燃油喷嘴流量调节装置的制作方法

本实用新型涉及航空发动机燃油喷嘴技术领域，具体涉及一种燃油喷嘴流量调节装置。

背景技术：

航空发动机在不同工作状态下，需要燃油喷嘴提供不同的燃油流量，随着发动机推力的不断提高，仅仅依靠调节燃油供油压力难以获得如此宽广的燃油流量调节范围。因此，在现代航空发动机燃油喷嘴中，一般通过活门组件调节燃油流量，典型的活门组件主要包括活门塞、活门缸等零件，在发动机工作过程中，随着供油压力的变化，活门塞相对于活门缸产生位移，通过活门塞与活门缸之间的漏油窗口面积的变化，来实现在有限的供油压力范围内提供更为宽广的流量调节范围。如图1所示，典型的改变活门塞和活门缸之间漏油窗口面积的方式为在活门塞1’的不同位置加工多个矩形槽5’，为满足不同状态下发动机所需要的燃油流量，这种结构需要在活门塞的不同位置设计多个不同深度和宽度的矩形槽，结构较为复杂，且随着供油压力的增大，燃油流量会呈现如图2所示的阶跃性上升，其中横坐标p为压力，纵坐标q为流量，燃油流量的阶跃性变化导致供油量不稳定，难以满足航空发动机燃油喷嘴流量调节需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种燃油喷嘴流量调节装置，能够在有限的供油压力范围内实现宽广且连续的燃油流量调节，且结构简单。

为实现所述目的的燃油喷嘴流量调节装置，包括活门塞、活门缸和活门缸套，所述活门缸固定设置在所述活门缸套内，所述活门塞可移动地设置在所述活门缸内，通过调节所述活门塞与所述活门缸之间的位移大小，调节所述活门塞与所述活门缸之间的漏油窗口的面积，以提供不同的燃油流量，所述活门塞设置有至少一个异形槽，所述异形槽与所述活门缸之间形成所述漏油窗口，所述异形槽具有多种截面尺寸，所述截面尺寸连续变化。

在所述的燃油喷嘴流量调节装置的一个或多个实施方式中，所述漏油窗口的面积随着所述位移的增大而增大。

在所述的燃油喷嘴流量调节装置的一个或多个实施方式中，所述活门塞设置有一个所述异形槽。

在所述的燃油喷嘴流量调节装置的一个或多个实施方式中，所述活门塞设置有多个所述异形槽。

在所述的燃油喷嘴流量调节装置的一个或多个实施方式中，所述多个异形槽的结构不完全相同。

在所述的燃油喷嘴流量调节装置的一个或多个实施方式中，所述多个异形槽在所述活门塞的周向上均匀分布。

在所述的燃油喷嘴流量调节装置的一个或多个实施方式中，所述活门塞与所述活门缸之间设置有弹簧，所述弹簧作用在所述活门塞上的弹力方向朝向所述活门塞的关闭方向。

在所述的燃油喷嘴流量调节装置的一个或多个实施方式中，所述弹簧的规格根据所述燃油喷嘴流量调节装置的开启关闭压力及流量特性进行选择。

在所述的燃油喷嘴流量调节装置的一个或多个实施方式中，所述活门塞与所述弹簧之间设置有卡圈，用于调节所述弹簧的预压缩量，所述卡圈的厚度根据所述燃油喷嘴流量调节装置的开启关闭压力及流量特性进行选择。

本实用新型的燃油喷嘴流量调节装置通过在活门塞上设置截面尺寸连续变化的异形槽，与活门缸之间形成漏油窗口，通过调节活门塞与活门缸之间的位移大小，可以调节活门塞与活门缸之间的漏油窗口的面积，以提供不同的燃油流量，从而实现在有限的供油压力范围内提供更为宽广的流量调节范围，当活门塞和活门缸之间产生相对运动时，活门塞与活门缸之间的漏油窗口的面积连续变化，因此流量不会产生突变，当发动机切换工作状态时，能够保证燃油流量的连续变化，从而保证发动机稳定工作，提高发动机的安全性。该燃油喷嘴流量调节装置的结构简单，稳定可靠，易于加工制造。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是现有技术的活门塞的示意图。

图2是采用图1的活门塞的燃油喷嘴流量调节装置的压力与流量关系的示意图。

图3是本实用新型的燃油喷嘴流量调节装置的示意图。

图4是本实用新型的活门塞的示意图。

图5是本实用新型的燃油喷嘴流量调节装置的压力与流量关系的示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本实用新型的保护范围进行限制。

需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。此外，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。

本实用新型的燃油喷嘴流量调节装置100如图3和图4所示，包括活门塞1、活门缸2和活门缸套4。活门缸2固定设置在活门缸套4内，活门缸2与活门缸套4之间形成第一腔室8，活门塞1可移动地设置在活门缸2内，活门塞1与活门缸2之间形成第二腔室9。活门缸2设置有燃油出口10和通孔11，通孔11连通第一腔室8和第二腔室9，活门缸套4设置有燃油入口12，燃油从燃油入口12进入第一腔室8，再经过通孔11进入第二腔室9。活门塞1设置有至少一个异形槽5，异形槽5具有多种截面尺寸，且截面尺寸连续变化。当燃油喷嘴流量调节装置100关闭时，活门塞1与活门缸2之间的位移为0，活门塞1关闭燃油出口10，燃油储存在第一腔室8和第二腔室9内，如图3所示；当燃油喷嘴流量调节装置100开启时，活门塞1与活门缸2之间发生位移，活门塞1不再关闭燃油出口10，在活门塞1的异形槽5和活门缸2的燃油出口10之间形成漏油窗口(未图示)，第二腔室9内的燃油通过该漏油窗口从燃油出口10流出。由此，通过调节活门塞1与活门缸2之间的位移大小，即可使异形槽5的不同截面与燃油出口10相配合，从而调节活门塞1与活门缸2之间的漏油窗口的面积，以提供不同的燃油流量。

