一种压力调节的比例输油系统及方法

技术领域

本发明属于航空燃油系统输油控制技术领域，涉及一种压力调节的比例输油系统及方法。

背景技术

飞机的左右油箱由左油泵和右油泵实现平衡输油，其特征是理论上接通电源后油泵按一定的额定转速输油，但由于电源的不稳定、输油管路的阻力变化及其它外部干扰等油泵的转速并不稳定，所以需要及时对左油泵和右油泵进行调速，已实现平衡输油。

目前，飞机燃油系统比例输油控制大多为机械式的，电子式自动控制的较少且简单。机械式比例输油控制器结构复杂、控制精度较低且维修不便，不能满足系统要求。

发明内容

本发明的目的是：提出一种压力调节的比例输油系统及方法，针对航空飞机燃油系统比例输油或平衡输油控制的技术问题，简化系统、提高控制精度、降低维修成本，并保证系统工作稳定可靠，而且实施方便，经济效益好。

本发明的技术方案是：

一种压力调节的比例输油系统，包括左油箱、右油箱、主油箱、左油泵、右油泵、压力传感器一、压力传感器二、调速装置一、调速装置二和输油管路，所述的左油箱、右油箱通过输油管路与主油箱连通，所述的左油泵设置在左油箱内，右油泵设置在右油箱内，所述的压力传感器一设置在靠近左油箱出口的输油管路上，所述的压力传感器二设置在靠近右油箱出口的输油管路上，所述的压力传感器一、压力传感器二均与调速装置一、调速装置二连接，调速装置一与左油泵连接，调速装置二与右油泵连接。

进一步，所述的调速装置一包括正输入端口和负输入端口，正输入端口与压力传感器一连接，负输入端口与压力传感器二连接。

进一步，所述的调速装置二包括正输入端口和负输入端口，正输入端口与压力传感器二连接，负输入端口与压力传感器一连接。

进一步，所述的调速装置一通过调节左油泵的输入电压、电流或者频率，实现对左油泵转速的调节，所述的调速装置二通过调节右油泵的输入电压、电流或者频率，实现对右油泵转速的调节。

进一步，所述的压力传感器一、压力传感器二采用硅压阻式压力传感器。

进一步，所述的压力传感器一、压力传感器二均与调速装置一、调速装置二通过无线或者有线的方式连接。

进一步，所述的压力传感器一到左油箱出口的距离与压力传感器二到右油箱出口的距离相等。

进一步，所述的主油箱设置在输油管路中心位置，使得左油箱到主油箱的距离与右油箱到主油箱的距离相等。

所述压力调节的比例输油系统的方法为：压力传感器一和压力传感器二分别输出相应输油管路内的液体压力测量值P1和P2；

P1作为调速装置一正输入端口的输入信号，P2作为调速装置一负输入端口的输入信号，同时，P1作为调速装置二负输入端口的输入信号，P2作为调速装置二正输入端口的输入信号；

当P1与P2压力相等时，调速装置一、调速装置二不调速：左右油泵维持当前转速或系统给定转速，左右平衡输油；

当P1＞P2时，调速装置一进行调速，增大左油泵的转速，同时调速装置二进行调速，减小右油泵的转速，至P1＝P2左右平衡输油，调节装置一和调节装置二停止调速；

当P2＞P1时，调速装置一进行调速，减小左油泵的转速，同时调速装置二进行调速，增大右油泵的转速，至P1＝P2左右平衡输油，调节装置一和调节装置二停止调速。

本发明的具有的优点和有益效果是：

提出一种压力调节的比例输油系统及方法，压力调节的比例输油是电子式自动控制的，具有工作稳定可靠精确的优点，针对航空飞机燃油系统比例输油或平衡输油控制的技术问题，简化系统、提高控制精度、降低维修成本，并保证系统工作稳定可靠，而且实施方便，经济效益好。

附图说明

图1是本发明的系统工作原理示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解：

实施例一：

请参阅图1，一种压力调节的比例输油系统，包括左油箱、右油箱、主油箱、左油泵、右油泵、压力传感器一、压力传感器二、调速装置一、调速装置二和输油管路，所述的左油箱、右油箱通过输油管路与主油箱连通，所述的左油泵设置在左油箱内，右油泵设置在右油箱内，所述的压力传感器一设置在靠近左油箱出口的输油管路上，所述的压力传感器二设置在靠近右油箱出口的输油管路上，所述的压力传感器一、压力传感器二均与调速装置一、调速装置二连接，调速装置一与左油泵连接，调速装置二与右油泵连接。

