RU2553915C1 - Gas turbine engine fuel feed and adjustment two-channel system - Google Patents

Gas turbine engine fuel feed and adjustment two-channel system Download PDF

Info

Publication number
RU2553915C1
RU2553915C1 RU2014114046/06A RU2014114046A RU2553915C1 RU 2553915 C1 RU2553915 C1 RU 2553915C1 RU 2014114046/06 A RU2014114046/06 A RU 2014114046/06A RU 2014114046 A RU2014114046 A RU 2014114046A RU 2553915 C1 RU2553915 C1 RU 2553915C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
inter
throttle
fuel
channel
Prior art date
Application number
RU2014114046/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Анатольевич Мельников
Олег Борисович Слотин
Алексей Николаевич Фокин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" filed Critical Открытое акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро"
Priority to RU2014114046/06A priority Critical patent/RU2553915C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2553915C1 publication Critical patent/RU2553915C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: two-channel system is designed for automatic GTE control in all operating modes of the engine. The system has the main and reserve control channels. Automatic start on the reserve control channel is provided by installation of a time automated device parallel to a throttle of an inter-throttle chamber. The automated device includes a throttling element with a servo motor. A constant flow valve and an electromagnetic valve is installed in main lines attaching the time automated device to a pump.
EFFECT: providing automatic start of a gas turbine engine at operation of a reserve control channel without any complication of the design.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности, к системам автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).The invention relates to the field of engine construction, in particular, to automatic control systems for gas turbine engines (GTE).

Известна двухканальная система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель (ГТД), содержащая насос, дозатор, выполненный в виде дозирующей иглы с сервопоршнем, клапан постоянного перепада давлений на дозаторе, основной и резервный каналы управления, золотник-селектор переключения каналов управления, электрогидропреобразователь и электрический датчик положения дозирующей иглы, связанные с электронным регулятором и дозатором, управляющий клапан сравнения, соединенный пружиной с иглой, выполняющий функцию клапана управления резервного канала, пневмогидропреобразователь, соединенный с каналом подвода воздуха от компрессора, гидравлическую проточную камеру с дросселями и междроссельной камерой, соединенной с клапаном сравнения. При этом первый дроссель непосредственно соединен с задатчиком режимов двигателя. Возможен вариант выполнения системы с релейным перемещением задатчика режимов двигателя или вариант системы с пропорциональным перемещением задатчика режимов (см. патент РФ №2230922, 7 F02C 9/26, 2002 г.).Known is a two-channel control system for supplying fuel to a gas turbine engine (GTE), comprising a pump, a dispenser made in the form of a metering needle with a servo-piston, a constant differential pressure valve on the dispenser, the main and backup control channels, a spool selector for switching control channels, an electrohydro converter and an electric sensor the position of the metering needle associated with the electronic controller and dispenser, a control comparison valve connected by a spring to the needle, acting as a control valve I have a backup channel, a pneumohydraulic converter connected to the air supply channel from the compressor, a hydraulic flow chamber with throttles and an inter-throttle chamber connected to the comparison valve. In this case, the first throttle is directly connected to the engine mode dial. An embodiment of a system with relay movement of the engine mode dial is possible, or a system variant with proportional movement of the mode dial (see RF patent No. 2230922, 7 F02C 9/26, 2002).

Недостатком варианта системы с релейным перемещением задатчика режима является ограниченная функциональность резервного канала управления, снижающая надежность системы, так как запуск двигателя на резервном канале управления не предусмотрен.The disadvantage of the variant of the system with relay movement of the mode dial is the limited functionality of the backup control channel, which reduces the reliability of the system, since the engine is not started on the backup control channel.

В варианте системы с пропорциональным перемещением задатчика режима возможен ручной запуск двигателя, но для управления перемещением задатчика требуется механическая или электромеханическая связь задатчика с рычагом управления двигателем. Кроме того, для ручного управления запуском необходим квалифицированный оператор. Все это усложняет конструкцию и эксплуатацию двигателя.In a variant of the system with proportional movement of the mode dial, the engine can be manually started, but to control the movement of the dial, mechanical or electromechanical coupling of the dial with the engine control lever is required. In addition, a qualified operator is required for manual start control. All this complicates the design and operation of the engine.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является обеспечение автоматического запуска газотурбинного двигателя при работе резервного канала управления, без существенного усложнения конструкции.The technical result, the invention is aimed at, is to automatically start the gas turbine engine when the backup control channel is operating, without significantly complicating the design.

