CN114635803A - 航空发动机燃油系统及航空发动机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种航空发动机燃油系统和航空发动机，燃油系统包括：高压关断活门；超转电磁阀；和超转执行活门，至少具有第一腔、第三腔和第四腔，第一衬套上设有第一油口、第三油口、第四油口和第五油口；第五油口与第四腔连通且引入第一压力值的燃油，第四油口与第三腔及高压关断活门的控制腔连通，第三油口引入第二压力值的燃油，第一压力值大于第二压力值；在超转触发状态下，超转电磁阀接通使第一腔内进入第二压力值的燃油，在两端压差作用下使第一活塞朝向第一腔运动至第一极限位置，第四油口通过第三腔与第三油口连通，将第二压力值的燃油引至控制腔使高压关断活门关断；在超转锁定状态下，超转电磁阀关断，第一活塞在压差作用下保持不动。

Description

航空发动机燃油系统及航空发动机

技术领域

本公开涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种航空发动机燃油系统及航空发动机。

背景技术

航空发动机燃油系统在工作时，通常为保证航空发动机工作安全性，根据适航相关要求，需要航空发动机控制系统具有超转保护功能。当航空发动机触发超转指令后，燃油系统能够切断供往燃烧室的燃油，快速完成切油动作使发动机停车，并且超转保护功能能够与燃油控制功能相互独立。

因此，燃油系统需保证在计量活门任何位置触发超转指令均能完成切油动作，当超转指令取消后，应保证在计量活门回到初始位置前，燃油系统处于切油状态。

发明内容

本公开的实施例提供了一种航空发动机燃油系统及航空发动机，能够提高航空发动机工作时的安全性。

根据本公开的一方面，提供了一种航空发动机燃油系统，包括：

高压关断活门，具有接通状态和关断状态，被配置为控制向燃烧室提供燃油的通断状态；

超转电磁阀，具有接通状态和关断状态；和

超转执行活门，包括第一衬套和第一活塞，第一活塞可移动地设在第一衬套内，且与第一衬套之间至少形成第一腔、第三腔和第四腔，第一衬套上设有第一油口、第三油口、第四油口和第五油口；第五油口与第四腔连通且被配置为可选择地引入第一压力值的燃油，第四油口与第三腔及高压关断活门的控制腔连通，第三油口引入第二压力值的燃油，第一压力值大于第二压力值；

其中，在超转触发状态下，超转电磁阀切换至接通状态使第一腔内进入第二压力值的燃油，第四腔引入第一压力值的燃油，在两端的第一腔与第四腔的压差作用下使第一活塞朝向第一腔运动至第一极限位置，第四油口通过第三腔与第三油口连通，以将第二压力值的燃油引至控制腔使高压关断活门处于关断状态；且在超转锁定状态下，超转电磁阀切换至关断状态，第一活塞在第一腔与第四腔的压差作用下保持位置不变。

在一些实施例中，航空发动机燃油系统还包括：

低压泵和高压泵，被配置为给燃烧室供油；

其中，第一压力值与高压泵的出口压力一致，第二压力值与低压泵的出口压力一致。

在一些实施例中，第一活塞与第一衬套之间还形成第二腔，第一腔、第二腔、第三腔和第四腔依次设置，第一衬套上还设有第二油口；超转电磁阀被配置为在超转触发状态下通过第二油口向第二腔提供第二压力值的燃油，并在超转锁定状态下通过第二油口向第二腔提供第一压力值的燃油。

在一些实施例中，高压关断活门包括控制阀体和动作阀体，控制阀体包括第二衬套和第二活塞，第二活塞可移动地设在第二衬套内，并将控制阀体内的控制腔分为第一控制腔和第二控制腔，第一控制腔引入第一压力值的燃油，且通过第四油口与第三腔连通，第二控制腔具有第一压力值；

其中，在超转触发状态下，第一控制腔通过第三腔引入第二压力值的燃油，使第二活塞移动至将动作阀体关断。

在一些实施例中，航空发动机燃油系统还包括计量活门和燃油分级阀，高压关断活门包括控制阀体和动作阀体，动作阀体包括第三衬套和第三活塞，第三活塞可移动地设在第三衬套内，并将第三衬套内的腔体分为工作腔和弹簧腔，第三衬套上设有与计量活门连接的第一工作油口和与燃油分级阀连接的第二工作油口；

