【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于流体控制，涉及一种航空用冲击驱动式流量分配调节装置及调节方法。
技术介绍
1、飞行器流体控制领域中，为使以液体为工质的系统达到最优性能，在管路分支处，需要随系统流量，调节不同分支的流量分配比例。对于闭式管路系统内的流体分支流量调节要求，目前主流的方法为在支路上或分支位置设置电动流量调节阀、在系统中布置流量探测装置和控制装置，控制装置根据流量探测装置反馈的液体流量信号，向电动流量调节阀发出对应的开度指令，电动流量调节阀改变开度，实现不同分支的流量分配调节。该方法存在以下缺点：采用流量调节阀进行调节时，需要为每个支路单独配备调节阀，不利于提高系统集成度；调节阀采用节流的方式进行流量调节带来较大的流阻损失，不利于飞行器减重且增大了液体动力源的功耗；自动调节需为每个流量调节阀配备电动或液压的驱动机构，并设置一套参数探测和控制系统，增加系统的重量和复杂度，且存在控制滞后问题，具体到航空领域，对于需要以流量作为控制输入量的工况，由于机载环境严格的重量限制和强电磁干扰等条件限制，机上无法布置流量传感器，只能在特定条件下采用压力参数近似等效替代流量参数，该方法难以适应真实工况。为进一步减少部件数量，减重的同时提高系统可靠性，需要进行技术创新。
技术实现思路
1、专利技术目的
2、专利技术一种航空用冲击驱动式流量分配调节装置及调节方法，在带分支的飞行器流体系统中，采用纯机械结构部件，替代用于调节流量分配而设置的电动流量调节阀、等效流量探测装置和控制装置，减少部件数量，提高系
3、技术方案
4、采用一种航空用冲击驱动式流量分配调节装置，包括入口壳体、流量探测机构、连接杆、弹性元件、流量调节机构、出口壳体；流量探测机构为一带有倾斜弧面的导流块，导流块背对来流一侧沿来流方向设置一导向杆，出口壳体内部的凸台上正对来流方向开导向槽，导向杆伸入导向槽中，在导向槽的作用下可沿来流方向伸缩运动，凸台对导流块起到沿来流方向的限位作用；导流块远离来流的一侧设置耳片，与连接杆靠近来流的一侧铰接；连接杆远离来流一侧与流量调节机构铰接；流量调节机构为平行于导向槽的板状结构，包含调节板和开设的两个开口，出口壳体设置两个垂直于来流方向且沿来流方向并列的两个出口，调节板面向出口的一侧与两个出口呈滑动接触关系，并受到出壳体内侧两处限位凸台的限位和导向作用，可沿两个出口中点的连线作往复运动。
5、进一步的，所述弹性元件设置在导向槽底部，并被导向杆限位，使弹性元件在整个移动行程中始终处于压缩状态。
6、进一步的，调节板上的两个开口为异形口，开口与出口重合的部分形成有效过流通道。
7、进一步的，导向杆的横截面与导向槽的截面相同，并维持较小的间隙。
8、进一步的，所述的流量调节机构的活动方向与液体在各出口处的流动方向相垂直，以消除液体流动时对流量调节机构产生的冲量影响弹性元件的受力平衡，进而干扰流量分配结果。
9、当来流液体流过流量探测机构时，导流块正对液体来流方向的表面为凹陷的弧形，该弧形表面引导液体流动方向发生较大角度的折转，据此感受液体流动的冲量，当液体以特定的流量流入该流量分配调节装置时，对流量探测机构的切斜弧面产生作用力，以特定的合力推动流量探测机构沿来流方向运动，流量探测机构在凸台上导向槽的导向作用下，克服弹性元件的弹力并通过连接杆推动流量探测调节机构沿来流方向移动；流量探测机构其正对来流方向的表面与入口壳体的内表面共同构成了液体流动通道，引导液体在入口壳体内改变流动力向，并进入出口壳体；
10、不同出口流量调节分配情况，由流量探测调节机构在特定平衡位置需要的面积比决定，且过流截面面积a大于对最小流量出口进行节流来调节所需的面积，以此实现较低的调节阻力。
11、流量探测机构沿来流方向运动过程中，导向杆将导向槽内部的液体通过导向杆和导向槽之间的缝隙挤出，实现阻尼效果，避免调节板在平衡位置附近频繁摆动。
12、一种航空用冲击驱动式流量分配调节方法，包括如下步骤：
13、1、出口为正方形，记a和b两个出口的流量分别为qa和qb，入口总流量为q；弹簧刚度k；
14、2、要求的a、b两出口的流量分配关系按下式描述：
15、
16、3、导流块在入口流量q1下受到冲力f1，此时a出口流量为qa1，b出口流量为qb1，入口流量增加微小增量δq时，升力增加量为：
17、
18、调节板产生的向后位移量记为δx，δx表示如下：
19、
20、此时对应的未被出口遮挡的b出口边长宽度记为y，则a、b两出口的有效面积变化为：
21、δaa＝la·x (3)
22、δab＝-(la-y)·x (4)
23、对流量变化，以x为自变量进行积分计算，有
24、
25、结合实例中已知的无流量时a、b出口有效面积aa0和ab0，将上式(1)～(5)联立求得y＝f(x)，及可确定出口的异形口形状。
26、所述的出口在任一位置的宽度限定在出口边长la以内。
27、本申请的有益效果在于：
