航空變量泵斜盤電液伺服控制系統(tǒng)簡介

液壓伺服系統(tǒng)具有體積小、質(zhì)量輕、壽命長、控制精度高等突出優(yōu)點(diǎn)，在航空領(lǐng)域的使用廣泛。飛機(jī)操縱及燃油系統(tǒng)中如變量泵斜盤、舵機(jī)、助力器、變臂器、人感系統(tǒng)的載荷機(jī)構(gòu)等很多都采用了液壓伺服控制。航空工業(yè)的快速發(fā)展使得飛機(jī)性能不斷提高，要求控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度越來越快。隨著電子、液壓技術(shù)的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了具有較高精度和快速性的電液伺服閥。現(xiàn)在，電液伺服系統(tǒng)已經(jīng)在自動(dòng)化領(lǐng)域占有了重要的地位，凡是需要大功率、快速反應(yīng)的位置控制和力控制的地方，都已經(jīng)有了廣泛地應(yīng)用。它提供了電子技術(shù)創(chuàng)造的全部奇跡與大功率流體動(dòng)力之間牢固、精確、高性能的聯(lián)系。

航空動(dòng)力系統(tǒng)無論采用何種控制機(jī)構(gòu)和控制方法，燃油流量仍是基本控制變量。目前世界各國航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵主要采用齒輪泵和變量柱塞泵。齒輪泵是定排量泵，流量調(diào)節(jié)通過回油活門實(shí)現(xiàn)。在高空小表速等工況時(shí)，齒輪泵排出的燃油大部分要回到泵的進(jìn)口，造成燃油溫升過高，影響了齒輪泵的使用。而變量柱塞泵通過控制斜盤角度對(duì)燃油流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在高轉(zhuǎn)速、低流量工況下仍能夠穩(wěn)定工作。隨著電液控制技術(shù)的發(fā)展，變量燃油柱塞泵斜盤位置控制由傳統(tǒng)的機(jī)械液壓調(diào)節(jié)方式發(fā)展為電液伺服調(diào)節(jié)控制方式，控制方式靈活易變，由電液伺服閥、作動(dòng)油缸及位置傳感器組成控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)全權(quán)限數(shù)字電子控制如今已經(jīng)成為航空推進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。鑒于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況及性能要求，基于電液伺服閥的液壓伺服控制系統(tǒng)與工業(yè)所用的情況有很大區(qū)別。工業(yè)領(lǐng)域使用時(shí)無需考慮液壓系統(tǒng)效率，為保證伺服控制的穩(wěn)定性，一般為電液伺服閥配備獨(dú)立的穩(wěn)壓油源，結(jié)果造成系統(tǒng)體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

出于減小動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)件體積和減輕質(zhì)量、提高發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的目的，航空動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)盡量簡化液壓伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為此設(shè)計(jì)了一種變量泵斜盤位置液壓伺服控制系統(tǒng)，使用泵輸出的航空煤油直接作為電液伺服閥的工作油源。隨著大氣條件和飛行條件以及發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的變化，變量泵出口壓力變化很大，導(dǎo)致伺服閥油源壓力也隨之發(fā)生大幅變化，這樣，液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須解決伺服閥輸入壓力大幅變化所帶來的問題。