RU2095613C1

RU2095613C1 - Device to deliver fuel to starting nozzles

Info

Publication number: RU2095613C1
Application number: RU93044657A
Authority: RU
Inventors: В.Я. Савченко
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Омское машиностроительное конструкторское бюро"
Priority date: 1993-09-14
Filing date: 1993-09-14
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines; automatic control of fuel system devices. SUBSTANCE: shutoff valve is open under starting conditions, and fuel from pumping unit is delivered through grooves in rod and throttling section of spool along channel to starting nozzles. Channel connecting space through throttling element is overlapped by cutoff member. Sensitive element meters pressure drop across nozzles whose constant value is set by tension of sensitive element and is provided by changing the throttling section. With shutoff valve closed, rod moves downwards opening the cutoff member and connecting the space and channel with return line through throttling element thus maintaining constant pressure drop across sensitive element. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для регулирования газотурбинного двигателя /ГТД/. The invention relates to automatic regulation and can be used to regulate a gas turbine engine / gas turbine engine /.

Известно устройство подачи топлива на пусковые форсунки газотурбинного двигателя, содержащее качающий узел, чувствительный элемент, выполненный в виде мембраны, соединенной через золотник с дросселирующим сечением на клапане, пружину, связанную с золотником, запорный клапан, седло которого расположено в канале подачи топлива к форсункам, предельный клапан и дроссель, установленный в канале, соединяющем полость чувствительного элемента, замеряющую давление перед форсунками, со сливом (см. авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель АИ-25). [1]
В указанном устройстве при закрытии запорного клапана резко повышается давление в полости чувствительного элемента, что значительно снижает его надежность и ресурс.A device for supplying fuel to the starting nozzles of a gas turbine engine is known, comprising a pumping unit, a sensing element made in the form of a membrane connected through a spool with a throttling section on the valve, a spring connected to the spool, a shut-off valve, the seat of which is located in the fuel supply channel to the nozzles, limit valve and throttle installed in the channel connecting the cavity of the sensing element, measuring pressure in front of the nozzles, with a drain (see aviation dual-circuit turbojet engine Atel AI-25). [one]
In this device, when the shut-off valve is closed, the pressure in the cavity of the sensing element rises sharply, which significantly reduces its reliability and service life.

Известно также устройство для дозирования топлива на пусковые форсунки, содержащее чувствительный элемент, замеряющий перепад давлений на пусковых форсунках, соединенный с золотником, имеющим дросселирующее сечение в канале подачи топлива на пусковые форсунки, в котором установлен запорный клапан, предельный клапан и дросселирующий элемент, установленный в канале соединяющем полость чувствительного элемента, замеряющую давление перед форсунками, со сливом (см. Блок насосов 934, Руководство по технической эксплуатации 934 РЭ, 1983, из п.я. А- 7142, стр. 12, рис. 9. Принципиальная схема). A device for dispensing fuel to start-up nozzles is also known. the channel connecting the cavity of the sensing element, which measures the pressure in front of the nozzles, with a drain (see Pump Unit 934, Operational Manual 934 OM, 1983, from item A- 7142, p. 12, Fig. 9. Schematic diagram).

В известном устройстве через дросселирующий элемент постоянно сливается топливо как при подаче топлива на пусковые форсунки, так и при перекрытии запорным клапаном канала подачи топлива, постоянный слив топлива приводит к необходимости изготовления качающего узла больших размеров. In the known device, fuel is constantly drained through the throttling element both when the fuel is supplied to the starting nozzles and when the fuel supply channel is blocked by the shut-off valve, the constant fuel drain makes it necessary to manufacture a large-sized pumping unit.

Кроме того, при закрытии канала подачи топлива на пусковые форсунки резко повышается давление в полости чувствительного элемента, что увеличивает нагрузку на чувствительный элемент. In addition, when closing the channel for supplying fuel to the starting nozzles, the pressure in the cavity of the sensing element rises sharply, which increases the load on the sensing element.

