專利名稱：比例積分雙泵式轉換系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及流體分配系統(tǒng)，并且更具體地涉及能以單泵模式或以雙泵模式操作的 流體分配系統(tǒng)。
背景技術：
航空器渦輪發(fā)動機的主燃料泵通常是高壓正排量泵，其中泵的流量與發(fā)動機速度 成正比。在很多發(fā)動機操作狀態(tài)中，發(fā)動機的流量需求明顯小于主燃料泵供給的大量的流 量。高壓泵的過量的流量通常以旁路方式返回到低壓入口。升高過量流量的壓力、然后通 過旁路將其返回到低壓通常浪費能量。一般而言，這些浪費的能量轉化成(可能被使用的) 熱量，這導致了不期望的高的燃料溫度。
減小能量損失的一個措施是使用雙泵式系統(tǒng)，以便被升高到高壓的過量流量的量 在主要熱環(huán)境下被減少。使用兩個燃料供應部件(例如，兩個定正排量泵)的系統(tǒng)能使處于 高的壓力差的旁路流量的量最小化。這能通過分離兩個供應部件的流量并只通過使來自一 個泵的處于高的壓力差的流量旁通(例如，第二供給泵以低得多的壓力差被旁通)而實現(xiàn)。 這減少了增加給燃料的被浪費的能量(即，熱量)。
使用具有雙泵式供給部件的燃料分配系統(tǒng)時遇到的一個問題是當?shù)诙玫墓┙o 物被加入到第一泵的供給物(或從第一泵的供給物減去第二泵的供給物)時，該系統(tǒng)通常產 生不可接受的擾流(或瞬變)，這是由于在單供給操作模式和雙供給操作模式之間進行轉換 所造成的。
因此期望具有用于雙供給部件式燃料分配的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法減小了在 單供給操作模式和雙供給操作模式之間進行轉換的過程中通常發(fā)生的擾流。本發(fā)明的實施 例提供了這種系統(tǒng)和方法。根據(jù)這里所提供的本發(fā)明的說明，本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點以 及另外的發(fā)明性的特征將變得明顯。發(fā)明內容
在一個方面，本發(fā)明的實施例提供了雙泵式流體分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)能根據(jù)流體的 流量需求在單泵模式和雙泵模式之間轉換。在一個實施例中，雙泵式流體分配系統(tǒng)包括: 具有入口和出口的第一泵，所述第一泵配置成提供流體的第一流量；和具有入口和出口的 第二泵，所述第二泵配置成提供流體的第二流量。流體分配系統(tǒng)的實施例還包括旁路流量 閥，該旁路流量閥具有閥元件、偏壓元件和四通液壓橋路，旁路流量閥配置成基于流體的流 量需求啟動在單泵模式和雙泵模式之間的轉換。另外，旁路流量閥配置成旁路流量閥元件 相對于四通液壓橋路的位置操作泵選擇閥。在一個實施例中，泵選擇閥具有閥元件、偏壓元 件和壓力開關端口，并且泵選擇閥被配置成閥元件的位置確定流體的第二流量是否與流體 的第一流量合并。
在另一方面，本發(fā)明的實施例提供了使用能在單泵操作和雙泵操作之間交替的流 體分配系統(tǒng)的供給流體的方法。在實施例中，該方法包括以下步驟在流量需求能使用第一泵而被滿足時以單泵模式操作流體分配系統(tǒng)，和在流量需求超過第一泵滿足流量需求的能 力時通過將來自第二泵的流量加入到第一泵的流量而以雙泵模式操作流體分配系統(tǒng)。在一 個實施例中，該方法還包括通過感測基于第一泵的出口處的壓力的流量需求在單泵模式和 雙泵模式之間進行交替，其中感測基于第一泵的出口處的壓力的流量需求包括將旁路流量 閥布置在第一及第二泵的出口與計量閥之間。
當結合附圖考慮時，根據(jù)下面的詳細說明，本發(fā)明的其他方面、目的和優(yōu)點將變得 明顯。


并入說明書中且形成說明書的一部分的附示出了本發(fā)明的一些方面，并且附 圖與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例構造的、具有雙定正排量泵(dual fixed positive-displacement pump)的流體分配系統(tǒng)的實施例的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例構造的、具有雙定正排量泵和可變致動壓力部件的流 體分配系統(tǒng)的實施例的示意圖；和