其中，在正常工作状态下，第一工作油口和第二工作油口连通；在超转触发状态下，第三活塞在控制阀体的作用下移动至使第一工作油口和第二工作油口隔开，以将动作阀体关断。

在一些实施例中，航空发动机燃油系统还包括计量活门，包括第四衬套和第四活塞，第四活塞可移动地设在第四衬套内，且将第四衬套内的腔体依次分为第五腔、第六腔、第七腔和第八腔，第四衬套上设有第六油口、第七油口、第八油口、第九油口、第十油口和第十一油口，第六油口和第十一油口分别与第五腔和第八腔连通，且可选择地通入第二压力值或第三压力值的燃油，以使第四活塞移动；第七腔通过第九油口和第五油口与第四腔连通，且在连通的通路上设有节流阀，节流阀的调节压力为第一压力值；第十油口通入第二压力值的燃油。

在一些实施例中，在初始复位状态下，第七油口和第八油口隔开，以使计量活门关断，第四腔通过第七腔与第十油口连通并具有第二压力值；在其余状态下，第七油口和第八油口通过第六腔连通，以使计量活门接通，第七腔切断与第十油口连通，以使第四腔具有第一压力值。

在一些实施例中，航空发动机燃油系统还包括连接在高压关断活门上游的计量活门和连接在高压关断活门下游的燃油分级阀，航空发动机燃油系统具有正常工作状态、超转触发状态、超转锁定状态和初始复位状态，其中：

在正常工作状态下，超转电磁阀处于关断状态，计量活门均处于接通状态，第一活塞处于第二极限位置，高压关断活门处于接通状态；

在超转触发状态下，超转电磁阀处于接通状态，计量活门均处于接通状态，第一活塞处于第一极限位置，高压关断活门处于关断状态；

在超转锁定状态下，超转电磁阀处于断开状态，计量活门均处于接通状态，第一活塞处于第一极限位置，高压关断活门处于关断状态；

在初始复位状态下，超转电磁阀和计量活门均处于关断状态，计量活门均处于关断状态，第一活塞处于第一极限位置，高压关断活门处于关断状态，第四腔的压力切换为第二压力值，通过压差使第一活塞运动而恢复至正常工作状态。

根据本公开的另一方面，提供了一种航空发动机，包括上述实施例的航空发动机燃油系统。

本公开实施例的航空发动机燃油系统，具有超转保护功能，在航空发动机的转速超过预设转速后，触发超转指令，燃油系统能够通过高压关断活门切断供往燃烧室的燃油，快速完成切油动作使发动机停车；而且，带液压锁定功能的超转执行活门能够避免在大流量状态下由于压力波动产生振荡，提高超转切油功能可靠性，并能维持燃油系统压力，保证燃油系统伺服作动正常；另外，其结构形式简单，重量轻，能够减小附件壳体体积重量，提高发动机推重比。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为典型航空发动机燃油系统的系统原理图；

图2为本公开航空发动机燃油系统中具有超转锁定功能的系统原理图；

图3为图2所示具有超转锁定功能的航空发动机燃油系统处于正常工作状态的示意图；

图4为图2所示具有超转锁定功能的航空发动机燃油系统处于超转触发状态的示意图；

图5为图2所示具有超转锁定功能的航空发动机燃油系统处于超转锁定状态的示意图；

图6为图2所示具有超转锁定功能的航空发动机燃油系统处于初始复位状态的示意图。

具体实施方式

以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

航空发动机燃油系统原理如图1所示，包括：低压泵1、高压泵2、定压活门3、作动部件4、高压关断活门5、燃油分级阀6、第一组燃油喷嘴7、第二组燃油喷嘴8、计量活门9、压差活门10、回油活门11。

飞机来油经过低压泵1和高压泵2增压后，通过计量活门9和高压关断活门5进入燃油总管和燃油喷嘴供至发动机燃烧室。计量活门9用于计量到发动机燃烧室的燃油量；高压关断活门5用于保持系统有足够的最小伺服压力，并在发动机停车后切断至发动机燃烧室的燃油；压差活门10用于保证计量活门9前后压差恒定，这样控制计量活门9的位置便能控制至燃烧室的燃油量；回油活门11用于将高压泵2提供的多于发动机需求的燃油回至低压泵1后。燃油分级为了提高燃油喷嘴雾化效果，在燃烧室流量较小时，燃油供往燃烧室的部分喷嘴，在燃烧室流量较大时，燃油供往燃烧室的全部喷嘴。