Задача изобретения повышение надежности и ресурса устройства за счет снижения нагрузки на чувствительный элемент и уменьшения габаритов качающего узла. The objective of the invention is to increase the reliability and resource of the device by reducing the load on the sensing element and reducing the dimensions of the pumping unit.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве подачи топлива на пусковые форсунки, содержащем качающий узел, чувствительный элемент, одна полость которого соединена с давлением топлива перед форсунками, другая полость с давлением за форсунками, золотник, соединенный с чувствительным элементом и имеющий дросселирующее сечение, сопряженное с каналом подачи топлива на форсунки, в котором установлен запорный клапан со штоком, и дросселирующий элемент, установленный в канале, соединяющем полость чувствительного элемента, замеряющую давление перед форсунками, со сливом, на штоке запорного клапана выполнен отсечной элемент, расположенный в канале, соединяющем полость, замеряющую давление перед форсунками, со сливом, последовательно дросселирующему элементы. The problem is solved in that in the device for supplying fuel to the starting nozzles containing a pumping unit, a sensing element, one cavity of which is connected to the fuel pressure in front of the nozzles, another cavity with pressure behind the nozzles, a spool connected to the sensitive element and having a throttling section, conjugated with a channel for supplying fuel to the nozzles, in which a shut-off valve with a rod is installed, and a throttling element installed in the channel connecting the cavity of the sensing element, measuring phenomenon before nozzles, with drainage to the stem of the check valve is configured shutoff element arranged in the channel connecting the cavity pressure measured before nozzles, with drainage sequentially throttle element.

В предложенном устройстве на запуске запорный клапан открыт и все топливо поступает на пусковые форсунки, т.к. канал слива перекрыт отсечным элементом запорного клапана, что позволяет уменьшать необходимый расход топлива, а значит и размеры качающего узла. In the proposed device at the start, the shutoff valve is open and all fuel is supplied to the starting nozzles, because the drain channel is blocked by a shut-off element of the shut-off valve, which allows to reduce the necessary fuel consumption, and hence the dimensions of the pumping unit.

Кроме того, в предложенном устройстве нагрузка на чувствительный элемент при закрытии запорного клапана не увеличивается, т.к. топливо от качающего узла и из полости чувствительного элемента, замеряющей давление перед форсунками, перепускается на слив. In addition, in the proposed device, the load on the sensing element when the shut-off valve is closed does not increase, because fuel from the pumping unit and from the cavity of the sensing element, which measures the pressure in front of the nozzles, is transferred to the drain.

Изобретение иллюстрируется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Устройство подачи топлива на пусковые форсунки содержит чувствительный элемент 1, который может быть выполнен в виде сильфона, соединенный с золотником 2, на котором выполнено дросселирующее сечение 3, сопряженное с каналом 4 подачи топлива на пусковые форсунки. В канале 4 установлен запорный клапан 5, имеющий шток 6, на котором выполнены проточки 7. The fuel supply device for the starting nozzles contains a sensing element 1, which can be made in the form of a bellows connected to a spool 2, on which a throttling section 3 is made, connected with the channel 4 for supplying fuel to the starting nozzles. In the channel 4, a shut-off valve 5 is installed, having a stem 6, on which grooves 7 are made.

Качающий узел 8 через проточки 7, выполненные в штоке 6, дросселирующее сечение 3 на золотнике 2 соединен с каналом 4 подачи топлива на пусковые форсунки. The pumping unit 8 through the grooves 7 made in the rod 6, the throttling section 3 on the spool 2 is connected to the channel 4 for supplying fuel to the starting nozzles.

На штоке 6 выполнен отсечной элемент 9, сопряженный с каналом 10, соединяющим полость 11 чувствительного элемента, замеряющую давление топлива перед форсунками, со сливом через дросселирующий элемент 12, другая полость 13 соединена с давлением за пусковыми форсунками, в частности с давлением воздуха P₂ за компрессором.A shut-off element 9 is made on the rod 6, coupled to a channel 10 connecting the cavity 11 of the sensing element, which measures the fuel pressure in front of the nozzles, with a drain through the throttle element 12, the other cavity 13 is connected to the pressure behind the starting nozzles, in particular to the air pressure P ₂ compressor.