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例構造的、具有定正排量泵和可變正排量泵的流體分配 系統(tǒng)的實施例的示意圖。
雖然將結合特定的優(yōu)選實施例描述本發(fā)明，但是不意圖將本發(fā)明限制于那些實施 例。相反，意圖覆蓋所有的替代方式、修改和等價物(如包含在由所附的權利要求限定的本 發(fā)明的精神和范圍的)。
具體實施方式
在下面的說明中，本發(fā)明的實施例相對于它們在燃料分配系統(tǒng)中的應用而被公 開。但是，本領域技術人員將意識到這里描述的本發(fā)明的實施例能應用于分配各種流體，包 括但不限于燃料，其中由系統(tǒng)提供的流體輸出被計量。因此，本發(fā)明的實施例包括用于分配 實際上任何流體(其通常由這種流體分配系統(tǒng)提供)的雙泵式系統(tǒng)。
在本發(fā)明的實施例中，(例如用于在航空器上分配燃料的)流體分配系統(tǒng)包含雙泵 式轉換系統(tǒng)，該系統(tǒng)在以單泵模式操作時允許來自兩個泵的排出流量被分開并且隨后在以 雙泵模式操作時被合并。繼續(xù)該實例，當燃料分配系統(tǒng)以單泵模式操作時，第一泵向發(fā)動機 燃燒室提供全部的高壓燃燒物的流量。其他所需的發(fā)動機流量能由第一泵或第二泵根據(jù)燃 料分配系統(tǒng)的配置情況來提供。在系統(tǒng)以單泵模式操作的情況下，第一泵的排出壓力通常 由下游的狀態(tài)(例如燃料噴嘴的限制和燃燒室壓力)來調整。
此外，在本發(fā)明的實施例中，當以單泵模式操作時，第二泵的排出壓力能獨立于第 一泵的排出壓力被控制。通過當系統(tǒng)以單泵模式操作時使第一和第二泵的壓力差最小化， 該系統(tǒng)在能量消耗方面有效地操作，并且還為在系統(tǒng)中循環(huán)的流體增加相對小的熱能。當 流量需求接近第一泵的能力時，第二泵的壓力升高、高于第一泵的壓力，并且第二泵的流量 的一部分被提供以補充來自第一泵的流量。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例構造的、包括雙定正排量泵的流體分配系統(tǒng)100的實 施例的示意圖。流體分配系統(tǒng)100包括主入口 102,
例如燃料(或者，在替代性實施例中為某其他流體)經過主入口 102流入流體分配系統(tǒng)100。主入口 102進行分支，以供應第一泵104和第二泵106。在圖1的實施例中，第一和第二泵104、106是定正排量泵(但是設計了使用其他類型的泵的實施例，并將在下面示出這些實施例)。主入口 102也連接至第二泵壓力控制閥(pressurizing valve) 110的端口 108，壓力控制閥110包括閥元件112和偏壓元件114。第一泵104具有入口 115和出口 116。第一泵104借助流路120連接至旁路流量閥118 (也稱為積分比例旁通閥)。
旁路流量閥118包括旁路流量閥元件122、四通液壓橋路124和偏壓元件126。四通液壓橋路124包括由流路128連接的兩個端口和分離連接至兩個流路130、132的兩個其余端口。這些流路130、132將泵選擇閥134的相對的端部處的端口與四通液壓橋路124的兩個端口連接，泵選擇閥134包括閥元件136、偏壓元件138和壓力開關端口 140。四通液壓橋路124也包括旁路流量閥元件122，旁路流量閥元件122具有交替的大直徑部分和小直徑部分。壓力開關端口 140被連接至第二泵壓力控制閥110的端口。泵選擇閥134連接至旁路139，旁路139配置成提供路徑，以用于在泵選擇閥元件136被設置成允許流量進入旁路139時來自第一泵104的排出流量返回到第一泵104的入口 115。
第二泵106包括入口 141和出口 142，其中出口 142連接至第二泵壓力控制閥110 和泵選擇閥134。輸出流路144 (其配置成借助泵選擇閥134接受來自第二泵106輸出的流量)被連接至流路120并因而連接至旁路流量閥118的主端口 146，其中旁路流量閥的主端口 146配置成提供在第一和第二泵104、106的出口 116、142之間的流體連通和旁路148 (其配置成將來自第一泵和第二泵的出口 116、142的流體的流量引導返回到第一泵的入口 115)。致動源單元150被連接在旁路流量閥118和計量閥152之間。致動源單元150配置成將一定流量的加壓流體提供給附連至流體分配系統(tǒng)100的各種裝置，例如液壓裝置。流路154將計量閥152的輸出部連接至在旁路流量閥118的一個端部處的端口 156。壓力控制和截止閥158也被連接至計量閥152的輸出部。