飞机来油经过低压泵1增压后，形成系统低压压力Pb，燃油再经过高压泵2增压，形成高压油Ps。高压油一路供往伺服系统的定压活门3，用于调制定压油Pc；另一路供给到计量活门9，在计量活门9前压力为P1，计量活门9后压力为P2，压差活门10感应计量活门9前后压力，通过控制回油活门11维持计量活门9前后压差恒定，使得计量流量只与计量活门9开度相关。燃油经过计量活门9进入高压关断活门5，当计量流量较小时高压关断活门5关闭，保证燃油系统具备足够的高压油Ps，当计量流量增大时高压关断活门5打开，高压关断活门5后面压力为P22。计量油通过高压关断活门5后进入燃油分级阀6，受燃油分级阀6的控制供入第一组喷嘴及第二组喷嘴。

在典型的航空发动机燃油系统中，计量燃油路各压力情况为：Ps>P1>P2>P22；

伺服燃油路各压力情况为：Ps＞Pc＞Pb，且Pc-Pb＝常量。

如图2所示，本公开提供了一种航空发动机燃油系统，在一些实施例中，包括：高压关断活门5、超转电磁阀12和超转执行活门13。

高压关断活门5具有接通状态和关断状态，被配置为控制向燃烧室提供燃油的通断状态；超转电磁阀12具有接通状态和关断状态。

超转执行活门13包括第一衬套131和第一活塞132，第一活塞132可移动地设在第一衬套131内，且与第一衬套131之间至少形成第一腔Q1、第三腔Q3和第四腔Q4，第一衬套131上设有第一油口O1、第三油口O3、第四油口O4和第五油口O5；第五油口O5与第四腔Q4连通且被配置为可选择地引入第一压力值Ps的燃油，第四油口O4与第三腔Q3及高压关断活门5的控制腔连通，第三油口O3引入第二压力值Pb的燃油，第一压力值Ps大于第二压力值Pb。

其中，如图4所示，在超转触发状态下，超转电磁阀12切换至接通状态使第一腔Q1内进入第二压力值Pb的燃油，第四腔Q4引入第一压力值Ps的燃油，并在位于两端的第一腔Q1与第四腔Q4的压差作用下使第一活塞132朝向第一腔Q1运动至第一极限位置，第四油口O4通过第三腔Q3与第三油口O3连通，以将第二压力值Pb的燃油引至控制腔使高压关断活门5处于关断状态，切断燃油供应至燃烧室的通道；如图5所示，在超转锁定状态下，超转电磁阀12切换至关断状态，第一活塞132在第一腔Q1与第四腔Q4的压差作用下仍保持位置不变，以使高压关断活门5保持关断状态。

该实施例的航空发动机燃油系统具有超转保护功能，在航空发动机的转速超过预设转速后，触发超转指令，燃油系统能够通过高压关断活门5切断供往燃烧室的燃油，快速完成切油动作使发动机停车，并且超转保护功能能够与燃油控制功能相互独立。

而且，该实施例将超转执行活门串联在高压关断活门控制腔中，当超转指令触发后，能够完成高压关断活门控制腔压力由高压压力切换至回油压力。在超转电磁阀12断电后，仍能通过高压关断活门5的第一腔Q1(具有第二压力值Pb)与第四腔Q4(具有第一压力值Ps)的压差作用使第一活塞132保持位置不变，以使在计量活门9回到初始位置前高压关断活门5保持关断状态，以使燃油系统处于切油状态。

此种带液压锁定功能的超转执行活门能够避免在大流量状态下由于压力波动产生振荡，提高超转切油功能可靠性，并能维持燃油系统压力，保证燃油系统伺服作动正常；而且，结构形式简单，重量轻，能够减小附件壳体体积重量，提高发动机推重比。

