[发明专利]用于流体分配系统的泵权限切换装置

说明书

流体分配系统包括提供流体流的推进供应源(102)和在推进供应源下游的流体计量系统(108)。流体计量系统(108)将流体供应到下游设备。主流体泵(106)将流体流的至少一部分供应到流体计量系统(108)。关闭阀(114)位于主流体泵(106)入口的上游。驱动系统(110)位于推进供应源(102)的下游。驱动系统(110)将流体供应到一个或多个液压操作的设备。驱动泵(104)将流体流的至少一部分供应到流体计量系统(108)和驱动系统(110)。第一阀(116)位于驱动泵(104)与流体计量系统(108)之间。第一阀(104)和关闭阀(114)可操作用于在主流体泵(106)与驱动泵(104)之间切换，作为至流体计量系统(108)的流体供应的源。

技术领域

本发明总体上涉及流体分配系统，并且具体而言，涉及具有用于切换泵权限的装置的流体分配系统。

背景技术

在流体分配系统中，例如在喷气发动机的燃料系统中，热管理通常是一个重要问题。增长的发电能力进一步增加了飞行器上的热负荷。期望将这个过多的热量倒入燃料流中以节省能量。发动机燃料泵送系统典型地包括推进泵、驱动泵、主泵和增压泵，其中，驱动泵是可变排量容积式泵，并且主燃料泵和增压泵是高速离心泵。

典型地，用于喷气发动机的常规燃料系统在高倒炉(turndown)条件(即，低燃烧流量)下具有最小至无的热容量以适应增加的热负荷。这些常规燃料系统以及在其上采用这些常规燃料系统的飞行器经常由于热负荷而被报告可操作性有限。此外，通常为高速离心泵的燃料泵可能是低效的，并且在高倒炉条件下对燃料热负荷有显著贡献。因此，希望具有与常规的流体分配系统相比，能够在高倒炉条件下以降低的流体热负荷进行操作的系统。

本发明的实施例提供这种系统。从本文中所提供的对本发明的描述中，本发明的这些和其它优点以及附加的创新特征将是显而易见的。

发明内容

在特定实施例中，本发明提供了一种用于喷气发动机(例如战斗机喷气发动机)的先进燃料热管理系统(FTMS)，其中，主燃料泵是具有关闭阀的高速离心泵，关闭阀与可变容积式高压驱动泵配对。在替代的实施例中，可变容积式泵可以由固定容积式泵或固定和可变容积式泵的任何组合代替。

在本发明的特定实施例中，泵切换设备利用驱动泵的过量容量在高倒炉条件下为燃烧流供应燃料。在这些高倒炉条件下，关闭主燃料泵，从而有效地消除了主燃料泵的热负荷，由此增加了燃料系统吸收飞行器热负荷的热容量。当发动机燃料和驱动流量需求超过驱动泵容量时，主燃料泵返回到联机状态以提供燃烧器燃烧流。在切换点处，驱动系统压力和主燃料泵压力可以大体上不同，典型地，驱动系统压力高于主燃料泵压力。

在主燃料泵与驱动泵之间转移权限(即，燃料供应的源到燃烧器)导致在燃料计量系统的入口处的压力变化。突然的转变可能挑战典型燃料计量系统的保持稳定计量流量以及驱动系统压力调节器和离心泵的动态响应的能力。本发明的实施例提供了用于当在高速离心泵和固定容积式驱动泵之间转移流权限时在计量单元的入口处平滑地转变压力的装置。

在一个方面，本发明提供了一种流体分配系统，其包括提供流体流的推进供应源和位于推进供应源下游的流体计量系统。流体计量系统被配置为以最小压力将流体供应到下游设备。主流体泵被配置为将流体流的至少一部分供应到流体计量系统。关闭阀位于主流体泵入口的上游。驱动系统位于推进供应源的下游。驱动系统被配置为将流体供应到一个或多个液压操作的设备。驱动泵被配置为将流体流的至少一部分供应到流体计量系统和驱动系统。第一阀位于驱动泵与流体计量系统之间。第一阀和关闭阀可操作用于在主流体泵作为至流体计量系统的流体供应的源与驱动泵作为至流体计量系统的流体供应的源之间进行切换。