SU601672A1 - Пропорциональный регул тор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  « регулирующим системам и 1может быть использовано в системах ., предназначенных, например, дл  регулировани  авиационных газотурбинных двигателей 1ПО числу оборотов турбокомпрессора.

Известен регул тор, содержащий чувствительный и исполнительный элементы и задатчнк режима, обеспечивающие peryvinpoBaHHe реж«,мов двигателл ло числу оборотов турбокомпрессора за счет преобразовани  входного сигнала чувствите.тьного элемента в виде силы в (Перемещение нонолнительного элемента, обеспечивающее поддержание, регулируемого параметра и оановременно в командное давление рабочей жидкости, которое используетс  дл  управлени  дополнительны/ми корре:ктирующ МИ элементами системы регулировани  I.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  пропорциональный регул тор, содержащий расположенные в «ор.пусе чувствительный элемент, задатчий, исполнительный элемент и регулируЮЩий орган, вьгполненный в виде золотниковой пары, плунжер которой св зан с чувствительным элементом 2.

Однако известные регул торы сложны, громоздки, а также Имеют недостаточные чувствительность и быстродействие, .поскольку либо имеют двойное количество однотипных кинематических узлов, налри.мер, сдвоенный

тахометр 1, либо чувствительный и исполнительный элементы не имеют кинематической св зи 2 и в передаче управл ющих сигналов участвуют большие объемы рабочей жидкссти .

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности и быстродействи  регул тора .

Дл  этого втулка золотннковой пары выполнена в виде ста.Кана, св занного с задатчиком и исполнительным элементом и образующего совместно с .плунжером внутреннюю полость , св занную через переменный дроссель с полостью слива и через посто нный дроссель с жаналом питани , при этом один из элементов золотннковой лары установлен в ма тниковом устройстве, ужрепленно.м в корпусе.

На фиг. 1 приведена конструкци  рег л тора; на фиг. 2 - конструкци  регул тора, в котором стакан укреплен в ма тниковом устройстве .

Регул тор содержит корпус /, в котором установлен регулирующий орган, выполненный в виде золотниковой пары, состо щей из плунжера 2, св занного с чувствительным элементом 5; с противоположной стороны на плунжере 2 установлен стакан 4, св занный с исполнительным элементом 5, расположенным, внутри задатчика режима 6. Задатчик режима 6 выполнен в виде пружины, опирающейс  одНИМ торцом на стакан 4, другим - на опору, положение которой, а значит н паджатие -пружины определ ютс  положением соответствующего рычага задатчи1ка. Внутренн   полость 7 ЗОЛОТН1ЖОВОЙ пары св зана сжаналом 5 давлени  литанн  через посто нный дроссель 9, расположенный в корпусе, с полостью дл  слива 10, ПОЛОСТЬ 7 св зана -через переменный дроссель, образованный о,кна1М:И // в стенке плунжера 2 и прикрывающжм их торцам 12 стакана 4.

Переменный дроссель может быть выполнен в виде окон 11 в цилиндрических стенках золотника 2 и 4, смещенных одних относительно другого в осевОМ на1правлении, а та-кже в виде отверсти  в торце стакана 4, при1крываемого внутренним торцом плунжера 2.

Регул тор может не иметь отдельного исполнительного элемента, его роль может выполн ть ллунжер 2, в 3TOiM сл;учае на нем выполн етс  необходимый дозирующий .профиль.

Дл  ловыщени  чувствительности плунжер 2 может быть выполнен вращающимс  совместно с чувствительным элементом, в то врем  -как стакан 4 остаетс  неподвижньш. Последовательность расположени  элементов золотниковой .пары 1между чувствительны-м элементом 3 и задатчиком 6 тоже может быть изменена так, ЧТО стакан 4 будет св зан с чувствительным элементом 3, а плунжер 2 - с задатчиком 6.