28、采用本专利技术的流量分配调节装置，布置在液体管网分支系统的管路分支处，流体流过导流块，导流块感受液体冲力，通过连接杆将力传递至出口处的调节板，调节板移动改变两个出口的过流截面，实现不同分支流量分配比例的连续调节，流体流速越大，导流块受力越大，带动调节板移动更多，对应不同的出口流量分配情况。该流量分配调节装置可以降低调节系统的复杂度，降低流量分配调节带来的流阻，进而降低液体系统内动力源的能量消耗，同时该装置可以减少调节部件数量，降低流体调节装置的成本，提高系统可靠性，改善控制滞后与控制波动情况，并降低系统重量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种航空用冲击驱动式流量分配调节装置，其特征在于，包括入口壳体、流量探测机构、连接杆、弹性元件、流量调节机构、出口壳体；流量探测机构为一带有倾斜弧面的导流块，导流块背对来流一侧沿来流方向设置一导向杆，出口壳体内部的凸台上正对来流方向开导向槽，导向杆伸入导向槽中，在导向槽的作用下可沿来流方向伸缩运动，凸台对导流块起到沿来流方向的限位作用；导流块远离来流的一侧设置耳片，与连接杆靠近来流的一侧铰接；连接杆远离来流一侧与流量调节机构铰接；流量调节机构为平行于导向槽的板状结构，包含调节板和开设的两个开口，出口壳体设置两个垂直于来流方向且沿来流方向并列的两个出口，调节板面向出口的一侧与两个出口呈滑动接触关系，并受到出壳体内侧两处限位凸台的限位和导向作用，可沿两个出口中点的连线作往复运动。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性元件设置在导向槽底部，并被导向杆限位，使弹性元件在整个移动行程中始终处于压缩状态。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，调节板上的两个开口为异形口，开口与出口重合的部分形成有效过流通道。
4.如权利要求3所述的装置，
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的流量调节机构的活动方向与液体在各出口处的流动方向相垂直，以消除液体流动时对流量调节机构产生的冲量影响弹性元件的受力平衡，进而干扰流量分配结果。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，当来流液体流过流量探测机构时，导流块正对液体来流方向的表面为凹陷的弧形，该弧形表面引导液体流动方向发生较大角度的折转，据此感受液体流动的冲量，当液体以特定的流量流入该流量分配调节装置时，对流量探测机构的切斜弧面产生作用力，以特定的合力推动流量探测机构沿来流方向运动，流量探测机构在凸台上导向槽的导向作用下，克服弹性元件的弹力并通过连接杆推动流量探测调节机构沿来流方向移动；流量探测机构其正对来流方向的表面与入口壳体的内表面共同构成了液体流动通道，引导液体在入口壳体内改变流动力向，并进入出口壳体。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，不同出口流量调节分配情况，由流量探测调节机构在特定平衡位置需要的面积比决定，且过流截面面积A大于对最小流量出口进行节流来调节所需的面积，以此实现较低的调节阻力。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，流量探测机构沿来流方向运动过程中，导向杆将导向槽内部的液体通过导向杆和导向槽之间的缝隙挤出，实现阻尼效果，避免调节板在平衡位置附近频繁摆动。
9.如权利要求1所述装置的冲击驱动式流量分配调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.如权利要求9所述的调节方法，其特征在于，所述的出口在任一位置的宽度限定在出口边长La以内。
...【技术特征摘要】
1.一种航空用冲击驱动式流量分配调节装置，其特征在于，包括入口壳体、流量探测机构、连接杆、弹性元件、流量调节机构、出口壳体；流量探测机构为一带有倾斜弧面的导流块，导流块背对来流一侧沿来流方向设置一导向杆，出口壳体内部的凸台上正对来流方向开导向槽，导向杆伸入导向槽中，在导向槽的作用下可沿来流方向伸缩运动，凸台对导流块起到沿来流方向的限位作用；导流块远离来流的一侧设置耳片，与连接杆靠近来流的一侧铰接；连接杆远离来流一侧与流量调节机构铰接；流量调节机构为平行于导向槽的板状结构，包含调节板和开设的两个开口，出口壳体设置两个垂直于来流方向且沿来流方向并列的两个出口，调节板面向出口的一侧与两个出口呈滑动接触关系，并受到出壳体内侧两处限位凸台的限位和导向作用，可沿两个出口中点的连线作往复运动。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性元件设置在导向槽底部，并被导向杆限位，使弹性元件在整个移动行程中始终处于压缩状态。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，调节板上的两个开口为异形口，开口与出口重合的部分形成有效过流通道。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，导向杆的横截面与导向槽的截面相同，并维持较小的间隙。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的流量调节机构的活动方向与液体在各出口处的流动方向相垂直，以消除液体流动时对流量调节机构产生的冲...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫周易，汤永，王江辉，米飞，谷猛，柳丹阳，
申请(专利权)人：新乡航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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