在一些实施例中，航空发动机燃油系统还包括：低压泵1和高压泵2，被配置为给燃烧室供油；其中，第一压力值Ps与高压泵2的出口压力一致，第二压力值Pb与低压泵1的出口压力一致。该实施例能够保证第一压力值Ps高于第二压力值Pb，以在触发超转指令后，使超转执行活门13通过两端的第一腔Q1与第四腔Q4的压差作用下保持液压锁定，提高超转切油的可靠性。

在一些实施例中，如图2所示，第一活塞132与第一衬套131之间还形成第二腔Q2，第一腔Q1、第二腔Q2、第三腔Q3和第四腔Q4依次设置，第一腔Q1为弹簧腔，弹簧腔内设有第一复位弹簧133，第一衬套131上还设有第二油口O2。超转电磁阀14被配置为在超转触发状态下通过第二油口O2向第二腔O2提供第二压力值Pb的燃油，并在超转锁定状态下通过第二油口O2向第二腔O2提供第一压力值Ps的燃油。

该实施例能够在第一活塞132运动至第一极限位置时，使超转电磁阀14提供的燃油进入第二腔Q2，且在正常工作状态时，第一活塞132运动至与第一极限位置相反的第二极限位置时，使超转电磁阀14提供的燃油进入第一腔Q1。

在一些实施例中，如图2所示，高压关断活门5包括控制阀体51和动作阀体52，控制阀体51包括第二衬套511和第二活塞512，第二活塞512可移动地设在第二衬套511内，并将控制阀体51内的控制腔分为第一控制腔CQ1和第二控制腔CQ2，第一控制腔CQ1引入第一压力值Ps的燃油，且第一控制腔CQ1通过第四油口O4与第三腔Q3连通，第二控制腔CQ2具有第一压力值Ps。

具体地，第二衬套511上设有第一控制油口和第二控制油口，第一控制油口处设有节流阀14，以向第一控制腔CQ1引入第一压力值Ps的燃油，可用于控制动作阀体52中第三活塞522的运行速度，防止动作阀体52动作过快造成油路“水锤”；第二控制油口与通过第四油口O4与第三腔Q3连通。为了使第二活塞512运行平稳，第二活塞512呈U形结构，U形结构的外底面与第二衬套511之间形成第一控制腔CQ1。

其中，在超转触发状态下，如图4所示，第一控制腔CQ1通过第三腔Q3引入第二压力值Pb的燃油，由于第一控制腔CQ1的压力小于第二控制腔CQ2，使第二活塞512向左移动至极限位置，以将动作阀体52关断。

该实施例能够通过从超转执行活门13通入高压关断活门5的第一控制腔CQ1的燃油控制高压关断活门5处于接通状态或关断状态，从而在接收到超转指令后可靠地控制高压关断活门5的状态。

在一些实施例中，如图2所示，航空发动机燃油系统还包括计量活门9和燃油分级阀6，高压关断活门5包括控制阀体51和动作阀体52，动作阀体52包括第三衬套521和第三活塞522，第三活塞522可移动地设在第三衬套521内，并将第三衬套521内的腔体分为工作腔WQ1和弹簧腔WQ2，弹簧腔WQ2内设有第二复位弹簧523，第三衬套521上设有与计量活门9连接的第一工作油口WO1和与燃油分级阀6连接的第二工作油口WO2。

其中，如图3所示，在正常工作状态下，第一工作油口WO1和第二工作油口WO2连通，以使燃油向燃烧室供应；如图4所示，在超转触发状态下，第三活塞522在控制阀体51的作用下移动至使第一工作油口WO1和第二工作油口WO2隔开，以将动作阀体52关断，从而将供应至燃烧室的燃油切断。

可选地，第三活塞522呈U形结构，U形结构的外底面与第三衬套521之间形成工作腔WQ1。

可选地，为了使控制阀体51对动作阀体52进行控制，第二活塞512与第三活塞522之间通过连接杆524连接。为了提高密封性，连接杆524上可套设密封圈513；或者第二活塞512与第二衬套511之间设置密封圈513，以防止控制油与计量燃油串油；或者第三活塞522和第三衬套521之间也可设置密封圈513。