Для достижения указанного технического результата в двухканальной системе топливопитания и регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащей насос, дозатор топлива, клапан постоянного перепада давлений на дозаторе, основной и резервный каналы управления, золотник-селектор переключения каналов управления с электромагнитным клапаном, электрогидропреобразователь основного канала управления, задатчик режимов резервного канала управления, гидравлически связанный с исполнительным электромеханизмом управления режимами работы двигателя, междроссельную камеру резервного канала управления, входной дроссель которой соединен с задатчиком режимов, клапан управления резервного канала, соединенный пружиной с дозатором и гидравлически - с междроссельной камерой, пневмогидропреобразователь, соединенный с каналом подвода командного давления воздуха, а гидравлической магистралью - с задатчиком режимов и с междроссельной камерой, в гидравлической магистрали, соединяющей пневмогидропреобразователь с задатчиком режимов и междроссельной камерой, параллельно дросселю междроссельной камеры установлен временной топливный автомат, состоящий из дросселирующего элемента с сервомотором, а в гидравлических магистралях, соединяющих управляемую полость сервомотора с насосом, установлены клапан постоянного расхода и электромагнитный клапан.To achieve the specified technical result in a two-channel fuel supply system and regulating the supply of fuel to a gas turbine engine containing a pump, a fuel dispenser, a constant differential pressure valve on the dispenser, the main and backup control channels, a control valve spool selector switch with an electromagnetic valve, and an electrohydro converter of the main control channel , a mode dial of a backup control channel hydraulically connected to an executive mode control electromechanism the operation of the engine, the inter-throttle chamber of the backup control channel, the input throttle of which is connected to the mode dial, the control valve of the backup channel, connected by a spring to the metering unit and hydraulically - to the inter-throttle chamber, a pneumatic-hydraulic converter connected to the channel for supplying command air pressure, and the hydraulic line to the master modes and with an inter-throttle chamber, in the hydraulic line connecting the pneumatic-hydraulic converter with the mode dial and the inter-throttle chamber, in parallel mezhdrosselnoy throttle chamber set temporary automatic fuel consisting of the throttling element with a servo motor, and hydraulic lines connecting the control chamber to the booster pump, are installed constant flow valve and solenoid valve.

Отличительные признаки, а именно установка в гидравлической магистрали, соединяющей пневмогидропреобразователь с задатчиком режимов и междроссельной камерой, параллельно дросселю междроссельной камеры временного топливного автомата, состоящего из дросселирующего элемента с сервомотором, а в гидравлических магистралях, соединяющих управляемую полость сервомотора с насосом, - клапана постоянного расхода и электромагнитного клапана, обеспечивают возможность автоматического запуска газотурбинного двигателя. Автоматизация запуска газотурбинного двигателя при работе резервного канала управления гарантирует надежный выход двигателя на режим малого газа и исключает возможность неблагоприятных явлений, которые могут привести к необратимому снижению прочности деталей двигателя. Пример подобных явлений - заброс температуры газов перед турбиной.Distinctive features, namely the installation in the hydraulic line connecting the pneumatic and hydraulic converter with the mode dial and the inter-throttle chamber, parallel to the throttle of the inter-throttle chamber of the temporary fuel automatic machine, consisting of a throttling element with a servomotor, and in the hydraulic lines connecting the controlled cavity of the servomotor with the pump, is a constant flow valve and solenoid valve, provide the ability to automatically start the gas turbine engine. Automation of starting a gas turbine engine during the operation of the backup control channel guarantees a reliable output of the engine to the idle mode and eliminates the possibility of adverse events that can lead to an irreversible decrease in the strength of engine parts. An example of such phenomena is the casting of the temperature of the gases in front of the turbine.

Предложенная система представлена на чертеже и описана ниже.The proposed system is presented in the drawing and described below.

Система содержит топливный насос 1, дозатор топлива, выполненный в виде дозирующей иглы 2 с сервопоршнем 3 и датчиком положения 4; механические упоры минимального расхода 5 и максимального расхода 6; клапан постоянного перепада давлений 7 на дозирующей игле 2, золотник-селектор 8 переключения с основного на резервный канал управления, управляемый электромагнитным клапаном 9.The system comprises a fuel pump 1, a fuel dispenser made in the form of a metering needle 2 with a servo piston 3 and a position sensor 4; mechanical stops of minimum flow rate 5 and maximum flow rate 6; a constant differential pressure valve 7 on the metering needle 2, a spool-selector 8 for switching from the main to the backup control channel, controlled by an electromagnetic valve 9.

Система также содержит магистраль 10 подвода управляющего давления к управляемой полости 11 сервопоршня 3, имеющую возможность соединения через золотник-селектор 8 либо с магистралью 12 основного канала управления, либо с магистралью 13 резервного канала управления.The system also includes a line 10 for supplying control pressure to the controlled cavity 11 of the servo piston 3, which can be connected via a spool selector 8 either to the main line 12 of the main control channel or to the main line 13 of the backup control channel.

Электрогидропреобразователь 14 основного канала управления соединен с электронным блоком управления газотурбинного двигателя (БУ ГТД) (на схеме не показан).Electrohydroconverter 14 of the main control channel is connected to the electronic control unit of the gas turbine engine (BU GTD) (not shown in the diagram).

Канал резервного управления содержит: задатчик режимов 15 с пазом 16 и междроссельную камеру 17. Входной дроссель междроссельной камеры 17 образован проходным сечением паза 16. На выходе междроссельной камеры 17 резервного канала управления расположен дроссель 18.The backup control channel contains: a mode dial 15 with a groove 16 and an inter-throttle chamber 17. The input throttle of the inter-throttle chamber 17 is formed by the passage section of the groove 16. At the output of the inter-throttle chamber 17 of the backup control channel, a throttle 18 is located.