在操作中，燃料(或替代性實施例中的某其他流體)流入流體分配系統(tǒng)100的主入口 102并到達第一和第二泵104、106的入口 115、141。旁路流量閥118配置成感測計量閥 152上的壓力差并通過控制全部泵(B卩，第一和第二泵)的旁路流量的量來調節(jié)壓力差。在至少一個實施例中，燃料閥(例如電動液壓伺服閥160 (EHSV))具有兩個輸入部162 :—個連接至主入口 102，一個連接至第一泵104的輸出流量，或在第一泵和第二泵104、106的流量合并時被連接至第一泵和第二泵104、106的輸出流量。EHSV160具有對應于兩個輸入部 162的兩個輸出部164。EHSV的輸出部164被連接至計量閥152的相對的端部的端口。來自HlSV的輸出部164的流量進入計量閥152上的相應的端口，并且根據(jù)來自HlSV的輸出部164的流量中的壓力差，可引起計量閥的閥元件153向具有較低壓力的端口移動。如能從圖1看到的，當壓力差變得很大時，計量閥的閥元件153沿著向上的方向(如圖示)移動從而減小經過壓力控制和截止閥158到達發(fā)動機(未示出)的流量。這增加了旁路流量閥的主端口 146處的旁路 流量閥元件122上的壓力，從而使旁路流量元件122向下移動(如圖示)， 以便經過旁路流量閥的主端口 146和經過旁路流路148的流量增加。該增加的旁路流量減小了出口 116處的壓力，因此減小了借助計量閥152而觀察到的壓力差。
旁路流量閥118感測計量閥152上的壓力差并通過控制所有泵的旁路流量的量來調節(jié)壓力差。旁路流量閥的主端口 146通常保持最小量的泵旁路流量。在較慢的高增益積分系統(tǒng)(high gain integral system)之前能獲得進入流路131和進入流路128的旁路流 量以用于快速反應。旁路流量閥118的一體化部分由四通液壓橋路124 (其用于基于旁路 流量閥元件122的位置調節(jié)流路130和流路132中的壓力)構成。
當流體分配系統(tǒng)100處于平衡(即，第一和第二泵104、106的排出壓力大體相等) 時，旁路流量閥元件122處于圖1所示的“零位”。四通液壓橋路122布置成零位對應于設 定一定量的比例端口的面積。由于旁路流量閥元件122從零位移動，流路130和流路132 的壓力改變以設置(整合(integrate))泵選擇閥134。根據(jù)泵選擇閥134的位置，流量從第 二泵106被加入以補充第一泵104，或者沒有來自第二泵106的流量被加入且額外的旁路端 口在泵選擇閥134上被打開以提供第一泵104的旁路流量的第二路徑。
參考圖1，過量的泵計量流量引起來自第一泵104的壓力相對于第二泵106的壓 力增加，這引起旁路流量閥的主端口 146的面積增加并使旁路流量閥元件122沿著向下的 方向(如圖示)移動離開其零位。閥元件122的移動導致流路130的壓力增加和流路132的 壓力下降并導致泵選擇閥元件136向上移動。根據(jù)泵選擇閥元件136的位置，這增加了旁 路地經過泵選擇閥134的、來自第一泵104的流量的量，或減少了被加入以補充來自第一泵 104的流量的、來自第二泵106的流量的量。這導致較低的計量流量，從而使旁路流量閥元 件122返回其零位。
在來自第一泵104的很少的流量就滿足發(fā)動機的流量需求的情況下，壓力下降引 起旁路流量閥主端口 146的面積減小并使旁路流量閥元件122沿著向上的方向(如圖示)移 動離開其零位。閥元件122的移動導致流路130的壓力下降和流路132中的壓力增加并導 致泵選擇閥元件136向下移動。根據(jù)泵選擇閥元件136的位置，這減少了旁路地經過泵選 擇閥134的、來自第一泵104的流量的量，或增加了被加入以補充來自第一泵104的流量 的、來自第二泵106的流量的量。這導致較大的計量流量并使旁路流量閥元件122返回其 零位。
無論發(fā)動機流量需求比由流量分配系統(tǒng)100在特定時間提供的流量需求大還是 小，連接至流路128的旁路流量閥118的比例端口都提供了快速反應，以改變計量閥152中 的壓力差。一體化部分(其包括連接至流路130、132的那些端口)隨后響應以將旁路流量閥 元件122帶回其零位。由于旁路流量閥元件122返回其零位,旁路流量閥的主端口 146的 穩(wěn)態(tài)的旁路端口的面積保持基本不變。
