[发明专利]一种双向限制座舱压力变化速率的控制装置

说明书

本发明涉及一种双向限制座舱压力变化速率的控制装置包括上盖、壳体、下盖、上膜片、下膜片、弹簧和针塞间隙调节机构；本发明在可实现飞机大速度爬升或俯冲过程中，座舱压力迅速变化时，同时控制座舱压力的增长速率和下降速率均不超过规定值，可提升飞行员的舒适性和安全性。

技术领域

本发明涉及航空飞机座舱压力控制器技术领域，具体涉及一种双向限制座舱压力变化速率的控制装置。

背景技术

目前，气动式座舱压力调节器主要采用减震器机构实现限制座舱压力增长率。包括上盖、弹簧、壳体、膜片组合件、罩帽、螺母、垫片和针塞组成；上盖通过螺钉安装于壳体；膜片组合件密封膜片，将B腔与Pc腔进行分隔；弹簧安装于膜片组合件上端；罩帽、螺母、垫片和针塞分别安装于上盖；通气孔相连通，针塞位于通气孔之前，限制气流的流通；通气孔相连通，并且与大气管路相通。

其工作原理是：当飞机以大速度俯冲时，Pc腔座舱压力迅速升高，减震器中的B腔通过针塞(8)与Pc腔连通，由于针塞的阻尼作用，当Pc腔压力增加较快时，B腔压力的增加速度相对较慢，这样就形成了一个压力差(Pc－PB)，这个力克服弹簧(2)的预压缩力，使膜片组合件(4)向上移动，PC腔的空气从通气孔2a，并经过通气孔2b处排入大气，Pc腔的压力会迅速下降，由此限制了座舱压力的增长率。

其缺点是：

该结构仅能实现在飞机大速度俯冲时，限制座舱压力的增长率变化。当飞机以大速度爬升时，由于大气压力迅速下降，Pc腔座舱压力迅速下降，由于针塞的阻尼作用，B腔压力的减小速度相对较慢，压力差(Pc－PB)与弹簧(2)的作用力方向相同，膜片组合件(4)处于关闭状态，因此，对座舱压力下降率的限制不起调节作用。

发明内容

本发明的目的是：解决在满足座舱压力增长率受控的同时，座舱压力下降率无法自由控制的技术问题。

本发明的技术方案是：

提供一种双向限制座舱压力变化速率的控制装置，包括上盖、壳体、下盖、上膜片、下膜片、弹簧和针塞间隙调节机构；

上盖、壳体和下盖依次固定连接为一体结构，中间形成壳体腔；所述上膜片和下膜片设置在所述壳体腔中，且所述上膜片和下膜片将所述壳体腔分隔为上腔、中腔和下腔；所述上盖与壳体之间形成有限流通路，所述上盖到下盖形成有连通上腔和下腔的第四通道；所述弹簧设置在下腔中；第四通道使得上下腔压力相同；针塞间隙调节机构设置于上盖，且针塞间隙调节机构用于调节所述限流通路的流量；

所述壳体内壁径向延伸形成有第一通道和第二通道，且第一通道的一端和第二通道的一端均连通到大气，第一通道的另一端形成与上膜片配合的第一阀口，第二通道的另一端形成与下膜片配合的第二阀口，上膜片位于第一阀口上方对第二阀口形成常闭合，所述弹簧设置在下膜片与下盖之间，使得下膜片常闭合第二阀口；

所述壳体开有第三通道，所述第三通道一端开口位于所述中腔，另一端开口与座舱通过管路连通。

工作原理：座舱内气体始终是通过所述第三通道流入所述中腔(稳态变化)，由于中腔与上腔之间存在限流通道，使得中腔的压力始终要比上腔大，由此使得上膜片被顶起打开第一通道(上膜片的自重很轻，与气流产生的压力不在同一数量级，很容易被顶起)，使得座舱连通到大气，实现座舱压力下降恢复到稳态；

当座舱压力急剧降低(瞬态变化)，由于所述限流通道，使得中腔压力小于上腔压力，导致上膜片无法被顶起，关闭第一通道，使得座舱压力上升恢复到稳态；

当座舱压力急剧升高(瞬态变化)，由于所述限流通道，使得中腔压力远远大于上腔压力，此时第一通道打开后依然没有平衡中腔压力，此时作用在下膜片的中腔压力会克服弹簧预紧力打开第二通道，进一步增加座舱与大气之间的流通量，实现座舱压力下降恢复到稳态。