Полость 14 запорного клапана связана с управляющим элементом 15, в частности электромагнитным клапаном. The cavity 14 of the shutoff valve is connected to the control element 15, in particular an electromagnetic valve.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подаче сигнала "запуск" электромагнитный клапан 15 запитывается и закрывает сопло. Давление в управляющей полости 14 запорного клапана 5 возрастает и клапан перемещается вверх, открывая сопло, и топливо через канал 4 поступает на пусковые форсунки. При перемещении клапана 5 вверх канал 10 перекрывается отсечным элементом 9 и топливо через дросселирующий элемент 12 на слив не поступает. Топливо от качающего узла 8 через проточку 7, канал 4 и дросселирующее сечение 3 на золотнике 2 поступает одновременно в полость 11 и через сопло запорного клапана 5 на пусковые форсунки. When the signal "start", the electromagnetic valve 15 is energized and closes the nozzle. The pressure in the control cavity 14 of the shut-off valve 5 increases and the valve moves upward, opening the nozzle, and fuel through the channel 4 enters the starting nozzles. When moving the valve 5 upward, the channel 10 is blocked by the shut-off element 9 and the fuel does not enter the drain through the throttling element 12. Fuel from the pumping unit 8 through the groove 7, channel 4 and the throttling section 3 on the spool 2 enters simultaneously into the cavity 11 and through the nozzle of the shut-off valve 5 to the starting nozzles.

С другой стороны чувствительного элемента в полость 13 подводится давление P₂ воздуха за компрессором. Таким образом, на чувствительном элементе 1 замеряется перепад давлений на пусковых форсунках. Постоянный перепад на форсунках задается затяжкой чувствительного элемента. Как только перепад возрастает, чувствительный элемент 1 перемещается вверх и площадь дросселирующего сечения 3 уменьшается. Перепад на нем увеличится, а давление в полости 11 снизится, т.е. перепад на форсунках восстановится прежним. И наоборот, с уменьшением перепада на форсунках чувствительный элемент 1 с золотником 2 переместится вниз, увеличивая площадь дросселирующего сечения 3 и соответственно повышая давление в полости 11 и на форсунках.On the other hand of the sensing element, air pressure P ₂ is supplied into the cavity 13 behind the compressor. Thus, on the sensing element 1, the pressure drop across the starting nozzles is measured. The constant differential on the nozzles is set by tightening the sensing element. As the difference increases, the sensing element 1 moves up and the area of the throttling section 3 decreases. The difference in it will increase, and the pressure in the cavity 11 will decrease, i.e. the differential on the nozzles will be restored to the same. Conversely, with a decrease in the differential on the nozzles, the sensing element 1 with the spool 2 will move down, increasing the area of the throttling section 3 and, accordingly, increasing the pressure in the cavity 11 and on the nozzles.

Таким образом, в пусковые форсунки дозируется постоянный расход топлива. Thus, constant fuel consumption is dosed into the starting nozzles.

После запуска двигателя на управляющий элемент 16 поступает сигнал на отключение пускового топлива, давление в полости 14 падает, запорный клапан 5 перемещается вниз, перекрывая канал 4 подачи топлива на форсунки. При перемещении запорного клапана 5 со штоком 6 вниз открывается отсечной элемент 9, сообщая канал 10 со сливом через дросселирующий элемент 12. Топливо из полости 11 сливается через дросселирующее сечение 3 золотника 2, канал 10, отсечной элемент 6 и дросселирующий элемент 12. Перепад на чувствительном элементе остается постоянным. After starting the engine, the control element 16 receives a signal to turn off the starting fuel, the pressure in the cavity 14 drops, the shutoff valve 5 moves down, blocking the channel 4 for supplying fuel to the nozzles. When the shut-off valve 5 with the stem 6 is moved down, the shut-off element 9 opens, communicating the channel 10 with a drain through the throttling element 12. Fuel from the cavity 11 is drained through the throttling section 3 of the spool 2, the channel 10, the shut-off element 6 and the throttling element 12. Differential on the sensitive element remains constant.

Таким образом, при работающем устройстве весь расход топлива идет только на пусковые форсунки, при закрытии запорного клапана подача топлива перекрывается, полость 11 чувствительного элемента соединяется со сливом и давление в ней не повышается. Thus, when the device is running, all fuel consumption is spent only on the starting nozzles, when the shut-off valve is closed, the fuel supply is shut off, the cavity 11 of the sensing element is connected to the drain and the pressure in it does not increase.

Claims

A fuel supply device for starting nozzles containing a pumping unit, a sensing element, one cavity of which is connected to the fuel pressure in front of the nozzles, another cavity with pressure behind the nozzles, a spool connected to the sensitive element and having a throttling section mated to the fuel supply channel to the nozzles, in which a shut-off valve with a stem is installed, and a throttling element installed in the channel connecting the cavity of the sensing element, measuring pressure in front of the nozzles, with a drain, exc sistent in that the check valve on the plunger is configured shutoff element arranged in the channel connecting the cavity of the sensor, the pressure measured in front of the nozzles, with drainage sequentially throttle element.