Роторный порционер

 

Изобретение относится к авиации, а именно к топливным системам самолетов, и служит для обеспечения перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак в заданной пропорции. Цель изобретения повышение эффективности путем увеличения крутящего момента на валу со стороны насоса с большим напором топлива. Для этого устройство, содержащее установленные на общем валу 16 ротора лопатки 18, 20, размещенные в магистралях перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак, снабжено статором, выполненным в виде лопаток 19 и 20, установленных на входе в лопатки 17 и 18 ротора, при этом лопатки 20 выполнены поворотными и кинематически связаны со штоком сильфона механизма регулировки давления в выходных патрубках 14 и 15, которые снабжены жиклерами 39 и 40, поддерживающими заданную пропорциональность расходов перекачиваемого топлива. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к авиации, а именно к топливным системам самолетов, и служит для обеспечения одновременной перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак в заданной пропорции с целью поддержания центра тяжести топлива в определенной точке.

Известен объемный порционер, содержащий шестеренные устройства, два узла которых выполняют порционирующую функцию, а два функцию гидромоторов для привода порционирующих узлов [1] Однако это устройство требует высокой точности выполнения шестеренных пар в корпусах, поскольку перетекание топлива в зазорах существенно нарушает точность порционирования расходов топлива. Малые же размеры зазоров вызывают опасность заклинения роторов даже при незначительно загрязненном топливе.

Известен порционер, состоящий из двух крыльчаток с лопастями, сидящими на общем валу [2] В этом порционере две крыльчатки на общем валу представляют собой мерительные механизмы одинаковой конструкции и размеров, причем каждая из них включена в свою магистраль перекачки. При равенстве напоров в магистралях перекачки они пропускают одинаковые количества топлива. Если напор в одной из магистралей перекачки больше, чем в другой, то крыльчатка этой магистрали работает как турбина, отдавая часть мощности второй крыльчатке, работающей при этом как насос. Это приводит к выравниванию расходов топлива.

Однако в порционере не обеспечивается достаточная передача мощности от одной крыльчатки к другой, что приводит лишь к частичному выравниванию расходов топлива. Кроме того, отсутствует обратная связь. По этой причине автомат нечувствителен к результату регулирования, что отрицательно сказывается на исправлении допущенных погрешностей.

Целью изобретения является повышение эффективности путем увеличения крутящего момента на валу со стороны насоса с большим напором топлива.

Цель достигается тем, что известный порционер, содержащий корпус с входными и выходными патрубками, ротор, выполненный в виде смонтированного в корпусе вала с установленными в его концевых частях лопатками, размещенными в магистралях перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак, снабжен механизмом регулировки давления в выходных патрубках, выполненным в виде камеры с размещенным в ней сильфоном со штоком, а на внутренней поверхности корпуса перед лопатками ротора закреплены образующие статор лопатки, которые с одной стороны ротора выполнены поворотными и кинематически связанными со штоком сильфона.

С целью поддержания заданной пропорциональности расходов перекачиваемого топлива выходные патрубки снабжены жиклерами.

На фиг. 1 показано размещение агрегатов в топливной системе; на фиг. 2 порционер, вид сбоку; на фиг. 3 то же, вид спереди; на фиг. 4 то же, вид сверху; на фиг. 5 сечение А-А на фиг. 2.

Роторный порционер 1 (фиг. 1) устанавливается в расходном баке 2 топливной системы, имеющей два периферийных бака 3 и 4. Расходный бак 2 оборудован подкачивающим насосом 5 с трубопроводом 6 подачи топлива к двигателю (не показан). Баки 3 и 4 имеют перекачивающие насосы 7 и 8, соединенные с порционером 1 трубопроводами 9 и 10.