流體分配系統(tǒng)100的其他特征部分是在泵選擇閥134上的壓力開關端口 140。壓 力開關端口 140控制第二泵壓力控制閥110的基準壓力，由此根據(jù)泵選擇閥134的位置控 制第二泵106的排出壓力。壓力開關端口 140是時控的，以便在將從第二泵106到第一泵 104的流路打開之前，第二泵106的排出壓力增加至至少等于第一泵104的排出壓力。該 特征消除了當從單泵操作轉換到雙泵操作時從第一泵104到第二泵106的逆流(這是轉換 過程中擾流的主要來源)。另外，當以單泵模式操作時，泵選擇閥134操作壓力開關端口 140 以將第二泵106的排出壓力降低至最低要求值，因而減小了第二泵106所做的工作量。
另外，流體分配系統(tǒng)100和下面描述的那些流體分配系統(tǒng)的特征是流量需求的突 然增加或減少能被適應而沒有擾流和所產生的計量問題(其可能由于操作具有四通液壓橋 路124的旁路流量閥118而發(fā)生在傳統(tǒng)雙泵式流體分配系統(tǒng)中)。旁路流量閥118的這種 配置允許響應于流量需求借助對泵選擇閥134和第二泵壓力控制閥110的控制而快速增加或減少流體的流量。這種類型的控制通常導致所浪費的能量和加入到系統(tǒng)中的流體的熱量 比傳統(tǒng)的流體分配系統(tǒng)小。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例構造的、具有可變致動壓力的流體分配系統(tǒng)200 的替代性實施例的示意圖。流體分配系統(tǒng)200包括主入口 202，燃料(或者，在替代性實施 例中為某其他流體)經過主入口 202流入流體分配系統(tǒng)200。主入口 202進行分支以供應 第一泵204和第二泵206。在圖2的實施例中，第一和第二泵204、206是定正排量泵(但是 設計了使用其他類型的泵的實施例)。主入口 202也連接至可變壓力調節(jié)器208，可變壓力 調節(jié)器208隨后連接至第二泵206的出口 222?？勺儔毫φ{節(jié)器208包括連接至泵選擇閥 214的壓力開關端口 212的端口 210，泵選擇閥214包括閥元件216和偏壓元件218。泵選 擇閥214連接至旁路220，旁路220配置成提供路徑，以用于當泵選擇閥元件216布置成允 許流量進入旁路220時使來自第一泵204的排出流量返回到第二泵206的入口 221。
第二泵206包括入口 221和出口 222，其中出口 222排入流路223，流路223連接 至可變壓力調節(jié)器208和致動源單元223。流路223也連接至泵選擇閥214，以便根據(jù)泵選 擇閥元件216的位置，從第二泵206輸出的流量能流經泵選擇閥214到達流路226，從而與 來自第一泵204的流量合并。
第一泵204具有入口 229和出口 230，出口 230排入流路232。流路232連接至流 路226、計量閥233和旁路流量閥236 (也稱為積分比例旁通閥)的主端口 234，旁路流量閥 236包括閥元件238和偏壓元件240。旁路流量閥236也包括四通液壓橋路242。四通液壓 橋路242包括被流路244連接的兩個端口和分別連接至流路246、248的兩個其他端口。流 路246、248將四通液壓橋路242的兩個其他端口與泵選擇閥214的相對的端部處的兩個端 口連接。四通液壓橋路242還包括旁路旁路流量閥元件238,旁路流量閥元件238具有交 替的大直徑部分和小直徑部分。主旁路流量閥的端口 234配置成提供第一和第二泵204、 206的出口 222、230之間的流體連通和旁路250 (其配置成將來自第一泵和第二泵的出口 的222、230的流體的流量引導返回到第一泵221)。
流體從流路232流入計量閥233并流出計量閥233、進入流路252，流路252連接 至壓力控制和截止閥254，并連接至在旁路流量閥236的一個端部處的端口 256。在本發(fā)明 的實施例中(其中流體分配系統(tǒng)200操作為在航空器上的燃料分配系統(tǒng))，例如，壓力控制和 截止閥254的輸出流到發(fā)動機(未示出)。
