RU1815369C

RU1815369C - Система стабилизации зазоров в турбинах газотурбинных двигателей

Info

Publication number: RU1815369C
Authority: RU
Inventors: Анатолий Прокопьевич Хвостов
Original assignee: Войсковая часть 75360
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1993-05-15

Abstract

Использование: область двигателестро- ени , системы регулировани зазоров в газотурбинных двигател х. Сущность изобретени : сигналы датчиков 2 давлени и температуры окружающего воздуха поступают в функциональный блок 9 расчетной мощности пускового устройства. В датчиках 4, 5 и 6 формируютс сигналы температуры статора, частота вращени ротора и давлени воздуха за компрессором. Эти сигналы поступают в функциональный блок 7, в котором осуществл етс коррекци радиусов ротора и статора в зависимости от измеренных параметров двигател . В блоке 7 определ етс величина фактического радиального зазора, котора сравниваетс с заданной величиной зазора из блока 8. Сигнал разности поступает на исполнительное устройство 10. 1 ил.

Description

00

-д

СЛ

со о о

Изобретение относитс к области дви- гателестроени и может быть использовано дл улучшени характеристик турбин газотурбинных двигателей (ГТД),

Целью изобретени вл етс повышение точности регулировани радиальных зазоров на режиме запуска.

На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого устройства.

Согласно схеме система стабилизации зазоров содержит программный механизм 1, включающий датчики температуры 2 и давлени 3 окружающего воздуха, температура статора А, частоты вращени ротора двигател 5, давлени воздуха за компрессором 6 и функциональные блоки зависимостей радиусов ротора и статора от замеренных датчиками параметров 7, заданной величины радиального зазора от положени РУД 8, вход которого соединен через функциональный блок 7 с дополнительным функциональным блоком 9 расчетной мощности пускового устройства, св занным с датчиками температуры 2 и давлени 3 окружающего воздуха, а выход- черезфункциональные блоки 7 и 0 соединен с исполнительным устройством 10, осуществл ющим регулирование радиальных зазоров , например, путем перемещени конусной обечайки 11, установленной в кольцевой полости 12, в зоне которой расположены лопатки 13 рабочего колеса турбины с бандажными полками 14.

Устройство работает следующим образом .

При работе двигател , начина с режима запуска, в датчиках 2, 4, 5 и 6 программного механизма 1 формируютс сигналы температуры окружающего воздуха, температуры статора Тс частоты вращени ротора ГТД и давлени воздуха за компрессором соответственно, которые поступают в функциональный блок 7 зависимости радиусов ротора.и статора от замеренных датчиками параметров. Дополнительно в датчике 3 программного механизма 1 формируетс сигнал давлени Рн окружающего воздуха, который совместно с сигналом температуры окружающего воздуха Тн датчика 2 поступает в дополнительный функциональный блок 9. В блоке 9 формируетс зависимость рас- . четной (максимальный) мощности пускового устройства (NPny) от температуры и давлени (высоты Н базировани аэродрома) окружающего воздуха, котора может быть получена с использованием экспериментальных или расчетных данных. Так, измерение NPny пускового устройства типа ГТДЭ-К117 в процессе запуска двигател

при различных Тн и Н аппроксимируетс полиномами вида:

NnyP(H) (1 - 0,045 Н - 0,015 Н2) -МпуР

приН 0

NnyPn H) (0,0057467 + 0,0113434 -Т„ - - 0,0000274 TH2) NnyP при Тн - 288 К.

В зависимости от величины расчетной мощности пускового устройства в функциональном блоке 7 осуществл етс коррекци

радиусов ротора Рр и статора Рс, определ етс значение фактического радиального зазора и сравниваетс с заданной величиной радиального зазора функционального блока 8. Пропорционально величине полученной разности исполнительным устройством 10 осуществл етс перемещение е продольном направлении конусной обечайки 11, установленной в кольцевой полости 12, что обеспечивает поддержание потреб

ного уровн радиального зазора между конусной обечайкой .1.1 и бандажными полками 14 рабочих лопаток 13.

Поскольку уровень монтажных радиальных зазоров при повторных запусках и

темп последующего изменени зазоров завис т от теплового состо ни элементов двигател , так и от температуры окружающего воздуха, то дл повышени точности регулировани радиальных зазоров при повторных запусках ГТД зависимости Рр и Рс функционального блока 7 корректируют по Тс и Тн, что позвол ет по соотношению этих температур косвенно определить тепловое состо ние деталей ротора и статора (уровень температуры статора при данной температуре окружающего воздуха характеризует степень и интенсивность охлаждени деталей ротора статора и ротора в зависимости от Тн и времени охлаждени ,

прошедшего после выключени ГТД до начала его повторного запуска).

Таким образом, функциональный блок 7 содержит зависимости:

Рр fjnit, NnyP. Те, Тн),

Рс f(P0, Рк. Nn/. Тс. Тр).

Claims

где Ро - начальный радиус статора. -Формула изобретени

Система стабилизации зазоров в турбинах газотурбинных двигателей, содержаща программный механизм, подключенный к исполнительному устройству, отличающа С тем, Что, с целью повышени точности и надежности при запуске двигател , она дополнительно содержит функциональный блок расчетной мощности пускового устройства , а программный механизм выполнен в виде датчиков температуры окружающего воздуха статора, давлени воздуха за компрессором и частоты вращени ротора двигател , подключенных к функциональному блоку зависимостей радиусов ротора и ста0

тора, датчика давлени окружающего воздуха , подключенного к функциональному блоку расчетной мощности пускового устройства, соединенному с датчиком температуры окружающего воздуха и подключенному к функциональному блоку зависимостей радиусов ротора и статора, св занному с функциональным блоком заданной величины радиального зазора и исполнительным устройством.