SU1150510A2

SU1150510A2 - Stand for testing turbo-compressors

Info

Publication number: SU1150510A2
Application number: SU833558290A
Authority: SU
Inventors: Владимир Нилович Фомин; Василий Маркович Шабураков; Борис Константинович Балюк; Николай Иванович Верба
Original assignee: Институт Проблем Машиностроения Ан Усср
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1985-04-15

Abstract

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ по авт. св. № 1032342, о.тличающийс -тем, что, с целью упрощени конструкции и повышени быстродействи газоотвод щего клапана, привод последнего выполнен в виде камеры, размещенного в ней с образованием замкнутойполости сильфона и двуплечего рычага, одно плечо которого подпружинено при помощи сервопружины сжати , другое соединено с сильфоном, а замкнута ПОЛОСТЬ гидравлически св зана с линией подачи воды между регул тором и форсункой. сл елSTAND FOR TESTING TURBO COMPRESSORS by author. St. No. 1032342, differing from the fact that, in order to simplify the design and increase the speed of the gas outlet valve, the drive of the latter is made in the form of a chamber housed in it with the formation of a closed bellows cavity and two shoulders, one arm of which is spring loaded using a compression servo, connected to the bellows and closed. The CAVITY is hydraulically connected to the water supply line between the regulator and the nozzle. listened to

Description

Изобретение относитс к испытани м машин, в частности к стендам дл испытани турбокомпрессорор.The invention relates to testing machines, in particular to test benches for a turbocharger.

Цель изобретени - упрощение конструкции и повышение быстродействи 5 газоотвод щего клапана.The purpose of the invention is to simplify the design and increase the speed of the 5 exhaust valve.

На чертеже изображена схема стенда дл испытани турбокомпрессоров.The drawing shows a diagram of a test bench for turbo compressors.

Стенд дл испытани турбокомпрессоров наддува поршневых двигателей О содержит камеру 1 сгорани , соединенную входной и выходной магистрал ми 2 и 3 соответственно с компрессором 4 и турбиной 5 испытуемого турбокомпрессора 6, систему 7 подачи 5 топлива в камеру 1.сгорани с линией 8 подачи, снабженной блоком 9 регулирсвани расхода и давлени топлива с вращающимс золотником 10 и перепускной канавкой 11, устройство 20 дл создани пульсаций газового потока , выполненное в виде вращающейс заслонки 12, и трубопровод 13 дл подачи сжатого воздуха, подсоединенный к входной магистрали 2. 25 Стенд также содержит линию 14 подачи воды с регул тором 15 и форсункой 16, подсоединенную к выходноймагистрали 3, Магистраль 3 снабжена газоотвод пщм клапаном 17 с при- зо водом 18, соединенным с регул тором 15 и состо щим из камеры 19, размещенного в Ней с образованием замкнутой полости 21 сильфона 20 и дву- , плечего рычага 22, плечо 23 которо- jc го подпружинено при помощи сервопружины 24 сжати , плечо 25 соединено с сильфоном 20, а полость 21 гидравли чески св зана с линией 12 подачи воды между регул тором 15 и форсун- 40 кой 16. Блок 9 регулировани и регул тор 15 соединены меж,цу собой валом 26, который через редуктор 27 присоединен к электродвигателю 28. Стенд также содержит упор 29 и шток 45 30 дл регулировки клапана 17.A test bench for testing turbochargers of supercharging of piston engines O contains a combustion chamber 1 connected to inlet and outlet lines 2 and 3, respectively, with a compressor 4 and a turbine 5 of a tested turbocharger 6, a system 7 supplying 5 fuel to the chamber 1.burning with a supply line 8 fitted with a block 9 adjusting the flow rate and pressure of fuel with a rotating spool 10 and an overflow groove 11, a device 20 for creating pulsations of a gas flow, made in the form of a rotating damper 12, and a pipeline 13 for supplying compressed air, p connected to the inlet line 2. 25 The stand also contains a water supply line 14 with a regulator 15 and a nozzle 16 connected to the output highway 3, the highway 3 is equipped with a gas outlet valve 17 with a prize 18 water connected to the regulator 15 and consisting of chambers 19 placed in it with the formation of a closed cavity 21 of the bellows 20 and a double-arm lever 22, the arm 23 of which jc is spring-loaded by means of a servo spring 24 of compression, the arm 25 is connected to the bellows 20, and the cavity 21 is hydraulically connected to the line 12 water supply between the regulator 15 and the nozzle - 40 which 16. The adjustment unit 9 and the regulator 15 are connected between each other by a shaft 26, which is connected to the electric motor 28 via a reducer 27. The stand also contains an abutment 29 and a stem 45 30 for adjusting the valve 17.