可选地，第三活塞522上可设置连通孔5221，以平衡第三活塞522所受到的燃油压力。

该实施例中的高压关断活门5能够在控制阀体51的作用下实现动作阀体52在接通状态和关断状态之间切换。

在一些实施例中，如图2所示，航空发动机燃油系统还包括计量活门9，计量活门9包括第四衬套91和第四活塞92，第四活塞92可移动地设在第四衬套91内，且将第四衬套91内的腔体依次分为第五腔Q5、第六腔Q6、第七腔Q7和第八腔Q8，第四衬套91上设有第六油口O6、第七油口O7、第八油口O8、第九油口O9、第十油口O10和第十一油口O11，第六油口O6和第十一油口O11分别与第五腔Q5和第八腔Q8连通，且可选择地通入第二压力值Pb或第三压力值Pc的燃油，以使第四活塞92移动；第七腔O7通过第九油口O9和第五油口O5与第四腔Q4连通，且在连通的通路上设有节流阀12，节流阀12的调节压力为第一压力值Ps；第十油口O10通入第二压力值Pb的燃油。

在此基础上，在初始复位状态下，第七油口O7和第八油口O8隔开，以使计量活门9关断，第四腔Q4通过第七腔Q7与第十油口O10连通并具有第二压力值Pb；在其余状态下，第七油口O7和第八油口O8通过第六腔Q6连通，以使计量活门9接通，第七腔Q4切断与第十油口O10连通，以使第四腔Q4具有第一压力值Ps。

该实施例能够通过计量活门9对供应至燃烧室的燃油进行计量，并向超转执行活门13的第四腔Q4提供控制燃油，并使第四腔Q4内的压力在第一压力值Ps和第二压力值Pb之间切换。该燃油系统可保证在计量活门9任何位置触发超转指令均能完成切油动作，当超转指令取消后，可保证在计量活门9回到初始位置前，使燃油系统处于切油状态。

在上述实施例中，航空发动机燃油系统还包括连接在高压关断活门5上游的计量活门9和连接在高压关断活门5下游的燃油分级阀6，航空发动机燃油系统具有正常工作状态、超转触发状态、超转锁定状态和初始复位状态，其中：

在正常工作状态下，超转电磁阀12处于关断状态，计量活门9均处于接通状态，第一活塞132处于第二极限位置，高压关断活门5处于接通状态；

在超转触发状态下，超转电磁阀12处于接通状态，计量活门9均处于接通状态，第一活塞132处于第一极限位置，高压关断活门5处于关断状态；

在超转锁定状态下，超转电磁阀12处于断开状态，计量活门9均处于接通状态，第一活塞132处于第一极限位置，高压关断活门5处于关断状态；

在初始复位状态下，超转电磁阀12和计量活门9均处于关断状态，计量活门9均处于关断状态，第一活塞132处于第一极限位置，高压关断活门5处于关断状态，第四腔Q4的压力切换为第二压力值Pb，通过压差使第一活塞132运动而恢复至正常工作状态。

下面结合图2所示的航空发动机燃油系统以及图3至图6的工作状态示意图来说明其工作原理。

如图2所示，计量活门9的电液伺服阀根据电子控制器发送的电信号，在计量活门9两端的第五腔Q5和第八腔Q8进行定压的第三压力值Pc和第二压力值Pb切换，实现在计量活门9的在第四活塞92在第四衬套91内上下移动。高压关断活门5中动作阀体52第三活塞522在第三衬套521内进行左右两位作动，为减小第三活塞522动作所需驱动力，将第三活塞522与控制阀体51的第二活塞512采用连接杆524连接。控制阀体51的第二控制腔CQ2(无杆腔)具有第一压力值Ps，第一控制腔CQ1(有杆腔)的压力受超转电磁阀12与超转执行活门13影响，其内部压力在第一压力值Ps和第二压力值Pb间切换，当第一控制腔CQ1的压力为第一压力值Ps时，燃油系统可正常工作，当第一控制腔CQ1的压力为第二压力值Pb时，第二活塞512在第一控制腔CQ1和第二控制腔CQ2的压差作用下移动到左端极限位置，从而带动第三活塞522移动至左端极限位置，将第一工作油口WO1和第二工作油口WO2以实现切油动作。

当超转电磁阀12断电时，其输出压力为Ps，超转电磁阀12通电时，其输出压力为第一压力值Ps。第一活塞132在第一衬套131内可左右移动，第一活塞132将第一衬套131内的腔体从左至右依次分为第一腔Q1、第二腔Q2、第三腔Q3和第四腔Q4。