其中，调速装置一包括正输入端口和负输入端口，正输入端口与压力传感器一连接，负输入端口与压力传感器二连接。调速装置二包括正输入端口和负输入端口，正输入端口与压力传感器二连接，负输入端口与压力传感器一连接。调速装置一通过调节左油泵的输入电压、电流或者频率，实现对左油泵转速的调节，所述的调速装置二通过调节右油泵的输入电压、电流或者频率，实现对右油泵转速的调节。

压力传感器一、压力传感器二采用硅压阻式压力传感器，压力传感器一、压力传感器二均与调速装置一、调速装置二通过无线或者有线的方式连接，压力传感器一到左油箱出口的距离与压力传感器二到右油箱出口的距离相等，其安装位置应尽量靠近其对应的左油泵和右油泵，并保证其距离相等，即维持左右对称。

主油箱设置在输油管路中心位置，使得左油箱到主油箱的距离与右油箱到主油箱的距离相等，同一个时间单元内左油箱和右油箱分别向主油箱输油份额相等，以维持飞机重心平衡目的。主油箱，是发动机的供油油箱，也应保证其在油路的中心位置，也就是系统维持左右对称。

实施例二：

所述压力调节的比例输油系统的方法为：压力传感器一和压力传感器二分别输出相应输油管路内的液体压力测量值P1和P2；

P1作为调速装置一正输入端口的输入信号，P2作为调速装置一负输入端口的输入信号，同时，P1作为调速装置二负输入端口的输入信号，P2作为调速装置二正输入端口的输入信号；

当P1与P2压力相等时，调速装置一、调速装置二不调速：左右油泵维持当前转速或系统给定转速，左右平衡输油；

当P1＞P2时，调速装置一进行调速，增大左油泵的转速，同时调速装置二进行调速，减小右油泵的转速，至P1＝P2左右平衡输油，调节装置一和调节装置二停止调速；

当P2＞P1时，调速装置一进行调速，减小左油泵的转速，同时调速装置二进行调速，增大右油泵的转速，至P1＝P2左右平衡输油，调节装置一和调节装置二停止调速。

另外，调速装置一和调速装置二可以进行特定设置也可以使系统按一定的比例进行输油控制，如1.1：1、1.2：1、1.25：1、……等等。

实施例三：

一种压力调节的比例输油系统，包括左油箱、右油箱、主油箱、左油泵、右油泵、压力传感器一、压力传感器二、调速装置一、调速装置二和输油管路。

系统要求左油箱和右油箱同时向主油箱输油，且输油速度相等，以实现油箱平衡输油，维持飞机平衡。系统增设了2个压力传感器和2个油泵调速装置，调节左、右油箱向主油箱的输油速度相等。

压力传感器一和压力传感器二分别输出相应输油管路内的液体压力测量值P1和P2；

P1和P2分别作为调速装置1信号输入+和输入－；

P1和P2分别作为调速装置2信号输入－和输入+；

当P1与P2压力相等时，调速装置不调速：左右泵维持当前转速或系统给定转速，左右平衡输油；

当P1＞P2时，调速装置调速：左泵转速加大右泵转速减小，至P1＝P2左右平衡输油；

P2＞P1时，调速装置调速：左泵转速减小右泵转速加大，至P1＝P2左右平衡输油。

压力传感器1和压力传感器2分别输出相应输油管路内的液体压力测量值P1和P2。

本发明的调节方法是根据伯努利效应原理创新；

伯努利效应，也称边界层表面效应。实质是流体的机械能守恒，如下式所示：

其中p为流体中某点的压强(Pa)；ρ为流体密度(kg/m3)；v为流体该点的流速(m/s)；g为重力加速度(m/s2)；h为该点所在的高度(m)；c为常数。

适用于包括气体在内的一切流体，是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系，流速与压强的关系：等高流速时，流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。

相应的，本发明根据压力测量值，流量小的一侧需要通过调速装置调速，泵的转速升高，增大流量；流量大的一侧需要通过调速装置调速，泵的转速降低，减小流量。

调速装置一和调速装置二，它们的输入为压力传感器一和压力传感器二的液体压力测量值P1和P2，分别连接其+和－两个输入端。+端的输入值与－端的输入值相等时不用调速。+端的输入值大于－端的输入值时，调速装置调速，相应的泵的转速升高，流量增大；+端的输入值小于－端的输入值时，调速装置调速，相应的泵的转速降低，流量减小。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。