Система дл создани высокочастотных колебаний давлени газа, имитируклцих выхлоп цилиндров дизел , состоит из импульсного регул тора 31 вы- 50 сокой частоты (24 Гц), подсоединенного к линии 8 подачи топлива и кинематически св занного с,вращающейс заслонкой 12, приводимой во вращение электродвигателем 32 с регули- 55 руемой частотой вращени . Кроме того, система создани высокочастопшх колебаний содержит обратный клапан 334,The system for creating high-frequency oscillations of gas pressure, simulating diesel engine exhaust, consists of a high-frequency (31 Hz) pulse regulator connected to fuel supply line 8 and kinematically connected with a rotating valve 12 driven by an electric motor 32 with adjustable speed. In addition, the high-frequency oscillation system includes a check valve 334,

установленный в системе 7 подачи топлива в камеру 1 сгорани . installed in the fuel supply system 7 in the combustion chamber 1.

Стенд работает следующим образомThe stand works as follows

При запуске в камеру сгорани 1 подают топливо по системе 7 подачи топлива и воздуха из трубопровода 1 По мере повышени частоты вращени ротора турбокомпрессора 6 сжатый воздух начинает подаватьс компрессором 4 по входной магистрали 2, при этом соответственно уменьшают его подачу из трубопровода 13 и увеличивают подачу топлива по системе 7 подачи топлива до достижени режима устойчивого горени . Затем с помощью регулировок добиваютс - изменени параметров по циклическому закону, заданному программой испытаний .At start-up, fuel is supplied to combustion chamber 1 through fuel supply system 7 and air from pipeline 1. As the rotor speed of the turbocharger 6 increases, compressed air begins to be supplied by compressor 4 through inlet line 2, thereby decreasing its flow from pipeline 13 and increasing the fuel supply. through the fuel supply system 7 to achieve a steady burning mode. Then with the help of adjustments one achieves the change of parameters according to the cyclic law specified by the test program.

Золотник 10 блока 9 регулировани подачи топлива и регул тор 15 подачи воды вращаютс с одинаковым периодом, равным периоду цикла (дл турбокомпрессора ТКР11Н1 1 оборот за 36 с). Конструкци электродвигател 28 предусматривает возможность изменени фазы подачи топлива в системе 7 или подачи воды в линии 14. Блоком 9 регулировани циклически измен ют величину подачи топлива, что приводит к соответствующему изменению температуры и давлени газо перед турбиной 5, а также частоты вр ащени ротора турбокомпрессора 6. Впрыск воды в выходную магистраль 3 через форсунку 16 производитс во врем снижени подачи топлива и способствует резкому охлаждению газа и достижению минимальной температуры перед турбиной 5. Измен , фазу и величину подачи воды добиваютс соответстви закона изменени температуры заданному. Так, например, на режиме минимальной нагрузки (режим холостого хода) блок 9 регулировани уменьшает подачу топлива. Затем регул тор 15 пропускает воду под давлением к форсунке приводу 18, сильфон 20 сжимаетс и воздействует на подсоединенное к нему через шток 30 плечо 25 двуплечего рычага 22, соединенного с газоотвод щим клапаном 17, открыва проходное сечение последнего. При этсм сёрвопружина 24 вначале преп тствует повороту рычага, а затем после прохода через нe тpaльнyю линию содействует ускорению поворота.The spool 10 of the fuel supply control unit 9 and the water supply controller 15 rotate with the same period equal to the cycle period (for a turbocharger TKP11H1 1 turn in 36 seconds). The design of the electric motor 28 provides for the possibility of changing the fuel supply phase in the system 7 or supplying water to the line 14. The adjustment unit 9 cyclically changes the fuel supply value, which leads to a corresponding change in temperature and pressure of the gas in front of the turbine 5, as well as the frequency of rotor of the turbocharger 6 The injection of water into the output line 3 through the nozzle 16 takes place during the reduction of the fuel supply and contributes to the rapid cooling of the gas and the achievement of the minimum temperature in front of the turbine 5. Changing The value and amount of water supply is achieved according to the law of temperature variation set. For example, in the minimum load mode (idle mode), the adjustment unit 9 reduces the fuel supply. Then the regulator 15 passes water under pressure to the nozzle of the actuator 18, the bellows 20 is compressed and acts on the arm 25 of the two shoulders lever 22 connected to it via the rod 30 and connected to the gas outlet valve 17, opening the flow section of the latter. At atsm, the spring 24 first prevents the lever from turning, and then after passing through a new line, it accelerates the turn.