Клапан 19 управления резервного канала соединен пружиной обратной связи 20 с дозирующей иглой 2 и гидравлически - с междроссельной камерой 17.The backup channel control valve 19 is connected by a feedback spring 20 with a metering needle 2 and hydraulically with an inter-throttle chamber 17.

Канал 21 подвода командного давления воздуха соединен с пневмогидропреобразователем 22, который через паз 16 гидравлически связан с междроссельной камерой 17.Channel 21 for supplying command air pressure is connected to a pneumohydraulic converter 22, which through a groove 16 is hydraulically connected to the inter-throttle chamber 17.

Пневмогидропреобразователь 22 состоит из вакуумированного сильфона 23, соединенного рычагом 24 с клапаном 25.Pneumohydrogen Converter 22 consists of a vacuum bellows 23 connected by a lever 24 to the valve 25.

Исполнительный электромеханизм 26, управляющий режимами работы двигателя, гидравлически связан с задатчиком режимов 15. Электромеханизм 26 может быть выполнен как в виде работающего в релейном режиме электромагнитного клапана, так и в виде пропорционального электрогидропреобразователя.The actuating mechanism 26, which controls the operating modes of the engine, is hydraulically connected to the mode dial 15. The mechanism 26 can be made in the form of a solenoid valve operating in relay mode, or in the form of a proportional electrohydraulic converter.

В гидравлической магистрали, соединенной с пневмогидропреобразователем 22 и задатчиком режимов 15 параллельно дросселю 18 междроссельной камеры 17, расположен временной топливный автомат 27. Временной топливный автомат 27 состоит из дросселирующего элемента 28, сервомотора 29, пружины 30, упора 31 и регулировочного винта 32.In the hydraulic line connected to the pneumatic-hydraulic converter 22 and the mode dial 15 parallel to the throttle 18 of the inter-throttle chamber 17, a temporary fuel automatic device 27 is located. The temporary fuel automatic machine 27 consists of a throttling element 28, a servomotor 29, a spring 30, a stop 31 and an adjusting screw 32.

В гидравлических магистралях 33, 34, 35 и 36, соединяющих управляемую полость сервомотора 29 с насосом 1, установлены электромагнитный клапан 37 и клапан постоянного расхода 38, состоящий из регулируемого жиклера 39 и клапана 40.The hydraulic lines 33, 34, 35 and 36 connecting the controlled cavity of the servomotor 29 to the pump 1 are equipped with an electromagnetic valve 37 and a constant flow valve 38, consisting of an adjustable nozzle 39 and a valve 40.

Входная магистраль 41 насоса 1 соединена магистралью 36 с электромагнитным клапаном 37. Электромагнитный клапан 37 соединен магистралью 35 с управляемой полостью сервомотора 29.The inlet line 41 of the pump 1 is connected by a line 36 to the electromagnetic valve 37. The electromagnetic valve 37 is connected by a line 35 with a controlled cavity of the servomotor 29.

Магистраль нагнетания 42 соединена магистралью 33 с клапаном постоянного расхода 38. Клапан 38 соединен магистралью 34 с управляемой полостью временного топливного автомата 27.The discharge line 42 is connected by a line 33 with a constant flow valve 38. The valve 38 is connected by a line 34 with a controlled cavity of a temporary fuel automatic machine 27.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Из входной магистрали 41 топливо поступает в топливный насос 1, там давление топлива повышается, и топливо из магистрали нагнетания 42 поступает к элементам регулирования и дозирования.From the input line 41, the fuel enters the fuel pump 1, where the fuel pressure rises, and the fuel from the discharge line 42 enters the control and metering elements.

Расход топлива в двигатель определяется площадью открытого проходного сечения дозирующей иглы 2 и перепадом давлений топлива на нем. Проходное сечение определяется положением дозирующей иглы 2. Клапан постоянного перепада 7 поддерживает постоянный перепад давлений на дозирующей игле 2.The fuel consumption in the engine is determined by the area of the open passage of the metering needle 2 and the differential pressure of fuel on it. The bore is determined by the position of the metering needle 2. The constant differential valve 7 maintains a constant differential pressure on the metering needle 2.

При уменьшении величины перепада на дозирующей игле 2 клапан 7, перемещаясь, уменьшает перепуск топлива из магистрали нагнетания 42 во входную магистраль 41.When reducing the magnitude of the differential on the metering needle 2, the valve 7, moving, reduces the bypass of the fuel from the discharge line 42 to the input line 41.

При увеличении величины перепада на дозирующей игле 2 клапан 7, перемещаясь, увеличивает перепуск топлива из магистрали нагнетания 42 во входную магистраль 41.When the magnitude of the differential on the metering needle 2 increases, the valve 7, moving, increases the bypass of the fuel from the discharge line 42 to the input line 41.

