[发明专利]用于航空发动机的电动计量泵

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天机械设计及制造技术领域，特别涉及用于航空发动机的智能型电动计量泵。

背景技术

目前航空发动机燃油增压和计量主要依靠供油装置和调节装置来实现，通过发动机传动附件可以将发动机转子扭矩传递给供油装置，即由发动机转子为供油装置提供动力。这样燃油经过供油装置增压后进入到调节装置，调节装置根据发动机指令调节进入发动机的燃油。通常供油装置和调节装置的体积均较大，结构复杂，产品内部中包含有多组精密偶件，这些精密偶件对燃油的污染度要求较高，因此工作时常常会出现杂质卡死活门偶件的故障。其次，目前的传动附件一般由笨重的齿轮箱和复杂的润滑系统构成，因此这也在一定程度上增加了发动机的重量。再者，由于供油装置转速与发动机的转速直接相关，因此使得在大多数工作状态下，供油装置所提供的燃油量远远大于发动机所需要的燃油量，大量的燃油需要经过调节装置重新回流到油箱或供油装置进口，因此存在很大部分的燃油溢流或节流损失，从而造成不必要的功率浪费，同时会导致燃油温度升高。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别提出解决现有航空发动机燃油增压和计量装置体积大、效率低和故障率高等问题。

本发明实施例提出了一种用于航空发动机的电动计量泵，包括：供电接口，所述供电接口与外部电源相连；通讯接口，所述通讯接口与上位机相连，接收上位机的控制指令；驱动控制单元，所述驱动控制单元与所述供电接口和所述通讯接口相连，所述驱动控制单元根据所述控制指令驱动电机工作并对转速进行控制；共轴连接的润滑冷却泵、所述电机和主油泵，且所述润滑冷却泵、所述电机和所述主油泵依次相连，所述电机与所述供电接口相连，所述电机带动所述润滑冷却泵和所述主油泵转动，其中，所述电机和所述驱动控制单元之间设有冷却油路，所述润滑冷却泵将外部工作油液打入所述冷却油路以对所述电机和所述驱动控制单元进行冷却和润滑，所述主油泵包括主油泵进口和主油泵出口，所述主油泵对进入所述主油泵的油液进行增压，所述驱动控制单元通过控制所述电机的转速以控制所述主油泵的供油量；进油路和出油路，所述出油路与所述主油泵出口相连；所述进油路通过过滤器与所述主油泵进口相连，所述过滤器对进入所述主油泵的油液进行过滤，以防止所述油液中多余物质卡滞所述主油泵；和安全阀，所述安全阀与所述出油路相连，所述安全阀在所述主油泵出口出现异常时开启以对所述出油路的油液进行分流。

在本发明的一个实施例中，所述驱动控制单元进一步包括：功率驱动电路，所述功率驱动电路用于驱动所述电机转动；转子检测电路，所述转子检测电路用于检测所述电机转子的位置信息；和控制器，所述控制器分别与所述功率驱动电路、所述转子检测电路、所述供电接口和所述通讯接口相连，所述控制器根据所述电机转子的位置信息对所述电机进行换相控制并计算所述电机的当前转速，以及所述控制器根据所述上位机的控制指令和所述电机的当前转速向所述驱动控制单元输出相应占空比的PWM信号。

在本发明的一个实施例中，所述功率驱动电路为全桥驱动。

在本发明的一个实施例中，所述驱动方式为二二导通的三相六状态的控制方式。

在本发明的一个实施例中，所述控制器通过所述通讯接口将所述电机的当前转速反馈至所述上位机。

本发明实施例的智能型电动计量泵具有以下优点：

1、本发明实施例通过电机为油泵提供动力，从而避免使用结构复杂、体积较大的传动机构，降低了电动计量泵的制造成本，并减轻了发动机的重量。

2、本发明实施例将增压装置与调节装置合二为一，通过控制电机的转速实现油液的增压和计量，从而避免了燃油溢流或节流损失。

3、本发明实施例将电机、油泵和驱动控制单元一体化地进行结构设计，可以减少产品体积和重量，并利用油泵的工作油液为电机和驱动控制单元提供润滑和冷却。

4、本发明实施例还可通过驱动控制单元提供故障在线检测和离线诊断功能，从而大幅地提高产品工作的可靠性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的智能型电动计量泵的结构图；

图2为本发明实施例的驱动控制单元结构图。

具体实施方式