其中，第一腔Q1与超转电磁阀12的工作油口连通，在超转电磁阀12的得电或断电时，第一腔Q1内的压力在第一压力值Ps与第二压力值Pb之间切换。

第二腔Q2内的压力与第一活塞132的位置相关，当第一活塞132移动至最右侧的第二极限位置时，第二腔Q2与第三油口O3接通且内部压力为第二压力值Pb；当第一活塞132移动至最左侧的第一极限位置时，第二腔Q2与超转电磁阀12的工作油口连通，并根据超转电磁阀12工作油口的输出在第一压力值Ps与第二压力值Pb之间切换。

第三腔Q3与高压关断活门5中控制阀体51的第一控制腔CQ1连通，第三腔Q3压力与第一活塞132的位置相关，当第一活塞132在最右侧的第二极限位置时，第三腔Q3压力接通第一压力值Ps，当第一活塞132在最左侧的第一极限位置时，第三腔Q3通过第三油口O3与第二压力值Pb接通，控制阀体51的第一控制腔CQ1的泄压为第二压力值Pb。

第四腔Q4压力与计量活门9中第四活塞92的位置相关，当计量活门9位于关闭位置时，第四腔Q4压力接通第二压力值Pb，当计量活门9动作后，第四腔Q4与计量活门9的第七油口O7通入的第二压力值Pb油路切断，此时第四腔Q4压力为第一压力值Ps。

超转执行活门13具备四种状态：初始复位状态，如图6所示，计量活门9处于全关位置，超转电磁阀12断电，超转执行活门13中的第一活塞132在第一腔Q1和第四腔Q4的压差与第一复位弹簧133作用下驱动至最左侧的第一极限位置；正常工作状态，如图3所示，计量活门9处于开启位置，超转电磁阀12断电，超转执行活门13中的第一活塞132在第一复位弹簧133作用下保持在最右侧的第二极限位置；超转执行状态，如图4所示，计量活门9处于开启位置，超转电磁阀12通电，超转执行活门13中的第一活塞132在压差作用下运动至最左侧的第一极限位置；超转锁定状态，如图5所示，计量活门9处于开启位置，超转电磁阀12断电，超转执行活门13中的第一活塞132在第一腔Q1和第四腔Q4的压差作用下保持在最左侧的第一极限位置。节流阀14的作用在于，当Ps油路与Pb油路接通时，Ps能够保持与Pb存在较大压差。下面将对四种状态进行详细说明。

图3为燃油系统处于正常工作状态的示意图。此时超转电磁阀12处于关断状态，计量活门9打开。超转执行活门13第一腔Q1与第四腔Q4的压力均为第一压力值Ps，在第一复位弹簧133作用下，第一活塞132运动至右侧的第二极限位置，高压关断活门5的第一控制腔CQ1为第一压力值Ps，第三活塞522在计量后燃油压力P2、第二复位弹簧523和控制阀体51中第一控制腔CQ1和第二控制腔CQ2的压差作用下，使第三活塞522在第三衬套521内移动，计量后的燃油通过高压关断活门5进入燃油分级阀6。

图4为燃油系统处于超转触发状态的示意图。此时超转电磁阀613处于接通状态，计量活门9打开。超转执行活门13的第一腔Q1压力为第二压力值Pb，第四腔Q4的压力为第一压力值Ps，在两端压差作用下第一活塞132克服第一复位弹簧133阻力向左移动，在第一活塞132移动过程中第三腔Q3与从第三油口O3引入的第二压力值Pb的油路接通，高压关断活门5的第一控制腔CQ1的泄压为第二压力值Pb。在燃油系统中第一压力值Ps压力高于计量后燃油压力P2，因此第三活塞522在第二复位弹簧523与压差作用下向左移动至完全关闭，切断供往燃油分级阀6的燃油。