При работе основного канала управления на электромагнитный клапан 9 подается команда, клапан 9 закрывается, увеличивая давление, подводимое к золотнику-селектору 8. Золотник-селектор 8 перемещается, при этом магистраль 10 подвода управляющего давления к управляемой полости 11 сервопоршня 3 переключается с магистрали 13 резервного канала управления на магистраль 12 основного канала управления.When the main control channel is operating, a command is given to the solenoid valve 9, the valve 9 closes, increasing the pressure supplied to the spool-selector 8. The spool-selector 8 moves, while the line 10 for supplying control pressure to the controlled cavity 11 of the servo piston 3 is switched from the backup line 13 control channel to the highway 12 of the main control channel.

Управление расходом топлива в двигатель на установившихся и переменных режимах при работе основного канала управления осуществляется по командам БУ ГТД. Электрические сигналы от БУ ГТД преобразуются в электрогидропреобразователе 14 в гидравлические команды, управляющие положением дозирующей иглы 2.The fuel consumption in the engine at steady and variable modes during the operation of the main control channel is controlled by the commands of the turbine engine. The electrical signals from the control unit of the gas turbine engine are converted in the electrohydraulic converter 14 into hydraulic commands that control the position of the metering needle 2.

При поступлении на электрогидропреобразователь 14 от БУ ГТД команды на увеличение режима электрогидропреобразователь 14 увеличивает давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3. Сервопоршень 3 с дозирующей иглой 2 перемещается в сторону увеличения проходного сечения дозирующей иглы 2. При этом клапан 7 поддерживает постоянный перепад на дозирующей игле 2. Расход топлива в двигатель увеличивается. Датчик положения 4 выдает в БУ ГТД электрический параметр, величина которого пропорциональна положению дозирующей иглы 2. БУ ГТД в зависимости от величины параметра, характеризующего положение дозирующей иглы 2, выполняет корректировку управляющей команды, в результате чего дозирование топлива выполняется по заданному закону приемистости.Upon receipt of a command to increase the mode of the electrohydroconverter 14 by the gas turbine engine, the electrohydroconverter 14 increases the pressure in the controlled cavity 11 of the servo piston 3. The servo piston 3 with the metering needle 2 moves toward increasing the flow area of the metering needle 2. At the same time, valve 7 maintains a constant drop on the metering needle 2 The fuel consumption in the engine increases. The position sensor 4 generates an electric parameter in the control unit of the gas turbine engine, the value of which is proportional to the position of the metering needle 2. The control unit of the gas turbine engine, depending on the value of the parameter characterizing the position of the metering needle 2, corrects the control command, as a result of which the fuel is dosed according to the given pickup law.

При поступлении на электрогидропреобразователь 14 от БУ ГТД команды на уменьшение режима электрогидропреобразователь 14 уменьшает давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3. Дозирующая игла 2 перемещается в сторону уменьшения проходного сечения дозирующей иглы 2. При этом клапан 7 поддерживает постоянный перепад на дозирующей игле 2. Расход топлива в двигатель уменьшается. Датчик положения 4 выдает в БУ ГТД электрический параметр, величина которого пропорциональна положению дозирующей иглы 2. БУ ГТД в зависимости от величины параметра, характеризующего положение дозирующей иглы 2, выполняет корректировку управляющей команды, в результате чего дозирование топлива выполняется по заданному закону сброса.Upon receipt of a command to reduce the mode of the electrohydroconverter 14 from the control unit of the gas turbine engine, the electrohydroconverter 14 reduces the pressure in the controlled cavity 11 of the servo-piston 3. The metering needle 2 moves in the direction of decreasing the flow area of the metering needle 2. At the same time, valve 7 maintains a constant drop on the metering needle 2. Fuel consumption into the engine is reduced. The position sensor 4 generates an electric parameter in the control unit of the gas turbine engine, the value of which is proportional to the position of the metering needle 2. The control unit of the gas turbine engine, depending on the value of the parameter characterizing the position of the metering needle 2, corrects the control command, as a result of which the fuel is dosed according to a given discharge law.

Перемещение дозатора при работе основного канала управления огранивают механические упоры минимального расхода 5 и максимального расхода 6.The movement of the dispenser during operation of the main control channel is limited by the mechanical stops of the minimum flow rate 5 and the maximum flow rate 6.

На установившихся режимах при отклонении величины регулируемых параметров двигателя от заданных значений БУ ГТД производит корректировку управляющего тока на электрогидропреобразователе 14. Работа элементов системы при корректировке расхода топлива аналогична работе при приемистости и сбросе.Under steady-state conditions, when the value of the adjustable engine parameters deviates from the set values, the control unit of the gas turbine engine makes adjustments to the control current on the electrohydro converter 14. The operation of the elements of the system when adjusting the fuel consumption is similar to the operation during throttle response and dumping.