33

При дальнейшем вращении золотника 10 блока 9 регулировани подача топлива увеличиваетс , происходит переход на- режим максимальной нагрузки. В это врем регул тор 15 перекрывает сечение на линии 14 подачи воды . Однако вода, оставпта с в полости 21, продолжает истекать через форсунку 16. Сильфон 20 разжимаетс , возвраща газоотвод щий клапан 17 в закрытое положение. При этом сервопружина 24 ускор ет закрытие клапана 17 на втором участке, где сила упругости сильфона 20 уменьшаетс . With further rotation of the spool 10 of the control unit 9, the fuel supply increases, the transition to the maximum load mode occurs. At this time, the regulator 15 closes the section on the water supply line 14. However, the water left in the cavity 21 continues to flow through the nozzle 16. The bellows 20 expands, returning the exhaust valve 17 to the closed position. In doing so, the servo spring 24 accelerates the closing of the valve 17 in the second region, where the elastic force of the bellows 20 decreases.

Продолжающеес некоторое врем после закрыти газоотвод щего клапана 17 истечение через форсунку 16 оставшейс в линии воды преп тствует чрезмерному повышению (забросу) температуры газа при резком увеличении подачи топлива на режиме разгона .Continuing for some time after the exhaust valve 17 is closed, the outflow through the nozzle 16 of the remaining water in the line prevents the gas temperature from increasing excessively (throwing) with a sharp increase in fuel supply during the acceleration mode.

Регулирование положени газоотвод щего клапана 17 производитс перемещением упора 29 и изменением длины штока 30, соедин ющего сильфон 20 с плечом 25 двуплечего рычага 22.The regulation of the position of the gas outlet valve 17 is made by moving the stop 29 and changing the length of the rod 30 connecting the bellows 20 to the arm 25 of the two-arm lever 22.

Импульсньй регул тор 31 пропускает к камере 1 сгорани отдельные порции топлива под высоким давлением образующие импульсы давлени топливаThe pulse controller 31 transmits to the combustion chamber 1 separate portions of fuel under high pressure which produce pulses of fuel pressure.

104104

подаваемого в камеру сгорани (при этом обратный клапан 33 преп тствует их сглаживанию), и соответственно высокочастотные колебани даплени газа (накладывающиес на основной низкочастотный цикл) в выходной магистрали 3. Заслонка 12 вращаетс с той же частотой в противофазе, что и импульсный регул тор 31. (во врем повьш1ени давлени сечение перекрываетс и наоборот), чем достигаетс увеличение амплитуды колебаний давлени газа. Регулировками частоты вращени электродвигател 32, давлени подводимого топлива к. .импульсному регул тору 31 и его пропускного сечени добиваютс достаточ но точной имитации высокочастотных колебаний. Затем при необходимости производ т подрегулировку основного низкочастотного цикла, после чего испытани продолжаютс в автоматическом режиме.supplied to the combustion chamber (while the check valve 33 prevents them from smoothing) and, accordingly, high-frequency oscillations of gas addition (superimposed on the main low-frequency cycle) in the output line 3. The valve 12 rotates with the same frequency in anti-phase as the pulse regulator 31 (during pressure increase, the cross section overlaps and vice versa), which results in an increase in the amplitude of gas pressure fluctuations. By adjusting the frequency of rotation of the electric motor 32, the pressure of the supplied fuel to the pulsed regulator 31 and its flow cross section, a sufficiently accurate simulation of high frequency oscillations is achieved. Then, if necessary, the main low-frequency cycle is adjusted, after which the tests continue in automatic mode.

Таким образом, применение привода позвол ет упростить конструкци10 стенда и повысить быстродействие raaootвод щего клапана при создании достаточно точного и полного производства эксплуатационных режимов переменного нагружени .Thus, the use of an actuator allows us to simplify the construction of the stand and increase the speed of the expansion valve while creating a sufficiently accurate and complete production of variable load operation modes.

Claims

STAND FOR TESTING TURBOCHARGERS by ed. St. No. 1032342, characterized in that, in order to simplify the design and increase the speed of the exhaust valve, the actuator of the latter is made in the form of a chamber placed in it with the formation of a closed cavity of the bellows and a two-shouldered lever, one shoulder of which is spring-loaded with a compression servo spring, the other is connected with a bellows, and the closed cavity is hydraulically connected to the water supply line between the regulator and the nozzle.

»1150510