本实用新型的燃油喷嘴流量调节装置100通过在活门塞1上设置截面尺寸连续变化的异形槽5，与活门缸2之间形成漏油窗口，通过调节活门塞1与活门缸2之间的位移大小，可以调节活门塞1与活门缸2之间的漏油窗口的面积，以提供不同的燃油流量，从而实现在有限的供油压力范围内提供更为宽广的流量调节范围，当活门塞1和活门缸2之间产生相对运动时，活门塞1与活门缸2之间的漏油窗口的面积连续变化，因此流量不会产生突变，当发动机切换工作状态时，能够保证燃油流量的连续变化，如图5所示，其中横坐标p为压力，纵坐标q为流量，燃油流量的连续变化能够保证发动机稳定工作，提高发动机的安全性。该燃油喷嘴流量调节装置100的结构简单，稳定可靠，易于加工制造。

参照图3，活门塞1上设置有端盖6，端盖6与活门缸2之间设置有弹簧3，弹簧3通过端盖6作用在活门塞1上的弹力方向朝向活门塞1的关闭方向，即图3中向上的方向，随着供油压力的增大，活门塞1两端的压差随之增大，活门塞1克服弹簧3的弹力向燃油喷嘴流量调节装置100的外侧移动，即图3中向下的方向，从而使活门塞1不再关闭燃油出口10或改变活门塞1与活门缸2之间的漏油窗口的面积。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，空间关系词语意图仅仅是为了便于描述，可以包含元件的、除了附图描绘的方向之外的其他方向。例如，如果使得元件转向时，则描述为在其他元件或特征“前侧”、“前端”、“前面”或“前方”的元件的方向可能在所述其他元件或特征的“后侧”，或者转向特定角度时，可能在所述其他元件或特征的“左侧”、“左下侧”、“右侧”等。

根据流量计算公式和发动机在不同供油压力下需要的燃油流量，可以得到漏油窗口的面积，进而得到异型槽5的相关尺寸，其中，q为燃油流量，k为流量系数，a为漏油窗口的面积，ρ为燃油密度，δp为活门塞1两端的压差。通过设计异形槽5的截面尺寸，可以使活门塞1与活门缸2之间的漏油窗口的面积随着活门塞1与活门缸2之间的位移的增大而增大，即该漏油窗口的面积随着供油压力的增大而增大，从而实现随着供油压力的增大，增加燃油的流量。

由此，可以简化该燃油喷嘴流量调节装置100的结构，以便于加工制造和调节控制。

在另一些实施方式中，活门塞1的移动也可以通过丝杠螺母、涡轮蜗杆、压力缸或其他机构来调节，活门塞1也可以设置为随着供油压力的增大向燃油喷嘴流量调节装置100的内侧移动，并对应地设计异形槽5的截面尺寸，使活门塞1与活门缸2之间的漏油窗口的面积随着供油压力的增大而增大，从而实现随着供油压力的增大，增加燃油的流量。

继续参照图3，弹簧3的规格可以根据燃油喷嘴流量调节装置100的开启关闭压力及流量特性进行选择，通过更换不同规格的弹簧3，可以调节燃油喷嘴流量调节装置100的开启关闭压力及流量特性，使燃油喷嘴流量调节装置100可以在更大的范围内满足不同的燃油喷嘴流量设计要求，提高该燃油喷嘴流量调节装置100的通用性。

活门塞1与弹簧3之间设置有卡圈7，用于调节弹簧3的预压缩量，卡圈7的厚度可以根据燃油喷嘴流量调节装置100的开启关闭压力及流量特性进行选择，通过更换不同规格的卡圈7，可以调节燃油喷嘴流量调节装置100的开启关闭压力及流量特性，使燃油喷嘴流量调节装置100可以在更大的范围内满足不同的燃油喷嘴流量设计要求，提高该燃油喷嘴流量调节装置100的通用性。

活门塞1可以仅设置一个异形槽5，由此，可以简化活门塞1的结构，以便于加工制造。

活门塞1也可以设置多个异形槽5，以使燃油通过多个漏油窗口流出燃油喷嘴流量调节装置100，使活门塞1的受力更加均衡，移动更加顺畅，不容易出现卡顿。

多个异形槽5的结构可以设置为相同，由此，可以简化活门塞1的结构，以便于加工制造。

多个异形槽5的结构也可以设置为不完全相同，例如其中至少一个异形槽5与其他异形槽5的结构不同，或多个异形槽5的结构各不相同，以使燃油喷嘴流量调节装置100可以满足更多的燃油喷嘴流量设计要求，提高该燃油喷嘴流量调节装置100的通用性。

多个异形槽5可以设置为在活门塞1的周向上均匀分布，由此，可以简化活门塞1的结构，以便于加工制造，使活门塞1的受力更加均衡，移动更加顺畅，不容易出现卡顿。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。