На неработающем двигателе пружина 30 перемещает сервомотор 29 временного топливного автомата 27 в положение, определяемое регулировочным винтом 32. Во время запуска двигателя закрытый электромагнитный клапан 37 разъединяет магистраль 35 и магистраль 36. Топливо из магистрали нагнетания 42 поступает по магистралям 33 и 34 через клапан постоянного расхода 38 в управляемую полость временного топливного автомата 27. Сервомотор 29 перемещается, преодолевая усилие пружины 30, в положение определяемое упором 31. При работе основного канала управления изменение величины проходного сечения дросселирующего элемента 28 не оказывает влияния на величину расхода топлива.On an idle engine, the spring 30 moves the servo motor 29 of the temporary fuel automaton 27 to the position determined by the adjusting screw 32. During engine start-up, a closed solenoid valve 37 disconnects the line 35 and line 36. Fuel from the discharge line 42 enters the lines 33 and 34 through the constant flow valve 38 into the controlled cavity of the temporary fuel automatic machine 27. The servomotor 29 moves, overcoming the force of the spring 30, to the position defined by the stop 31. During operation of the main control channel, ix quantity the flow cross section of the throttle element 28 has no influence on the fuel consumption value.

При работе на резервном канале управления снимается команда с электромагнитного клапана 9, он открывается, уменьшая давление, подводимое к золотнику-селектору 8. Золотник-селектор 8 перемещается, при этом магистраль 10 подвода управляющего давления к управляемой полости 11 сервопоршня 3 переключается с магистрали 12 основного канала управления на магистраль 13 резервного канала управления.When working on the backup control channel, the command is removed from the electromagnetic valve 9, it opens, reducing the pressure supplied to the spool-selector 8. The spool-selector 8 moves, while the line 10 for supplying control pressure to the controlled cavity 11 of the servo piston 3 is switched from the main 12 control channel to the highway 13 backup control channel.

При работе на резервном канале управления система обеспечивает управление расходом топлива в зависимости от величины воздушной команды с коррекцией расхода топлива по положению задатчика режимов 15.When working on the backup control channel, the system provides fuel consumption control depending on the size of the air command with fuel consumption correction according to the position of the mode dial 15.

Расход топлива в двигатель определяется площадью открытого проходного сечения дозирующей иглы 2, зависящей от положения иглы 2 и перепада давлений топлива, поддерживаемого клапаном постоянного перепада 7.The fuel consumption in the engine is determined by the open passage area of the metering needle 2, depending on the position of the needle 2 and the pressure difference of the fuel supported by a constant differential valve 7.

Положение дозирующей иглы 2 определяется командным давлением в междроссельной камере 17, гидравлически связанной с клапаном 19 управления резервного канала, которое уравновешивается усилием от пружины обратной связи 20 на дозирующей игле 2. Усилие от пружины обратной связи 20 увеличивается пропорционально ходу дозирующий иглы 2 от упора минимального расхода 5.The position of the metering needle 2 is determined by the command pressure in the inter-throttle chamber 17 hydraulically connected to the backup channel control valve 19, which is balanced by the force from the feedback spring 20 on the metering needle 2. The force from the feedback spring 20 increases in proportion to the progress of the metering needle 2 from the stop of the minimum flow 5.

При увеличении командного давления в междроссельной камере 17 равновесие нарушается, сила от командного давления в междроссельной камере 17 преодолевает силу пружины 20 и перемещает клапан 19. Клапан 19 уменьшает перепуск топлива, подводимого к нему по магистралям 10 и 13, из управляемой полости 11 сервопоршня 3 во входную магистраль 41. Давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3 увеличивается. Дозирующая игла 2, сжимая пружину 20, перемещается в сторону упора максимального расхода 6 до тех пор, пока не займет новое равновесное положение, при котором возросшее усилие пружины 20, действующее на клапан 19, станет равным усилию от командного давления в междроссельной камере 17.When the command pressure in the inter-throttle chamber 17 increases, the equilibrium is disturbed, the force from the command pressure in the inter-throttle chamber 17 overcomes the force of the spring 20 and moves the valve 19. The valve 19 reduces the bypass of the fuel supplied to it along the lines 10 and 13 from the controlled cavity 11 of the servo piston 3 input line 41. The pressure in the controlled cavity 11 of the servo piston 3 increases. The metering needle 2, compressing the spring 20, moves towards the stop of the maximum flow rate 6 until it reaches a new equilibrium position, in which the increased force of the spring 20 acting on the valve 19 becomes equal to the force from the command pressure in the inter-throttle chamber 17.

При уменьшении командного давления в междроссельной камере 17 равновесие нарушается, сила от пружины 20 преодолевает силу от командного давления в междроссельной камере 17 и перемещает клапан 19. Клапан 19 увеличивает перепуск топлива, подводимого к нему по магистралям 10 и 13, из управляемой полости 11 сервопоршня 3 во входную магистраль 41. Давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3 уменьшается. Дозирующая игла 2 перемещается в сторону упора минимального расхода 5 до тех пор, пока не займет новое равновесное положение, при котором снизившееся усилие пружины 20, действующее на клапан 19, станет равным усилию от командного давления в междроссельной камере 17.When the command pressure in the inter-throttle chamber 17 decreases, the equilibrium is violated, the force from the spring 20 overcomes the force from the command pressure in the inter-throttle chamber 17 and moves the valve 19. The valve 19 increases the bypass of the fuel supplied to it along the lines 10 and 13 from the controlled piston 3 of the servo piston 3 in the input line 41. The pressure in the controlled cavity 11 of the servo piston 3 is reduced. The dispensing needle 2 moves towards the stop of the minimum flow rate 5 until it reaches a new equilibrium position, in which the decreased spring force 20 acting on the valve 19 becomes equal to the force from the command pressure in the inter-throttle chamber 17.

