一种具有感压和旁路切换功能的空气流量调节机构

技术领域

本发明涉及一种一种具有感压和旁路切换功能的空气流量调节机构，属于机械设计和流量控制领域。

背景技术

飞机上环境控制系统多采用空气循环系统设计，通过对高温高压的发动机引气进行冷却和调节后，再供往各系统进行使用，以满足设备和座舱的通风、增压及冷却等需求。为防止发动机引气超过限制可能导致的发动机超温和推力严重损失等问题，所以需要对发动机引气流量进行限制。发动机引气流量限制大多先通过压力调压阀限制其压力，再配合合适入口压力和喉道尺寸的文氏管实现限流。文氏管在限流过程中会产生约12%～14%左右的压力损失，当发动机引气压力超过调压阈值时，虽然文氏管造成的压力损失较大，但文氏管出口压力仍能够满足空气循环制冷需求；当发动机处于小状态时，发动机引气压力降低，压力调节阀和文氏管不再进行调压和限流，仅作为系统流阻，其中压力调节阀流阻较小，对系统制冷性能基本无影响，但由于文氏管为百分比压降，流阻损失过大，会严重加剧因压力降低导致的制冷能力下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有感压和旁路切换功能的空气流量调节机构，能够避免发动机小状态时文氏管导致的压力损失，提高系统制冷能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具有感压和旁路切换功能的空气流量调节机构，包括调压阀、文氏管，还包括感压元件和切换元件，感压元件安装在调压阀入口位置，用于感知引气压力，当引气压力超过调压阈值时，感压元件控制切换元件关闭，发动机引气通过调压阀调压后，再通过文氏管进行限流；当引气压力低于调压阈值时，感压元件控制切换元件打开，发动机引气通过调压阀和旁路。

优选的，感压元件采用压力开关，用来判断调压阈值。

优选的，切换元件采用电磁阀，电磁阀安装在感压元件与文氏管之间；旁路与电磁阀串联连通。

优选的，旁路打开后，旁路、电磁阀与文氏管形成并联通路。

工作原理：在传统调压阀、文氏管限流的基础上，增加压力开关和电磁阀，通过压力开关通断控制电磁阀开关。既可以实现引气压力超过阈值时的发动机引气流量限制；又可以避免非限流状态下文氏管导致的过多压力损失，从而提高发动机引气压力较低时的空气循环系统制冷能力。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、采用根据压力开关反馈控制通路切换技术，可以根据压力调节阀出口位置的压力开关通断信号，实现气流通路切换，从而避免发动机小状态时文氏管导致的压力损失，提高系统制冷能力；

2、能够在相同的发动机推力损失下获取更好的系统制冷性能。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例分解示意图；

图3位本发明实施例在管路上的安装状态图；

图1-3中，1、文氏管；2、电磁阀；3、旁路；4、压力开关；5、压力调节阀。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本发明做进一步详述：一种具有感压和旁路切换功能的空气流量调节机构，包括压力调节阀5、文氏管1，还包括感压元件和切换元件，感压元件安装在压力调节阀5入口位置，用于感知引气压力，当引气压力超过调压阈值时，感压元件控制切换元件关闭，发动机引气通过压力调节阀调压后，再通过文氏管进行限流；当引气压力低于调压阈值时，感压元件控制切换元件打开，发动机引气通过压力调节阀和旁路。

具体结构如下：

一种具有感压和旁路切换功能的空气流量调节机构，包括压力调节阀5、压力开关4、文氏管1、电磁阀2和旁路3等；压力开关4作为感压元件，安装在压力调节阀5入口位置，用来判断调压阈值，同时提供控制电磁阀2的开启、关闭信号；电磁阀2作为切换元件，安装在压力开关4与文氏管1之间；旁路3与电磁阀2串联连通，当旁路3打开后，旁路3、电磁阀2与文氏管形成并联通路。

当引气压力超过调压阈值时，压力开关4控制电磁阀2关闭，发动机引气通过压力调节阀5调压后，再通过文氏管1进行限流；当引气压力低于调压阈值时，压力开关4控制电磁阀2打开，发动机引气同时通过文氏管1和旁路3，从而有效减少只通过文氏管导致的百分比压力损失。

本发明产品基于压力开关信号的基础，结合旁路设计，通过实现了发动机引气高压时，实现文氏管限流；发动机引气低压时，旁路减少流阻的功能，原理简洁，可靠性好，采用该结构能够更好提高环控系统在发动机小状态条件下系统制冷性能，降低座舱供气温度，可广泛的应用于飞机环控系统。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。