪排氣溫度計(jì)算流程圖
[0017] 圖5為基于燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)學(xué)模型壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算流程圖

【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下參照附圖并舉實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019] 實(shí)施例一
[0020] 控制裝置連接方式如圖1所示，燃料控制原理及流程如圖2所示。如圖1所示，本 實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中燃料閉環(huán)控制的裝置，包括燃料計(jì)量與控制單元A和 燃?xì)獍l(fā)生器單元B。
[0021] 所述燃料計(jì)量與控制單元A包括通過(guò)燃料管路依次連接的燃料箱1、過(guò)濾器10、燃 料累11、穩(wěn)壓閥13、主燃料閥14,所述燃料累11的出口和穩(wěn)壓閥13的進(jìn)口之間通過(guò)燃料管 路連通，所述燃料累11的進(jìn)口和穩(wěn)壓閥13的進(jìn)口之間還設(shè)有一帶安全閥12的燃料管路； 所述主燃料閥14通過(guò)并聯(lián)的主燃料控制閥6和副燃料控制閥7與燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室17的 燃料進(jìn)口連通。
[0022] 所述燃料計(jì)量與控制單元A還包括燃?xì)廨啓C(jī)控制器4、燃?xì)廨啓C(jī)測(cè)速裝置2、變頻 器3、燃料質(zhì)量流量計(jì)5,其中，所述燃?xì)廨啘y(cè)速裝置2、變頻器3和燃料質(zhì)量流量計(jì)5均與所 述燃?xì)廨啓C(jī)控制器4通信連接；所述變頻器3與所述燃料累11的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)電連接，為所述 燃料累11提供驅(qū)動(dòng)電力；所述燃料質(zhì)量流量計(jì)5設(shè)置在所述穩(wěn)壓閥13和主燃料閥14之間 的燃料管路上或設(shè)置在所述燃料箱1和燃料累11之間的燃料管路上。
[0023] 燃?xì)獍l(fā)生器單元B包括進(jìn)氣端15、壓氣機(jī)16、燃燒室17、禍輪18及排氣端8 ;所述 排氣端8上設(shè)置一與所述燃?xì)廨啓C(jī)控制器4通信連接的排氣端溫度傳感器9 ;所述燃燒室 17的燃料進(jìn)口還通過(guò)一燃料管路與所述主燃料閥14的出口連通。
[0024] 如圖2所示，在進(jìn)行燃料控制時(shí)，燃料計(jì)量與控制單元A與單位B同時(shí)工作，當(dāng)所 述燃?xì)廨啓C(jī)處于起動(dòng)過(guò)程時(shí)，按照基于壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速燃料控制邏輯和基于排氣溫度燃料控制 邏輯來(lái)控制燃料供應(yīng)量：
[0025] SS1.基于壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速燃料控制邏輯：根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)測(cè)速裝置2測(cè)得不同狀態(tài)下壓 氣機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，與每一個(gè)狀態(tài)要求的轉(zhuǎn)速N。進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)測(cè)量轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速N。之差的絕對(duì) 值不大于最大誤差時(shí)，增大燃料供應(yīng)量，當(dāng)測(cè)量轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速N。差值的絕對(duì)值大于最大誤差 時(shí)，切換到基于排氣溫度燃料控制邏輯；