Командное давление в междроссельной камере 17 вырабатывается, в зависимости от величины воздушной команды, подводимой по магистрали 21 к пневмогидропреобразователю 22, и корректируется задатчиком режимов 15.The command pressure in the inter-throttle chamber 17 is generated, depending on the size of the air command supplied along the line 21 to the pneumohydraulic converter 22, and is adjusted by the mode dial 15.

Пневмогидропреобразователь 20 вырабатывает гидравлическую команду РГ, пропорциональную величине воздушной команды, уравновешивая на рычаге 24 момент силы от давления воздуха, сжимающего вакуумированный сильфон 23, и момент силы от давления топлива, действующего на клапан 25.The pneumatic-hydraulic converter 20 generates a hydraulic command Р Г proportional to the size of the air command, balancing on the lever 24 the moment of force from the air pressure compressing the evacuated bellows 23 and the moment of force from the fuel pressure acting on the valve 25.

При увеличении величины воздушной команды пропорционально увеличивается величина гидравлической команды.As the air command increases, the hydraulic command increases proportionally.

В качестве воздушной команды может использоваться:As an air command can be used:

- полное давление на входе в двигатель;- total pressure at the engine inlet;

- давление на выходе из какой-либо ступени компрессора;- pressure at the outlet of any compressor stage;

- отношение давлений и др.- pressure ratio, etc.

Гидравлическая команда РГ корректируется (редуцируется) в междроссельной камере 17, а проходное сечение паза 16 изменяется в зависимости от положения задатчика режимов 15, которым управляет исполнительный электромеханизм 26.The hydraulic command R G is corrected (reduced) in the inter-throttle chamber 17, and the passage section of the groove 16 changes depending on the position of the mode dial 15, which is controlled by the actuator 26.

При поступлении электрической команды на уменьшение режима исполнительный электромеханизм 26 соединяет управляемую полость задатчика режимов 15 и входную магистраль 41. Задатчик режимов 15 перемещается, уменьшая проходное сечение паза 16. Командное давление в междроссельной камере 17 уменьшается, клапан 19, воздействуя на давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3, перемещает дозирующую иглу 2 в новое равновесное положение, уменьшая проходное сечение дозирующей иглы 2. Расход топлива в двигатель уменьшается.Upon receipt of an electric command to reduce the mode, the actuating mechanism 26 connects the controlled cavity of the mode dial 15 and the input line 41. The mode dial 15 moves, decreasing the passage section of the groove 16. The command pressure in the inter-throttle chamber 17 decreases, valve 19, acting on the pressure in the controlled cavity 11 servo piston 3, moves the metering needle 2 to a new equilibrium position, reducing the flow area of the metering needle 2. The fuel consumption in the engine is reduced.

При поступлении электрической команды на увеличение режима исполнительный электромеханизм 26 разъединяет задатчик режимов 15 и входную магистраль 41. Задатчик режимов 15 перемещается, увеличивая проходное сечение паза 16. Давление в междроссельной камере 17 увеличивается, клапан 19, воздействуя на давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3, перемещает дозирующую иглу 2 в новое равновесное положение, увеличивая проходное сечение дозирующей иглы 2. Расход топлива в двигатель увеличивается.Upon receipt of an electric command to increase the mode, the actuating mechanism 26 disconnects the mode dial 15 and the input line 41. The mode dial 15 moves, increasing the passage section of the groove 16. The pressure in the inter-throttle chamber 17 increases, valve 19, acting on the pressure in the controlled cavity 11 of the servo piston 3, moves the metering needle 2 to a new equilibrium position, increasing the bore of the metering needle 2. The fuel consumption in the engine increases.

На неработающем двигателе пружина 30 перемещает сервомотор 29 временного топливного автомата 27 в положение, определяемое регулировочным винтом 32. До начала запуска двигателя исполнительный электромеханизм 26 соединяет управляемую полость задатчика режимов 15 и входную магистраль 41.On an idle engine, the spring 30 moves the servomotor 29 of the temporary fuel automaton 27 to the position determined by the adjusting screw 32. Prior to starting the engine, the actuating mechanism 26 connects the controlled cavity of the mode dial 15 and the input line 41.

В начале запуска двигателя электромагнитный клапан 37 открыт. Управляемая полость временного топливного автомата 27 соединена магистралями 36 и 35 с входной магистралью 41. При этом расход топлива, поступающий в управляемую полость временного топливного автомата 27 по магистралям 33 и 34, равен расходу топлива, сливаемому через электромагнитный клапан 37 по магистралям 35 и 36 во входную магистраль 41. Пружина 30 прижимает сервомотор 29 к регулировочному винту 32. При этом суммарная величина проходного сечения дросселирующего элемента 28 и дросселя 18 обеспечивает в междроссельной камере 17 давление, соответствующее величине начального расхода топлива на запуске. Регулировочный винт 32 предназначен для установки величины начального расхода на запуске изменением величины проходного сечения дросселирующего элемента 28.At the beginning of engine start, the solenoid valve 37 is open. The controlled cavity of the temporary fuel automatic machine 27 is connected by highways 36 and 35 with the input line 41. In this case, the fuel flow entering the controlled cavity of the temporary fuel automatic machine 27 along the highways 33 and 34 is equal to the fuel consumption drained through the electromagnetic valve 37 along the highways 35 and 36 the input line 41. The spring 30 presses the servomotor 29 to the adjusting screw 32. The total flow area of the throttling element 28 and the throttle 18 provides a pressure corresponding to the throttle chamber 17 its initial value of fuel flow on startup. The adjusting screw 32 is designed to set the value of the initial flow rate at the start by changing the size of the flow area of the throttle element 28.

