RU1825879C - Регул тор частоты вращени газотурбинного двигател - Google Patents

Abstract

Использование: автоматическое регулирование выходных параметров газотурбинного двигател . Сущность изобретени : дозирующий элемент 6 выполнен в виде регул тора посто нного расхода, а дозирующий элемент 7 в виде регул тора расхода пропорционального частоте вращени . Регул тор посто нного расхода выполнен в виде клапана посто нного расхода, а регул тор пропорционального расхода в виде вращающегос  золотника 13с радиальными и осевыми каналами. 5 ил.

Description

±

2

8

ч

Ё

00

hO

ел

00 V4 О

Фиг.1

Изобретение относитс  к области автоматического регулировани , в частности к устройствам регулировани  выходных параметров газотурбинного двигател  (ГТД),

Цель изобретени  - упрощение конструкции , повышение точности,

На фиг.1 изображен регул тор частоты вращени  газотурбинного двигател , на фиг.2 - регул тор частоты вращени  газотурбинного двигател  (конкретный пример), на фиг.З - разрез по А-А фиг.2, на фиг.4- разрез по Б-Б фиг.2; на фиг,5 - разрез по В-В фиг,2,

Предложенный регул тор частоты вращени  газотурбинного двигател  содержит топливный насос 1 (может быть любого типа ) с магистрал ми входа 2 и выхода 3, механизм управлени  производительностью топливного насоса 1 в виде сервомотора 4, управл юща  полость 5 которого св зана через дозирующий элемент 6 с магистралью выхода 3, и через дозирующий элемент 7 - С магистралью входа 2, и задатчик частоты вращени  8. Дозирующий элемент 7 св зан с двигателем, его ротором 9, и с задатчиком частоты вращени  8. Дозирующий элемент 6 представлен в виде регул тора посто нного расхода (фиг.2), который вне зависимости от частоты вращени  ротора 9 обеспечивает посто нный расход топлива в полость 5, при соответствующих давлени х в магистрали 3, больших минимального, расчетного. Дозирующий элемент 7 представлен в виде регу- л тора пропорционального расхода, содержащего корпус 10с каналами подвода 11 и отвода 12 топлива, размещенный в корпусе 10 подпружиненный цилиндрический золотник 13-, образующий с корпусом 10 первую 14 и вторую 15 полости, а также св занный с валом 16 задатчик, представленный также в виде золотника 13, причем полость 14 соедин етс  через каналы 17 с каналом 11 подвода топлива, золотник 13 св зан с валом 16 кинематически, с возможностью осевого перемещени , через паз золотника 13 и выступ вала 16. Полость 14 через отверсти  18 и 19 и каналы 17 соедин етс  с каналом 12 отвода топлива. В корпусе 10 размещен регулируемый упор 20, на который воздействует кулачок 21 задатчика режимов 8. Золотник 13 поджат пружиной 22, жесткость и сила которой обеспечивают перемещение золотника 13 вверх и вниз.

Элементы 6 и 7 могут быть любого другого конструктивного исполнени , главное, чтобы они обеспечивали выполнение своих функций, тех, которые выполн ют изображенные на фиг.2.

Задатчик частоты вращени  может быть представлен в виде электронного регул тора и любого другого.

Предложенный регул тор частоты вращени  ГТД работает следующим образом.

Клапан посто нного расхода (дозирующий элемент) 6 обеспечивает вне зависимости от частоты вращени  ГТД поступление посто нного объема топлива в полость 5 сервомотора 4. При определенном, посто нном , положении упора 20 дл  того, чтобы сервомотор 4 находилс  в равновесном положении необходимо, чтобы количество поступающего в его полость 5 топлива через элемент 6 равн лось количеству топлива вытекающего из полости 5 через элемент 7, а это будет в том случае, когда золотник 13

5 будет вращатьс  со строго определенной частотой, обеспечива  порци ми слив топлива из полости 5 в магистраль 2. При вращении золотника 13, когда канал 11 через каналы 17 св зан с полостью 14, она при

0 движении золотника 13 вниз заполн етс  топливом, при дальнейшем повороте золотника 13 полость 14 через каналы 17, отверсти  18 и 19 соедин етс  с полостью 15 и под действием пружины 22 золотник 13 идет

5 вверх, вытесн   топливо из полости 14, и так

далее циклы заполнени  полости 14 и ее

опорожнение повтор ютс , обеспечива 

слив топлива из полости 14 и полости 5.

В случае, если положение упора 20 ста0 нет другим, за счет воздействи  кулачка 21, то дл  равенства количества поступающего в полость 5 топлива количеству, вытекающему из нее, необходимо, чтобы частота вращени  золотника 13 изменилась.

5в случае, если упор 20 переместилс 

вниз, то дл  восстановлени  количества топ- лиса, вытекающего из полости 5 (до прежней величины) необходимо, чтобы частота вращени  зодотника 13 возросла, а она на

0 самом деле возрастает, т.к. при перемещении упора 20 вниз, расход топлива из полости 5 уменьшаетс , а значит сервомотор 4 идет вниз до тех пор, пока не уменьшит слив -топлива на входе в насос, т.е. не увеличит

5 подачу топлива в двигатель, который при увеличенной подаче топлива начнет увеличивать свою частоту вращений, пока она не обеспечит необходимый слив топлива из полости 5.

0

При посто нном положении упора 20, если частота вращени  ротора 9 по каким- либо причинам изменитс , то элемент 7 уменьшит слив топлива из полости 5, серво- 5 мотор 4 пойдет вниз, увеличива  расход топлива в двигатель, в результате чего частота вращени  двигател  повыситс  до заданной задатчиком 8, при увеличении частоты вращени  ротора 9 элемент 7, управл   сервомотором 4, за счет изменени  подачи

топлива в двигатель, восстановит заданную частоту вращени  ГТД.

При изменении положени  упора 20, по какому-либо закону (задаетс  задатчиком режимов 8), будь то запуск или разгон, час- тота вращени  ГТД, с некоторым запаздыванием , будет мен тьс  также по этому закону, поскольку при возникновении разности заданной частоты {задатчиком 8) от фактической элемент 7 будет мен ть подачу топлива на исключение этой разности, по частоте вращени 

Предложенный регул тор проще по конструкции, т к. в немприменен объемный принцип регулировани  положением сервомотора , отсутствуют центробежные датчики , золотники с точными дозирующими окнами и т.д.

Регул тор имеет более высокую точность , поскольку применен объемный метод дозировани . Известно, что у объемного дозировани  (импульсного) нет гистерезиса, нет нечувствительности, очень высока  точ- ность, котора  не зависит от в зкости жидкости , от ее плотности и так далее.

Формупа и j и 6 р е 1 е н и  

1.Регул тор частогы вращени  tазотур- бинного двигател , содержащий топпивный насос с мажстрал ми входа и выхода, сервомотор управлени  производительностью топливного насоса, полость которого св зана через первый дозирующий элемент с ма- гистралью выхода и через второй дозирующий элемент - с магистралью входа , и зэдатчик частоты вращени  двигател , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  точности , первый дозирующий элемент выполнен в виде регул тора посто нного расхода, а второй - в виде регул тора расхода, пропорционального частоте вращени , соединенного с двигателем и кинематически св занного с задатчиком.

2.Регул тор по гт 1, о,т личающий- с   тем, что регул тор посто нного расхода выполнен в виде клапана посто нного расхода , а регул тор расхода пропорционального частоте вращени ,- в виде вращающегос  золотника с радиальными и осевыми каналами, подключенными ссгот- ветственно к управл ющей полости сервомотора и магистрали входа.

Шог1

Щи г. 5