Порционер 1 монтируется в корпусе 11 (фиг. 2, 3 и 4), имеющем входные 12 и 13 и выходные 14 и 15 патрубки. Внутри корпуса 11 установлен вращающийся вал 16, на котором жестко закреплены лопатки 17 и 18. Это устройство является ротором порционера. Справа (фиг. 2) в корпусе 11 закреплены неподвижные лопатки 19 статора, а слева его поворотные лопатки 20, смонтированные на цапфах 21, снабженных поводками 22. Снаружи корпуса 11 монтируется с возможностью поворота кольцо 23 с вырезами под поводки 22. На кольце 23 имеется выступ с выемкой 24, в которую входит рычаг 25, установленный на оси 26. Второй конец рычага 25 соединен с цапфой 27, выполненной на законцовке 28 штока 29. Шток 29 через герметичное подвижное уплотнение 30 введен в камеру 31 механизма регулировки давления в выходных патрубках (механизм управления), снабженную сильфоном 32. Сам механизм управления имеет крышку и закреплен на корпусе 11. Шток 29 жестко соединен с сильфоном 32. Камера 31 через штуцер 33, трубку 34 и штуцер 35 соединена с выходным патрубком 14, а полость сильфона 32 через штуцер 36, трубку 37 и штуцер 38 с выходным патрубком 15. В конце патрубков 14 и 15 размещены регулировочные жиклеры 39 и 40, зафиксированные посредством пружинных колец 41 и 42.

На корпусе 11 имеются винты 43 для ограничения хода и регулировки поворота лопаток 20 в пределах угла α. Это осуществляется путем контакта названных винтов с выступом, снабженным выемкой 24.

Одно из крайних положений деталей 22, 23, 24, 25 и 28 показано пунктиром на фиг. 4.

Порционер работает следующим образом.

При равенстве давлений за насосами 7 и 8 перекачки топливо по трубопроводам 9 и 10 через порционер 1 перетекает в расходный бак 2. В этом случае через трубку 34 в камеру 31 механизма управления и через трубку 37 в полость сильфона 32 поступает одинаковое давление топлива. Таким образом, сильфон 32 занимает среднее (нейтральное) положение, при этом через шток 29, связанный с рычагом 25, сочлененным посредством выступа с выемкой 24 с поворотным кольцом 23 устанавливает через это кольцо лопатки 20 также в среднее положение, равное примерно половине угла α. При этом нагрузка на лопатки 17 и 18 ротора одинакова, поэтому они работают как маломощные турбины, потеря давления на которых эквивалентна мощности, расходуемой на вращение ротора. Расход топлива в этом случае через патрубки 14 и 15 определяется размерами жиклеров 39 и 40, которые в зависимости от поставленной задачи могут быть выбраны равными или отличающимися друг от друга по сечению на величину до 20-30% Подача давления выхода из патрубков 14 и 15 в камеру 31 и сильфон 32 механизма управления приводит к подрегулировке расходов путем изменения угла α. При этом механизм управления совместно с кинематическими деталями сочленения с лопатками 20 выполняет функции устройства обратной связи.

В случае, если насосы 7 и 8 развивают разновеликие давления, механизм управления поворотом лопаток 20 выравнивает эти давления на выходе патрубков 14 и 15. Если давление за насосом 7 больше, чем за насосом 8, то повышенное давление из штуцера 35 поступает в камеру 31. В этом случае сильфон 32 сжимается, шток 29 опускается, лопатки 20 через рычаг 25, выступ с выемкой 24 и кольцо 23 переводятся на больший угол α, причем на лопатках 20 и 17 срабатывается повышенный перепад давлений. Лопатки 20 и 17 как турбина передают крутящий момент на лопатки 19 и 18, которые начинают работать как насос. Давление в патрубке 14 падает, а в патрубке 15 растет до тех пор, пока оно не выравняется механизмом управления, после чего перемещение лопаток механизмом управления прекращается. Если же большее давление подается от насоса 8, то лопатки 20 из-за меньшего давления в камере 31 переводятся на меньший угол α. В этом случае мощность лопаток 20 и 17 понижается, а турбиной являются лопатки 18 и 19. Поэтому работа порционера происходит в обратной последовательности.

Формула изобретения

1. РОТОРНЫЙ ПОРЦИОНЕР, содержащий корпус с входными и выходными патрубками, ротор, выполненный в виде смонтированного в корпусе вала с установленными в его концевых частях лопатками, размещенными в магистралях перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения крутящего момента на валу со стороны насоса с большим напором топлива, он снабжен механизмом регулировки давления в выходных патрубках, выполненным в виде камеры с размещенным в ней сильфоном со штоком, а на внутренней поверхности корпуса перед лопатками ротора закреплены образующие статор лопатки, которые с одной стороны ротора выполнены поворотными и кинематически связанными со штоком сильфона.

2. Порционер по п.1, отличающийся тем, что, с целью поддержания заданной пропорциональности расходов перекачиваемого топлива, выходные патрубки снабжены жиклерами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5