在該流體分配系統(tǒng)200中，用于全部狀態(tài)的私服和致動流量都借助第二泵206被 提供到致動源單元224。致動源單元224配置成將一定量的加壓流體提供到連接至流體分 配系統(tǒng)200的各種裝置，例如液壓裝置?？勺儔毫φ{節(jié)器208配置成主動地將第二泵206 的排出壓力控制到供給致動源單元224的需求所需的最小壓力。轉換系統(tǒng)的操作(即，在單 泵模式和雙泵模式之間的交替)非常類似于圖1的流體分配系統(tǒng)100的被描述的操作。圖 2所示的實施方式中的一個不同在于泵選擇閥214上的壓力開關端口 212配置成提供過載 信號給可變壓力調節(jié)器，以確保在以雙泵模式操作時第二泵206的排出壓力被保持為高于 第一泵204的排出壓力。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例構造的流體分配系統(tǒng)300的其他實施例的示意 圖。在該實施例中，流體分配系統(tǒng)300具有定正排量泵和可變正排量泵。圖3示出具有定 正排量的第一泵304和具有可變排量的第二泵306。在至少一個實施例中，燃料(或者，在替代性實施例中為某其他流體)在主入口 302處流入流體分配系統(tǒng)300，主入口 302供應第一 和第二泵304、306。主入口 302也連接至在第二泵壓力調節(jié)閥308上的多個端口，第二泵壓 力調節(jié)閥308包括閥元件310、偏壓元件312、主端口 314和四通液壓橋路316。
四通液壓橋路316包括在第二泵壓力調節(jié)閥308上的兩個端口，這兩個端口被流 路318連接。流路318隨后被連接至流路320并配置成接受來自第二泵306的出口 322的 旁路流量。流路320配置成將來自第二泵306的出口 322的旁路流量引導返回到第二泵 306的入口 321。四通液壓橋路316還包括借助相應的流路323、325被連接到排量控制閥 324 (其被連接至第二泵306)的相對的端部處的端口的兩個端口。排量控制閥324也包括 活塞328和偏壓元件330。另外，四通液壓橋路316包括旁路流量閥元件310,旁路流量閥 元件310具有交替的大直徑部分和小直徑部分。
第一泵304具有入口 333和出口 334，出口 334排入流路336，流路336連接至致動 源單元338和旁路流量閥342 (也稱為比例積分旁通閥)的主端口 340。致動源單元338配 置成將加壓流體的流量供給給連接至流體分配系統(tǒng)300的各種裝置，例如液壓裝置。旁路 流量閥342包括閥元件344、偏壓元件345和四通液壓橋路348。旁路流量閥的主端口 340 提供在第一泵304的出口 334和旁路346之間的流體連通，旁路346配置成將來自第一泵 304的出口 334的旁路流量引導返回到第一泵304的入口 333。旁路流路346借助流路350 連接至四通液壓橋路348的兩個端口。四通液壓橋路348其他兩個端口借助流路352、354 被連接至在泵選擇閥358的相對的端部處的端口，泵選擇閥358包括閥元件306、偏壓元件 362和連接至第二泵壓力控制閥308的一個端部處的端口 366的壓力開關端口 364。四通 液壓橋路348還包括旁路流量閥元件344,旁路流量閥元件344具有交替的大直徑部分和小 直徑部分。泵選擇閥358被連接至旁路368，旁路368配置成提供路徑，以用于當泵選擇閥 元件306布置成允許流量進入旁路368時來自第一泵304的排出流量返回到第二泵306的 人口 321。
第二泵出口 322排入流路370，流路370引導來自第二泵306的流量經過泵選擇 閥358 (根據(jù)閥元件360的位置)到達流路372，流路372連接至流路336，以允許來自第一 和第二泵304、306的輸出流量合并。致動源單元338布置在流路336、372與計量閥374之 間。流體從流路336、372流入計量閥374，并流出計量閥374、進入流路376，流路376連接 至壓力控制和截止閥378并連接至在旁路流量閥342的一個端部處的端口 380。在本發(fā)明 的實施例中(其中流體分配系統(tǒng)300操作為在航空器上的燃料分配系統(tǒng))，例如，壓力控制和 截止閥378的輸出流到發(fā)動機(未示出)。
流體分配系統(tǒng)300的操作非常類似于圖1的被描述的流體分配系統(tǒng)100的操作。 一個區(qū)別在于與第二泵306的排出壓力一起，第二泵306的排量也能改變。在單泵模式 中，第一泵304供給發(fā)動機的全部流量需求。在泵選擇閥358上的壓力開關端口 364配置 成使第二泵306的出口 322處的排出壓力最小。此外，第二泵壓力控制閥308被配置成調 節(jié)第二泵306的排量，以便產生第二泵306的最小流量。