После поступления электрической команды электромагнитный клапан 37 закрывается, разъединяя магистрали 35 и 36. Топливо из управляемой полости временного топливного автомата 27 перестает сливаться во входную магистраль 41.After the receipt of the electric command, the electromagnetic valve 37 closes, separating the lines 35 and 36. The fuel from the controlled cavity of the temporary fuel automatic machine 27 ceases to merge into the input line 41.

Из магистрали нагнетания 42 топливо поступает через клапан постоянного расхода 38 в управляемую полость временного топливного автомата 27. Сервомотор 29 перемещается, преодолевая усилие пружины 30. При этом величина суммарного проходного сечения дросселирующего элемента 28 и дросселя 18 изменяется в зависимости от хода сервомотора 29, изменяя давление в междроссельной камере 17, тем самым управляя расходом топлива. Проходное сечение дросселирующего элемента 28 сервомотора 29 определяет величину расхода топлива.From the discharge line 42, the fuel enters through the constant flow valve 38 into the controlled cavity of the temporary fuel automaton 27. The servomotor 29 moves, overcoming the force of the spring 30. At the same time, the total flow area of the throttling element 28 and the throttle 18 changes depending on the stroke of the servomotor 29, changing the pressure in the inter-throttle chamber 17, thereby controlling fuel consumption. The bore of the throttle element 28 of the servomotor 29 determines the amount of fuel consumption.

Скорость перемещения сервомотора 29 определяется величиной расхода топлива, поступающего в управляемую полость временного топливного автомата 27, которая устанавливается регулируемым жиклером 39 клапана постоянного расхода 38. Постоянный расход поддерживается клапаном 40, который изменяет свое проходное сечение, поддерживая постоянную величину перепада давлений на регулируемом жиклере 39. Скорость перемещения сервомотора 29 постоянная, следовательно, ход сервомотора 29 пропорционален времени, прошедшему с момента поступления электрической команды на электромагнитный клапан 37. Зависимость изменения проходного сечения дросселирующего элемента 28 от хода сервомотора 29 определяет изменение расхода топлива по времени.The speed of movement of the servomotor 29 is determined by the amount of fuel flowing into the controlled cavity of the temporary fuel automaton 27, which is set by the adjustable nozzle 39 of the constant flow valve 38. The constant flow rate is maintained by the valve 40, which changes its flow area, maintaining a constant pressure drop across the adjustable nozzle 39. The speed of movement of the servomotor 29 is constant, therefore, the stroke of the servomotor 29 is proportional to the time elapsed since the receipt of the electric of the second command to the electromagnetic valve 37. The dependence of the change in the flow area of the throttle element 28 on the stroke of the servomotor 29 determines the change in fuel consumption over time.

Таким образом, реализуется автоматическое дозирование топлива по времени на режиме запуска при работе резервного канала управления.Thus, automatic dosing of fuel by time in the start-up mode is realized when the backup control channel is operating.

После перемещения сервомотора 29 в положение, определяемое упором 31, величина суммарного проходного сечения дросселирующего элемента 28 и дросселя 18 соответствует расходу топлива на установившемся режиме.After moving the servomotor 29 to the position determined by the stop 31, the value of the total flow area of the throttle element 28 and the throttle 18 corresponds to the fuel consumption in steady state.

Claims (1)

Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя, содержащая насос, дозатор топлива, клапан постоянного перепада давлений на дозаторе, основной и резервный каналы управления, золотник-селектор переключения каналов управления с электромагнитным клапаном, электрогидропреобразователь основного канала управления, задатчик режимов резервного канала управления, гидравлически связанный с исполнительным электромеханизмом управления режимами работы двигателя, междроссельную камеру резервного канала управления, входной дроссель которой соединен с задатчиком режимов, клапан управления резервного канала, соединенный пружиной с дозатором и гидравлически - с междроссельной камерой, пневмогидропреобразователь, соединенный с каналом подвода командного давления воздуха, а гидравлической магистралью - с задатчиком режимов и с междроссельной камерой, отличающаяся тем, что в гидравлической магистрали, соединяющей пневмогидропреобразователь с задатчиком режима и междроссельной камерой, параллельно дросселю междроссельной камеры установлен временной топливный автомат, состоящий из дросселирующего элемента с сервомотором, а в гидравлической магистрали, соединяющей управляемую полость сервомотора с насосом, установлены клапан постоянного расхода и электромагнитный клапан. A two-channel fuel supply and control system for a gas turbine engine, comprising a pump, a fuel metering valve, a constant differential pressure valve on the metering device, the main and backup control channels, a control valve spool selector switch with an electromagnetic valve, an electrohydro converter of the main control channel, a reserve control channel mode dial, hydraulically coupled with an executive electromechanism for controlling engine operating modes, an inter-throttle chamber of a backup control channel the input throttle of which is connected to the mode dial, a backup channel control valve connected by a spring to the metering unit and hydraulically to the inter-throttle chamber, a pneumatic-hydraulic converter connected to the command air supply channel, and a hydraulic manifold to the mode dial and the inter-throttle chamber, characterized in that in the hydraulic line connecting the pneumatic-hydraulic converter with the mode switch and the inter-throttle chamber, parallel to the throttle of the inter-throttle chamber is installed ennoy automatic fuel consisting of the throttling element with actuator, and the hydraulic line connecting the control chamber to the booster pump, are installed constant flow valve and solenoid valve.
RU2014114046/06A 2014-04-09 2014-04-09 Gas turbine engine fuel feed and adjustment two-channel system RU2553915C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114046/06A RU2553915C1 (en) 2014-04-09 2014-04-09 Gas turbine engine fuel feed and adjustment two-channel system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114046/06A RU2553915C1 (en) 2014-04-09 2014-04-09 Gas turbine engine fuel feed and adjustment two-channel system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2553915C1 true RU2553915C1 (en) 2015-06-20

Family

ID=53433826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114046/06A RU2553915C1 (en) 2014-04-09 2014-04-09 Gas turbine engine fuel feed and adjustment two-channel system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2553915C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115573820A (en) * 2022-09-30 2023-01-06 北京航空航天大学 Aero-engine fuel servo equal differential pressure control system and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU482727A1 (en) * 1974-03-06 1975-08-30 Предприятие П/Я А-7142 Pid Regulator
SU671455A1 (en) * 1977-01-11 1996-12-10 В.Ф. Березкин System for controlling fuel supply to gas turbine engine
US6293085B2 (en) * 1998-06-05 2001-09-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Shaft decouple logic for gas turbine engine
RU2230922C2 (en) * 2002-08-13 2004-06-20 Открытое акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" System to control fuel delivery into gas-turbine engine
RU2504677C1 (en) * 2012-10-18 2014-01-20 Открытое акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" Two-channel gas turbine fuel feed and adjustment system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU482727A1 (en) * 1974-03-06 1975-08-30 Предприятие П/Я А-7142 Pid Regulator
SU671455A1 (en) * 1977-01-11 1996-12-10 В.Ф. Березкин System for controlling fuel supply to gas turbine engine
US6293085B2 (en) * 1998-06-05 2001-09-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Shaft decouple logic for gas turbine engine
RU2230922C2 (en) * 2002-08-13 2004-06-20 Открытое акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" System to control fuel delivery into gas-turbine engine
RU2504677C1 (en) * 2012-10-18 2014-01-20 Открытое акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" Two-channel gas turbine fuel feed and adjustment system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115573820A (en) * 2022-09-30 2023-01-06 北京航空航天大学 Aero-engine fuel servo equal differential pressure control system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8291886B2 (en) Actuator flow compensated direct metering fuel control system and method
US8172551B2 (en) Variable actuation pressure system for independent pressure control
CA2733457C (en) System for metering a fuel supply
RU2504677C1 (en) Two-channel gas turbine fuel feed and adjustment system
RU2338911C1 (en) Gas turbine engine fuel feed and adjustment two-channel system
RU2553915C1 (en) Gas turbine engine fuel feed and adjustment two-channel system
RU2700989C1 (en) Two-channel gas turbine engine fuel supply and regulation system
US8616858B2 (en) Dual positive displacement pump pressure regulating control
RU2344305C1 (en) Two-channel system of fuel supply and control of gas-turbine engine
UA75576C2 (en) Fuel injection system in turbo-machines
KR102360580B1 (en) Method for operating of an internal combustion engine
US4433661A (en) Device for the speed-dependent closure limitation of a carburettor main throttle
RU2324065C2 (en) Fuel control system in gas-turbine engine
US11713724B1 (en) Dual pump fuel delivery for an aircraft
RU2680475C1 (en) Gas turbine engine (gte) fuel supply and control two-channel system
US4074521A (en) Fuel control system for a gas turbine engine
GB2417051A (en) Fuel control system for gas turbine engine re-heat system
RU2667201C1 (en) Two-channel system for regulating fuel supply to gas turbine engine
RU2622683C1 (en) Gas-turbine engine fuel supply system
RU2634997C2 (en) Gas-turbine engine with afterburner operation mode and its actualization system
RU2781732C1 (en) Fuel supply regulation system in a gas turbine engine
RU2230922C2 (en) System to control fuel delivery into gas-turbine engine
RU112725U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE COMPRESSOR POSITION CONTROL SYSTEM
CN107091321B (en) Method and device for determining the delivery output of a hydraulic pump and transmission
RU2386838C1 (en) Aircraft engine acs