图5为燃油系统处于超转锁定状态的示意图。此时超转电磁阀613断电，计量活门9打开。此时由于超转执行活门13的第一活塞132运动至最左侧的第一极限位置，第一腔Q1变为死腔，第一活塞132在第四腔Q4的第一压力值Ps作用下保持在最左侧的第一极限位置，处于液压锁定状态，高压关断活门5的控制阀体51的第一控制腔CQ1的压力仍为第二压力值Pb。在燃油系统中第一压力值Ps压力高于计量后燃油压力P2，因此高压关断活门5在第二复位弹簧523与压差作用下能够保持在关闭位置。

图6为燃油系统处于初始复位状态的示意图。此时超转电磁阀12断电，计量活门9关闭。计量活门9关闭时，从计量活门9的第十油口O10引入的第二压力值Pb的燃油与超转执行活门13的第四腔Q4接通，此时在图6的状态下，第一活塞132在第一复位弹簧133作用下逐渐向右移动，当移动到最右侧的第二极限位置时，超转执行活门13的第三腔Q3与从第三油口O3引入的第二压力值Pb的燃油断开，高压关断活门5的第一控制腔CQ1的压力恢复为第一压力值Ps，从而恢复至正常工作状态。

以上对本公开所提供的一种航空发动机燃油系统和航空发动机进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种航空发动机燃油系统，包括：

高压关断活门(5)，具有接通状态和关断状态，被配置为控制向燃烧室提供燃油的通断状态；

超转电磁阀(12)，具有接通状态和关断状态；和

超转执行活门(13)，包括第一衬套(131)和第一活塞(132)，所述第一活塞(132)可移动地设在所述第一衬套(131)内，且与所述第一衬套(131)之间至少形成第一腔(Q1)、第三腔(Q3)和第四腔(Q4)，所述第一衬套(131)上设有第一油口(O1)、第三油口(O3)、第四油口(O4)和第五油口(O5)；第五油口(O5)与第四腔(Q4)连通且被配置为可选择地引入第一压力值(Ps)的燃油，第四油口(O4)与第三腔(Q3)及所述高压关断活门(5)的控制腔连通，第三油口(O3)引入第二压力值(Pb)的燃油，第一压力值(Ps)大于第二压力值(Pb)；

其中，在超转触发状态下，所述超转电磁阀(12)切换至所述接通状态使第一腔(Q1)内进入第二压力值(Pb)的燃油，第四腔(Q4)引入第一压力值(Ps)的燃油，在两端的第一腔(Q1)与第四腔(Q4)的压差作用下使所述第一活塞(132)朝向所述第一腔(Q1)运动至第一极限位置，第四油口(O4)通过第三腔(Q3)与第三油口(O3)连通，以将第二压力值(Pb)的燃油引至所述控制腔使所述高压关断活门(5)处于关断状态；且在超转锁定状态下，所述超转电磁阀(12)切换至关断状态，所述第一活塞(132)在第一腔(Q1)与第四腔(Q4)的压差作用下保持位置不变。

2.根据权利要求1所述的航空发动机燃油系统，还包括：

低压泵(1)和高压泵(2)，被配置为给燃烧室供油；

其中，第一压力值(Ps)与所述高压泵(2)的出口压力一致，第二压力值(Pb)与所述低压泵(1)的出口压力一致。

3.根据权利要求1所述的航空发动机燃油系统，其中，所述第一活塞(132)与所述第一衬套(131)之间还形成第二腔(Q2)，所述第一腔(Q1)、第二腔(Q2)、第三腔(Q3)和第四腔(Q4)依次设置，所述第一衬套(131)上还设有第二油口(O2)；

其中，所述超转电磁阀(14)被配置为在超转触发状态下通过第二油口(O2)向所述第二腔(O2)提供第二压力值(Pb)的燃油，并在超转锁定状态下通过第二油口(O2)向所述第二腔(O2)提供第一压力值(Ps)的燃油。

4.根据权利要求1所述的航空发动机燃油系统，其中，所述高压关断活门(5)包括控制阀体(51)和动作阀体(52)，所述控制阀体(51)包括第二衬套(511)和第二活塞(512)，所述第二活塞(512)可移动地设在所述第二衬套(511)内，并将所述控制阀体内的控制腔分为第一控制腔(CQ1)和第二控制腔(CQ2)，所述第一控制腔(CQ1)引入第一压力值(Ps)的燃油，且通过所述第四油口(O4)与所述第三腔(Q3)连通，所述第二控制腔(CQ2)具有第一压力值(Ps)；