當發(fā)動機的流量需求接近第一泵304的能力時，旁路流量閥342操作，以將第二泵 306的壓力提高為高于第一泵304的壓力，從而第二泵306的流量的一部分被提供以補充第 一泵304的流量。在第二泵壓力控制閥308上的四通液壓橋路316控制第二泵306的排量 以在必要時補充來自第一泵304的流量并保持經過第二泵壓力控制閥308的最小量的旁路流量。
如上所述，這里描述的燃料分配系統(tǒng)的實施例可使用在除用作燃料外的流體的分 配中。本領域技術人員將意識到本發(fā)明的實施例可包含在多種流體分配系統(tǒng)中的應用。但 是，所述的本領域的技術人員也將意識到本發(fā)明的實施例非常適于航空器的燃料分配系 統(tǒng)，其中上述實施例提供的效率可導致比傳統(tǒng)的航空器燃料分配系統(tǒng)更輕且成本更低的系 統(tǒng)。另外，包含本發(fā)明的實施例的航空器燃料系統(tǒng)可比傳統(tǒng)的燃料分配系統(tǒng)具有更高的熱 效率，在這種情況下，冷卻系統(tǒng)的需要被大大減小，導致額外節(jié)省了重量和成本。
所有文獻，包括這里引用的公開文獻、專利申請、和專利都通過參考而被并入到相 同的范圍，就像每個文獻獨立且具體地被涉及以通過參考被并入，并在這里被完整地說明。
在說明本發(fā)明的上下文(特別是下面的權利要求中的上下文)中使用的術語“一”、 “一個”和“該”及類似指代都解釋為覆蓋單數(shù)和復數(shù)，除非這里有相反的說明或上下文明顯 有矛盾。術語“包括”、“具有”、“包含”和“含有”都解釋為開放性術語(即，表示“包括但不 限于”)，除非有相反提示。這里引用的數(shù)值范圍只期望用作分別表示落入該范圍的每單個 數(shù)值的簡便方法，除非這里有相反的說明，并且每單個數(shù)值都被并入說明書中，就像每單個 數(shù)值在這里被單獨引用。這里描述的所有方法能以任何合適的順序實現(xiàn)，除非這里有相反 的說明或上下文明顯有矛盾。這里提供的任何和所有實例或示例性表述(如“例如”)只用 于更好地說明本發(fā)明，不是對本發(fā)明的范圍進行限制，除非有相反的要求。說明書中的表述 不應解釋為指代任何沒要求保護的對于本發(fā)明的實踐很重要的元件。
這里描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括發(fā)明人已知的用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模 式。當閱讀前述的說明時，這些優(yōu)選實施例的變型對于本領域的技術人員將變得明顯。發(fā) 明人期望本領域技術人員使用合適的變型，發(fā)明人期望本發(fā)明以不同于這里的詳細說明來 實現(xiàn)本發(fā)明。因此，本發(fā)明包括專利法所允許的這里所附的權利要求中記載的主題的所有 的改變和等價物。而且，上述元件以其所有可能的變型進行的任意結合都被本發(fā)明涵蓋，除 非這里有相反的說明或上下文明顯有矛盾。
權利要求
1.一種雙泵式流體分配系統(tǒng)，所述雙泵式流體分配系統(tǒng)能根據(jù)流體的流量需求在單泵模式和雙泵模式之間轉換，所述雙泵式流體分配系統(tǒng)包括第一泵，其具有入口和出口，所述第一泵配置成提供流體的第一流量；第二泵，其具有入口和出口，所述第二泵配置成提供流體的第二流量；旁路流量閥，其具有閥元件、偏壓元件和四通液壓橋路，所述旁路流量閥配置成基于流體的流量需求啟動在單泵模式和雙泵模式之間的轉換；其中所述旁路流量閥配置成旁路流量閥的閥元件相對于四通液壓橋路的位置操作泵選擇閥；以及其中所述泵選擇閥具有閥元件、偏壓元件和壓力開關端口，所述泵選擇閥配置成所述閥元件的位置確定流體的第二流量是否與流體的第一流量合并。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，還包括計量閥，所述計量閥配置成感測在第一泵的入口和第一泵的出口之間的壓力差，并且所述計量閥還配置成將壓力差保持在期望的范圍內。
3.根據(jù)權利要求2所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中所述計量閥配置成通過控制經過所述計量閥的流體的流量和控制從第一泵的出口經過旁路流量閥回到第一泵的入口的旁路流量來調節(jié)第一及第二泵的入口和第一及第二泵的出口之間的壓力差。
