[发明专利]飞机发动机燃料供给

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对飞机发动机供给燃料的设备，具体但不专用于燃气轮机飞机发动机。

背景技术

对于这种供给设备的一般惯例是包括经由辅助齿轮箱由发动机驱动的正排量齿轮泵，所述辅助齿轮箱被连接至发动机轴。正排量泵接经由增压泵收来自于飞机燃料回路的燃料。将电动液压计量阀安装在供给管中，所述供给管将正排量泵的出口连接至发动机的燃烧室。将具有可控可变气阻旁通阀的燃料回流回路连接在正排量泵的出口和入口之间。该旁通阀被液动控制以将贯穿计量阀的压头损失(head loss)保持恒定或几乎恒定，从而使燃料能够以相应于计量阀的位置所要求的速度被传送。响应于检测到的由于计量阀或其控制的机构的故障而导致可能出现的过速或过推，可以将发动机过速(over-speed)或过推(over-thrust)阀门串联或于计量阀并联安装在供给管以使燃料流速降低。通常，将截流阀与计量阀和过速阀串联设置，以通过从座舱直接控制中断其燃料供给来关闭发动机。具体可以参考文献EP 1 355 054和US 2004/0117102来实现。

还提出了建议方案：通过能够使燃料以是泵转速的函数的压力被传送的离心泵来向汽轮发动机供给燃料。文献EP 1 344 917中，使用了由在电力控制电路的控制下的电动机驱动的离心泵，从而设定泵速，进而泵出口处的燃料压力。该文献还描述了与离心泵并行工作的电力驱动正排量齿轮泵，以提供点火功能且确保可以一直被释放的燃料的最小流速，离心泵和正排量泵自身由低压增压泵来供给。

美国专利号3 946 551描述了一种具有电力控制叶轮泵的燃料供给设备，所述电力控制叶轮泵与由发动机驱动的离心泵串联安装。在启动发动机(启动辅助设备)，进而计量燃料的同时，所述电力控制叶轮泵用于升高燃料压力到所需要的数值。这种配置具有几种缺陷。由于电力控制叶轮泵因计量目的而连续工作，因此它具有能够接受燃料的最大流速的大容量。因而，它需要据此标注尺寸。此外，使用大容量泵，低旋转速度时的计量准确度是小的，即使在启动时同样需要精确流速调整。此外，在叶轮泵停止的情形中，不再对燃料进行计量。

文献“日本专利摘要”Vol.200，号.02，2000年2月29日(JP 11 303 652)公开了一种用于向燃气轮机供给燃料的回路，该回路具有并联连接的两个泵：主泵，由燃气轮机驱动；辅助泵，由电力电动机驱动。使用辅助泵用于冷启动，而主泵被用于热启动。没有说明关于主泵及两泵间的任何可能的操作转换。

文献EP 0 657 651显示离心泵和启动辅助泵的关系，与离心泵一样在同一轴杆上机械驱动启动辅助泵。将辅助泵放置在回路外使它必须被排空，从而避免剩下任何滞留的燃料，所述燃料在以高速旋转的装备中将被变热。该辅助泵的机械驱动及排空需要使得实现该泵单元变得复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于将燃料供给航空发动机的供给设备，与现有技术相比，该设备在重量和功耗方面呈现出最佳优化。

通过供给回路来实现这种目的，所述供给回路包括：

-调节器回路，用于调节燃料流速，所述回路包括燃料流速测量设备、可控可变约束阀门和连接至所述流速测量设备和所述阀门的控制系统，所述控制系统控制阀门作为供给所述发动机的燃料的流速的设定值的函数；

-离心泵，通过与发动机的机械连接被驱动，具有从飞机燃料回路接收燃料的低压入口和连接至燃料流速调节回路的高压出口；和

-电控制辅助泵单元，具有连接至飞机的燃料回路的入口和连接至所述流速调节器回路的出口，在其出口以预定最小压力传送燃料，

供给调节回路的燃料的压力是通过离心泵和通过辅助泵单元并行传送的压力中的大者。

使用由机械连接驱动的而不是电动机驱动的离心泵使能够最佳利用由发动机供给的机械能，避免了任何中间转变成电力，这不可避免地是功效损失和增加重量的渊源。

辅助泵单元用于帮助离心泵，同时来自发动机的其驱动是不存在的或不令人满意地以最小压力向燃料流速调节器回路供给燃料。

在供给设备的第一实施例中，所述辅助泵单元包括正排量泵和压力释放阀门，所述压力释放阀门具有连接至所述正排量泵的出口的第一入口、连接至飞机的燃料回路的第二入口和连接至正排量泵入口的出口，所述压力释放阀门在其第一入口和其第二入口之间压力差超过预定阈值时使其第一入口与其出口连通。

然后优选地，将所述正排量泵的入口连接至离心泵的高压出口。