其中，在超转触发状态下，所述第一控制腔(CQ1)通过所述第三腔(Q3)引入第二压力值(Pb)的燃油，使所述第二活塞(512)移动至将所述动作阀体(52)关断。

5.根据权利要求1所述的航空发动机燃油系统，还包括计量活门(9)和燃油分级阀(6)，所述高压关断活门(5)包括控制阀体(51)和动作阀体(52)，所述动作阀体(52)包括第三衬套(521)和第三活塞(522)，所述第三活塞(522)可移动地设在所述第三衬套(521)内，并将所述第三衬套(521)内的腔体分为工作腔(WQ1)和弹簧腔(WQ2)，所述第三衬套(521)上设有与所述计量活门(9)连接的第一工作油口(WO1)和与所述燃油分级阀(6)连接的第二工作油口(WO2)；

其中，在正常工作状态下，所述第一工作油口(WO1)和第二工作油口(WO2)连通；在超转触发状态下，所述第三活塞(522)在控制阀体(51)的作用下移动至使所述第一工作油口(WO1)和第二工作油口(WO2)隔开，以将所述动作阀体(52)关断。

6.根据权利要求1所述的航空发动机燃油系统，还包括计量活门(9)，包括第四衬套(91)和第四活塞(92)，所述第四活塞(92)可移动地设在所述第四衬套(91)内，且将所述第四衬套(91)内的腔体依次分为第五腔(Q5)、第六腔(Q6)、第七腔(Q7)和第八腔(Q8)，所述第四衬套(91)上设有第六油口(O6)、第七油口(O7)、第八油口(O8)、第九油口(O9)、第十油口(O10)和第十一油口(O11)，所述第六油口(O6)和第十一油口(O11)分别与所述第五腔(Q5)和第八腔(Q8)连通，且可选择地通入第二压力值(Pb)或第三压力值(Pc)的燃油，以使所述第四活塞(92)移动；所述第七腔(O7)通过第九油口(O9)和第五油口(O5)与所述第四腔(Q4)连通，且在连通的通路上设有节流阀(12)，所述节流阀(12)的调节压力为第一压力值(Ps)；所述第十油口(O10)通入第二压力值(Pb)的燃油。

7.根据权利要求6所述的航空发动机燃油系统，其中，在初始复位状态下，所述第七油口(O7)和第八油口(O8)隔开，以使所述计量活门(9)关断，所述第四腔(Q4)通过第七腔(Q7)与第十油口(O10)连通并具有第二压力值(Pb)；在其余状态下，所述第七油口(O7)和第八油口(O8)通过第六腔(Q6)连通，以使所述计量活门(9)接通，所述第七腔(Q4)切断与第十油口(O10)连通，以使所述第四腔(Q4)具有第一压力值(Ps)。

8.根据权利要求1所述的航空发动机燃油系统，还包括连接在所述高压关断活门(5)上游的计量活门(9)和连接在所述高压关断活门(5)下游的燃油分级阀(6)，所述航空发动机燃油系统具有正常工作状态、超转触发状态、超转锁定状态和初始复位状态，其中：

在所述正常工作状态下，所述超转电磁阀(12)处于关断状态，所述计量活门(9)均处于接通状态，所述第一活塞(132)处于第二极限位置，所述高压关断活门(5)处于接通状态；

在所述超转触发状态下，所述超转电磁阀(12)处于接通状态，所述计量活门(9)均处于接通状态，所述第一活塞(132)处于第一极限位置，所述高压关断活门(5)处于关断状态；

在所述超转锁定状态下，所述超转电磁阀(12)处于断开状态，所述计量活门(9)均处于接通状态，所述第一活塞(132)处于第一极限位置，所述高压关断活门(5)处于关断状态；

在所述初始复位状态下，所述超转电磁阀(12)和所述计量活门(9)均处于关断状态，所述计量活门(9)均处于关断状态，所述第一活塞(132)处于第一极限位置，所述高压关断活门(5)处于关断状态，所述第四腔(Q4)的压力切换为第二压力值(Pb)，通过压差使第一活塞(132)运动而恢复至正常工作状态。

9.一种航空发动机，包括权利要求1～8任一所述的航空发动机燃油系统。

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