[0026] SS2.基于排氣溫度燃料控制邏輯：通過(guò)溫度傳感器測(cè)量不同狀態(tài)下禍輪排氣溫 度，與每一個(gè)狀態(tài)所要求的溫度T。進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)測(cè)量溫度與溫度T。差值的絕對(duì)值小于最大 誤差時(shí)，增大轉(zhuǎn)速，當(dāng)測(cè)量溫度與溫度T。之差的絕對(duì)值大于最大誤差時(shí)，若出現(xiàn)喘振或懸 掛現(xiàn)象，則停止燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)，若未出現(xiàn)喘振或懸掛現(xiàn)象，則減小燃料供應(yīng)量，將排氣溫 度與溫度T。之差的絕對(duì)值穩(wěn)定在最大誤差之內(nèi)后繼續(xù)進(jìn)行起動(dòng)。燃?xì)廨啓C(jī)每一狀態(tài)下的 轉(zhuǎn)速N。與溫度T。按經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式給定為N。和T。_。。
[0027] 實(shí)施例二
[002引控制裝置連接方式如圖1所示，燃料控制原理及流程如圖3所示。其中對(duì)比溫度 T。按圖4流程計(jì)算得出，對(duì)比轉(zhuǎn)速N。按圖5流程計(jì)算得出。
[0029] 燃?xì)廨啓C(jī)每一狀態(tài)下轉(zhuǎn)速N。與溫度T。通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)學(xué)模型仿真計(jì)算得到，其 流程為：
[0030] 由進(jìn)氣溫度Ti，壓氣機(jī)壓比JT。，壓氣機(jī)效率n。及空氣的絕熱指數(shù)丫。計(jì)算出壓氣 機(jī)出口溫度了2，

【權(quán)利要求】
1. 一種燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中燃料閉環(huán)控制裝置，所述燃?xì)廨啓C(jī)包括燃料計(jì)量與控制單 元A和燃?xì)獍l(fā)生器單元B，其特征在于： 所述燃料計(jì)量與控制單元A包括通過(guò)燃料管路依次連接的燃料箱（1)、過(guò)濾器（10)、燃 料累（11)、穩(wěn)壓閥（13)、主燃料閥（14)，其中， 所述燃料累（11)的出口和穩(wěn)壓閥（13)的進(jìn)口之間通過(guò)燃料管路連通，所述燃料累 (11)的進(jìn)口和穩(wěn)壓閥（13)的進(jìn)口之間還設(shè)有一帶安全閥（12)的燃料管路；所述主燃料閥 (14)通過(guò)并聯(lián)的主燃料控制閥（6)和副燃料控制閥（7)與燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室（17)的燃料 進(jìn)口連通； 所述燃料計(jì)量與控制單元A還包括燃?xì)廨啓C(jī)控制器（4)、燃?xì)廨啓C(jī)測(cè)速裝置（2)、變頻 器（3)、燃料質(zhì)量流量計(jì)巧），其中，所述燃?xì)廨啘y(cè)速裝置（2)、變頻器（3)和燃料質(zhì)量流量計(jì) (5)均與所述燃?xì)廨啓C(jī)控制器（4)通信連接；所述變頻器（3)與所述燃料累（11)的驅(qū)動(dòng)馬 達(dá)電連接，為所述燃料累（11)提供驅(qū)動(dòng)電力；所述燃料質(zhì)量流量計(jì)（5)設(shè)置在所述穩(wěn)壓閥 (13)和主燃料閥（14)之間的燃料管路上或設(shè)置在所述燃料箱（1)和燃料累（11)之間的燃 料管路上； --所述燃?xì)獍l(fā)生器單元B包括進(jìn)氣端（15)、壓氣機(jī)（16)、燃燒室（17)、禍輪（18)及排 氣端巧）；所述排氣端（8)上設(shè)置一與所述燃?xì)廨啓C(jī)控制器（4)通信連接的排氣端溫度傳 感器巧）；所述燃燒室（17)的燃料進(jìn)口還通過(guò)一燃料管路與所述主燃料閥（14)的出口連 通。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述壓氣機(jī)（16)和禍輪（18)間通過(guò) 轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述燃?xì)廨啓C(jī)控制器（4)通過(guò)所述變 頻器（3)調(diào)節(jié)燃燒室的實(shí)際燃料供應(yīng)量。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述燃?xì)廨啓C(jī)控制器（4)通過(guò)燃?xì)廨?機(jī)測(cè)速裝置（2)、燃料質(zhì)量流量計(jì)巧）、溫度傳感器巧），實(shí)時(shí)檢測(cè)和調(diào)整燃料量，從而實(shí)現(xiàn) 燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過(guò)程中的燃料閉環(huán)控制。
【文檔編號(hào)】F02C9-28GK204283626SQ201420774188
【發(fā)明者】曾德堂, 譚春青, 高慶, 張華良, 劉錫陽(yáng), 董學(xué)智, 陳海生 [申請(qǐng)人]中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所