4.根據(jù)權利要求2所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，還包括致動源單元，所述致動源單元設置在旁路流量閥和計量閥之間并且配置成提供加壓流體的流量。
5.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中第一泵包括定正排量泵，第二泵包括可變正排量泵。
6.根據(jù)權利要求5所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中可變正排量泵包括與用于第二泵的壓力控制閥連接的排量控制閥
7.根據(jù)權利要求6所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中壓力控制閥包括閥元件、偏壓元件和四通液壓橋路，其中壓力控制閥配置成調節(jié)從第二泵的出口到第二泵的入口的旁路流量并借助排量控制閥控制來自第二泵的流速。
8.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，還包括壓力控制閥，所述壓力控制閥包括壓力控制閥元件；壓力控制閥偏壓元件；第一端口，其提供在第二泵的出口和第二泵的入口之間的流體連通；以及第二端口，其借助流路被連接至壓力開關端口。
9.根據(jù)權利要求8所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中壓力控制閥偏壓元件是螺旋彈簧。
10.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中四通液壓橋路包括在旁路流量閥中的第一端口，其借助第一流路連接至泵選擇閥的第一端處的第一端Π ；在旁路流量閥中的第二端口，其借助第二流路連接至泵選擇閥的第二端處的第二端口，第二端與第一端相對；在旁路流量閥中的第三端口，其借助第三流路連接至旁路流量閥中的第四端口 ；其中旁路流量閥元件配置成阻塞第一和第二端口中的一個，以調節(jié)第二泵的出口壓力。
11.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中旁路流量閥配置成當流體的流量需求過大而第一泵無法滿足時使泵選擇閥關閉用于第二泵的壓力控制閥，其中關閉壓力控制閥升高第二泵的出口壓力，旁路流量閥進一步配置成當流體的流量需求過大而第一泵無法滿足時使泵選擇閥的閥元件打開在第二泵出口和第一泵出口之間的路徑。
12.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，還包括可變壓力調節(jié)器，所述可變壓力調節(jié)器包括連接至第二泵的出口的第一端口、連接至第二泵的入口的第二端口，以及連接至泵選擇閥的壓力開關端口的第三端口。
13.根據(jù)權利要求12所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中所述壓力開關端口配置成將過載信號提供給可變壓力調節(jié)器，以保持第二泵的出口壓力高于第一泵的出口壓力。
14.根據(jù)權利要求12所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，還包括致動源單元，所述致動源單元設置在第二泵的出口和泵選擇閥之間并且配置成提供加壓流體的流量。
15.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中所述雙泵式流體分配系統(tǒng)配置成航空器上的燃料分配系統(tǒng)。
16.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中第一和第二泵包括定正排量泵。
17.根據(jù)權利要求1所述的雙泵式流體分配系統(tǒng)，其中偏壓元件是螺旋彈簧。
