一种具有功率优化功能的燃气液压伺服系统
本发明公开了一种燃气液压伺服系统，包括燃气源、涡轮泵和油源组件，燃气源用于向涡轮泵输送燃气，以驱动涡轮泵从油源组件抽吸油，燃气液压伺服系统满足以下至少一项：涡轮泵设置有喷管，喷管用于在涡轮泵的涡轮前端对输送的燃气进行加速，喷管可从涡轮泵上拆卸，从而通过调整喷管的喉部直径，调整燃气加速程度；涡轮泵设置有环形件，环形件环绕于涡轮泵的涡轮外周，环形件可从涡轮泵上拆卸，从而通过调整环形件和涡轮之间的间隙，调整环形件和涡轮之间的气流量；涡轮泵的燃气出口端设置有节流环，节流环可从涡轮泵上拆卸，从而通过调整节流环的内径，调整涡轮泵的排气背压。本发明已在应用实践中经过了检验，并达到了优化调整功率的目的。
发明专利
CN202310139340.1
2023-02-07
CN116291903A
2023-06-23
F02C9/30(2006.01)
北京精密机电控制设备研究所
郝小龙;张明根;张恬;闫田田;唐慧慧;解俊良
100076 北京市丰台区南大红门路1号
中国航天科技专利中心
张丽筠
北京;11
1.一种燃气液压伺服系统，包括燃气源(1)、涡轮泵(2)和油源组件(3)，所述燃气源(1)用于向所述涡轮泵(2)输送燃气，以驱动所述涡轮泵(2)从所述油源组件(3)抽吸油，其特征在于，所述燃气液压伺服系统满足以下至少一项： 所述涡轮泵(2)设置有喷管(15)，所述喷管(15)用于在所述涡轮泵(2)的涡轮(11)前端对输送的燃气进行膨胀加速，所述喷管(15)可从所述涡轮泵(2)上拆卸，从而通过调整所述喷管(15)的喉部直径，调整燃气加速程度和燃气流量； 所述涡轮泵(2)设置有环形件(13)，所述环形件(13)环绕于所述涡轮泵(2)的涡轮(11)外周，所述环形件(13)可从所述涡轮泵(2)上拆卸，从而通过调整所述环形件(13)和所述涡轮(11)之间的间隙，调整所述环形件(13)和所述涡轮(11)之间的气流量； 所述涡轮泵(2)的燃气出口端设置有节流环(14)，所述节流环(14)可从所述涡轮泵(2)上拆卸，从而通过调整所述节流环(14)的内径，调整所述涡轮泵(2)的排气背压。 2.根据权利要求1所述的燃气液压伺服系统，其特征在于，所述喉部直径的调整中心值为3～6mm，所述喉部直径在所述调整中心值的±5～30％范围内变化。 3.根据权利要求1或2所述的燃气液压伺服系统，其特征在于，所述涡轮泵(2)包括壳体(10)，所述壳体(10)包括第一腔体和第二腔体，所述第二腔体位于所述第一腔体的靠近所述涡轮(11)的一侧，所述第一腔体用于容置所述喷管(15)，所述喷管(15)的内腔与所述第二腔体贯通。 4.根据权利要求3所述的燃气液压伺服系统，其特征在于，所述壳体(10)满足以下至少一项： 所述第一腔体与所述第二腔体的壁厚比为0.4～0.6； 所述第二腔体的内径尺寸与所述喷管(15)的面向所述涡轮(11)的开口尺寸匹配。 5.根据权利要求1所述的燃气液压伺服系统，其特征在于，所述环形件(13)和所述涡轮(11)之间的间隙为涡轮叶顶间隙Δh，所述涡轮叶顶间隙Δh的调整中心值为0.4～1mm，所述涡轮叶顶间隙Δh在所述调整中心值的±5～40％范围内变化。 6.根据权利要求5所述的燃气液压伺服系统，其特征在于，所述涡轮泵(2)包括相互组装的壳体(10)和涡轮盖(12)，所述壳体(10)具有通向所述涡轮(11)的燃气通路，所述涡轮盖(12)用于容置所述涡轮(11)；其中， 所述涡轮盖(12)的面向所述壳体(10)的一侧设置有环形槽，所述环形槽与所述涡轮(11)的位置对应，所述环形件(13)抵靠于所述环形槽的内壁。 7.根据权利要求1所述的燃气液压伺服系统，其特征在于，所述节流环(14)的内径的调整中心值为35～50mm，所述内径在所述调整中心值的±10～30％范围内变化。 8.根据权利要求1所述的燃气液压伺服系统，其特征在于，所述涡轮泵(2)包括涡轮盖(12)，所述涡轮盖(12)用于容置所述涡轮(11)，所述涡轮盖(12)还具有燃气排气通道，来自所述涡轮(11)的燃气通过所述燃气排气通道排出，所述燃气排气通道的出口设置有所述节流环(14)。 9.一种燃气液压伺服系统的设计方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至8中任一项所述的燃气液压伺服系统；所述方法包括： 根据能源系统输出功率的调整量，更换或调整以下至少一项：所述喷管(15)、所述环形件(13)、所述节流环(14)。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在所述调节量增加的情况下满足以下至少一项： 更换或调整后的喷管(15)喉部直径小于更换前的喷管(15)喉部直径； 更换或调整后的环形件(13)内径小于更换前的环形件(13)内径； 更换或调整后的节流环(14)内径大于更换前的节流环(14)内径。