[发明专利]航空发动机燃料泵轴承流及相关联的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃料泵，并且涉及用于航空(器)发动机中的燃料泵。更特别地，本发明涉及一种用于在不同的运行模式期间向燃料泵的径向轴承(轴颈轴承)提供充足且可靠的流体流的系统和方法。

背景技术

航空发动机燃料泵往往在发动机启动状况下、即风力涡轮(windmill)再次点火时进行尺寸设定。出于设计的目的而使用此参数导致在其他状况下非必要地尺寸设定过大的燃料泵。通过关闭径向轴承润滑流，可在泵的出口输送更多的流量。然而，该径向轴承润滑流在高速/高压状况下必须又打开。(因而)需要一种关闭和打开该(润滑)流的可靠的组件及方法。

此外，当径向轴承润滑流已经关闭时，期望的是，避免泵在更高速度/更高压力的状况下运行。因此，存在可靠地选择轴承流的使用或不使用、和在没有选择使用轴承流时抑制泵/发动机燃料系统在更高速度/更高压力的状况下运行的系统和方法的需求。

在通常的航空发动机燃料泵系统中，存在轴承润滑流的恒定供应。更特别地，存在向增压级的入流，在增压级中该流升至低压状态且然后输出至通常为齿轮泵的高压泵。来自齿轮泵的高压流的一部分再循环至卸压阀。该卸压阀通常向着关闭位置被弹性偏压，使得该高压流以预定的流量和压力被引导至下游以供使用。来自位于齿轮泵上游的位置处的增压级的信号或参考(基准)压力被提供至卸压阀。该卸压阀还从高压泵的输出侧接收压力，并且当压力(例如，与由弹簧所提供的任何偏压力结合)达到高于来自增压级的参考/信号压力的等级时，然后卸压阀打开并且允许流体绕再循环路径或回路循环。来自卸压阀的再循环流与来自增压级的出流组合，且该组合流进入至高压泵。卸压阀限制了压力等级的大小。

在Maker等人的美国专利US 6,526,743中示出并描述了在不同的泵模式或运行期间控制流至轴承的流的一个示例。特别地，燃料控制包括调节流至发动机的期望的燃料流的计量阀或选择阀。该计量阀在发动机低速运行期间提供小的、经调节的流。当需要中到大的流时，改变计量阀的阀构件的位置以向泵转子轴承表面提供高压辅助流。

存在能够以保护泵在预定的系统等级下不会开启轴承流的方式在低压和高压之间切换轴承流的需求。例如，当发动机加速时，压力增大并且受到基于低压轴承供应而处于低位设置的卸压阀作用的限制。在这种情况下，发动机将达到特定的加速等级(特定速度等级)并且保持在这一等级。以这种方式，在轴承进给压力还没有相应的增大时，系统不会切换到高位设置。由于选择阀向轴承提供进给，存在通知卸压阀是应该在低压还是高压下运行的需求。此外，在卸压阀的至少两个压力等级之间可靠地切换的需求在实现上应当可靠且经济。

发明内容

提供了一种用于在低速/低压状况和高速/高压状况之间打开和关闭径向轴承润滑流的可靠的系统或组件。

所述组件包括用于对流体流加压的高压泵。径向轴承至少部分地可旋转地支承高压泵轴。选择阀配置成在至少第一等级和第二等级之间向所述轴承选择性地供应润滑流。卸压阀配置成接收来自限定了压力等级的所述选择阀的信号，所述卸压阀在所述压力等级下应该卸压。

卸压阀优选地位于从所述高压泵的出口延伸至所述高压泵的入口的再循环通道中。

当所述选择阀接收表示所述高压泵的出口处的压力的信号时，所述选择阀向所述卸压阀提供一信号。

所述卸压阀包括第一偏压构件，所述第一偏压构件至少部分地限定低压等级。

来自所述高压泵的流至少部分地限定高压等级。

所述选择阀接收来自增压级泵的低压信号和来自所述高压泵的高压信号。所述选择阀选择性地向所述卸压阀和轴承润滑流提供低压信号，或者向所述卸压阀和相应的轴承润滑流提供高压信号。

一种在航空发动机中在至少第一等级和第二等级之间选择性地调节径向轴承润滑的方法包括用泵对流体流加压。所述方法包括至少部分地用径向轴承可旋转地支承所述泵。所述方法包括在不同的泵运行(模式)期间选择性地向所述径向轴承提供不同量的润滑流。所述方法包括将选择阀配置成限定第一压力等级(在所述第一压力等级下所述卸压阀应该卸压)并由此建立流向所述轴承的第一流量，并且响应于增加的系统需求而限定不同的第二压力等级，所述第二压力等级建立了流向所述径向轴承的不同的第二流量，并且还建立了使所述泄压阀应该卸压的第二压力等级。

所述方法还包括提供来自所述高压泵的下游的信号以用作传送至所述选择阀的参考信号。

所述配置步骤包括使用来自所述选择阀的输出的信号作为卸压阀的参考(压力/信号)。