18.一種提供流體的方法，所述方法使用能在單泵操作和雙泵操作之間交替的流體分配系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟當使用第一泵能滿足流量需求時，以單泵模式操作流體分配系統(tǒng)；當流量需求超過第一泵所能滿足的流量需求的能力時，通過將來自第二泵的流量加入到第一泵的流量，以雙泵模式操作流體分配系統(tǒng)；通過感測基于第一泵的出口處的壓力的流量需求，在單泵模式和雙泵模式之間進行交替，其中感測基于第一泵的出口處的壓力的流量需求包括將旁路流量閥布置在第一和第二泵的出口與計量閥之間。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中通過感測基于第一泵的出口處的壓力的流量需求在單泵模式和雙泵模式之間進行交替包括利用四通液壓橋路設置旁路流量閥，以便旁路流量閥設置成操作泵選擇閥，以調節(jié)第二泵的出口壓力。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中調節(jié)第二泵的出口壓力還包括將壓力控制閥布置在第二泵的出口和第二泵的入口之間，其中所述壓力控制閥配置成調節(jié)從第二泵的出口到第二泵的入口的旁路流量。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，其中調節(jié)第二泵的出口壓力還包括將泵選擇閥上的壓力開關端口連接至在壓力控制閥上的端口。
22.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括將計量閥配置成感測在第一泵的入口和第一泵的出口之間的壓力差，并且控制流出計量閥的流速，以將壓力差保持在期望的范圍內。
23.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中以雙泵模式操作流體分配系統(tǒng)包括操作其中第一和第二泵是定正排量泵的流體分配系統(tǒng)。
24.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中操作流體分配系統(tǒng)包括操作其中致動源單元被連接在第二泵的出口和泵選擇閥之間的流體分配系統(tǒng)。
25.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中以雙泵模式操作流體分配系統(tǒng)還包括在從第二泵的出口到第二泵的入口的旁路上設置可變壓力調節(jié)器，其中所述可變壓力調節(jié)器配置成控制第二泵的出口壓力，以保持滿足流量需求所需要的最小壓力。
26.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中以雙泵模式操作流體分配系統(tǒng)包括操作其中第一泵是定正排量泵而第二泵是具有排量控制閥的可變正排量泵的流體分配系統(tǒng)。
27.根據(jù)權利要求26所述的方法，還包括通過將具有四通液壓橋路的第二泵旁通閥連接至排量控制閥來控制第二泵的排量，第二泵旁通閥布置在將第二泵的出口連接至第二泵的入口的旁路上，第二泵旁通閥配置成調節(jié)第二泵的出口壓力。
28.根據(jù)權利要求27所述的方法，其中第二泵的出口壓力包括將泵選擇閥上的壓力開關端口連接至在第二泵旁通閥上的端口。
29.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括設置致動源單元以將加壓流體提供至液壓裝置。
30.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中以單泵模式操作流體分配系統(tǒng)包括將泵選擇閥的閥元件布置成阻塞從第二泵的出口到第一泵的出口的流路，其中以雙泵模式操作流體分配系統(tǒng)包括將泵選擇閥的閥元件布置成不阻塞從第二泵的出口到第一泵的出口的流路。
全文摘要
一種雙泵式流體分配系統(tǒng)，其包括具有入口和出口的第一泵，所述第一泵配置成提供流體的第一流量；和具有入口和出口的第二泵，所述第二泵配置成提供流體的第二流量。在實施例中，具有四通液壓橋路的旁路流量閥配置成基于流體的流量需求啟動在單泵模式和雙泵模式之間的轉換。旁路流量閥配置成旁路流量閥的閥元件相對于四通液壓橋路的位置操作泵選擇閥。在實施例中，泵選擇閥具有閥元件、偏壓元件和壓力開關端口，并且配置成所述閥元件的位置確定流體的第二流量是否與流體的第一流量合并。
文檔編號F02C7/232GK103069132SQ201180040861
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權日2010年8月23日
發(fā)明者M·P·加里 申請人:伍德沃德公司