Во втором варианте регул тора ста1кан 4 укреплен в .ма тни/ковом устройстве 13, -через .которое он св зан с исполнительным элементом 5 и задатчиком 6. Ма тниковое устройство 13 обеспечивает -подвижность стаскана 4 относительно кор.пуса / и укреплено и нем на (кронщтейне.

Регул тор работает следующим образом.

При вращении чувствительного элемента 3 с посто нным числом оборотов от него на плунжер 2 действует некотора  посто нна  сила f, в противапол;ожном направлении на плунжер 2 .действует сила FI от давлени  Р| рабочей жидкости во внутренней ПОЛости 7 золотниковой 1пары. Рабоча  жидкость, поступа  из (Канала 8 в лолость 7 через посто нный дроссель 9, далее перетекает в лолость дл  слива 10 через окна // переменного дроссел . При ЭTQM величина открыти  окон // устанавливаетс  такой, чтобь сила Р от давлени  жид;кости уравновесила силу F, одновременно давление PI действ|ует на стакан 4 и уравновешивает усилие пружины задатчика 6, обеспечива  силовую компенсацию и равновесие всех элементов регул тора.

При увеличении числа оборотов чувствительного элемента 3 сила F увели чиваетс , и плунжер 2, перемеща сь в сторону стакана 4, уменьшает лроходное сечение о:кон 11, давление PI возрастает до тех пор, пока вновь не, уравновесит силу JF, одновременно вследствие увеличени  давлени  Pj стакан 4 .перемещаетс  на величину у, 1про:порциональную приращению давлени , а значит и приращению чис ла оборотов и усили  чувствительного элемента 3. В результате при работе регул тора исполнительный элемент 5 всегда занимает положение , пропорциональное -числу о боротов чувствительного элемента 5, а в (Полости 7 вырабатываетс  давление жидкости Р{, также пропорциональное числу оборотов -чувствительного элемента 3.

Вариант регул тора (ом. фиг. 2) работает аналогично. Соединение стакана 4 с задатчиком режима 6 4eipe3 ма тниковое устр-ойство 13 сообщает конструкции дополнительную степень свободы, делает ее менее нагруженной и

более чувствительной.

Кроме того, вследствие пр мой ср зи золотниковой -пары с чувствительным элементом 3 он восп|рин-и.мает от последнего продольные высокочастотные микроколебани  и передает

Их стакану 4, так 1как жидкость .практически несжимаа.ма и объе.м, ее во внутренней полости inapt) невелик; исключаетс  трение поко  и не менее чем в полтора раза .повышаетс  Ч|увствительность золотниковой пары.

Таким образом, -предложено устройство, содержащее один тахометр, задатчик режима и одну золотн} |ковую пару, имеющую пр -мую кинематическую св зь с чувствительным и исполнительны .м элементами, которое обеспечивает .получение двух выходных сигналов в виде давлени  рабочей л идкости и .перемещени  исполнительного элемента, пропорциональных изменению регулируемого параметра, например числу оборотов, и за счет этого регулирование двигател  но выбранному параметру, а та1кже управление другими корректирующими эламента-ми систе мы регулировани . При этом повышаютс  чувствительность и быстродействне устройства в лолтора-два раза и существенно упрощаетс  его конструкци  ло сравнению с известными.

Ф о р iM у л а изобретени 

1.Пропорциональный регул тор, содержащ-ий расположенные в кор.пусе -чувствительный элемент, задатчн-к, исполнительный элемент н регулирующий орган, выполненный в виде золотниковой пары, плунжер которой св зан с чувствительным элементом, и канал питани , о т л и ч а ю |Щ и и с -  тем, что, с целью повыщени  чувствительности и быстродействи  регул тора , втулка з-олотниковой лары выполнена в виде стакана, св занного с задатчиком и исполнительным элементо-м и образующего совместно с плунжером внутреннюю полость, св занную через переменный дроссель с полостью слива и -через -посто нный дроссель - с

каналом литани .

2.Регул тор по in. 1, отличающийс  тем, что один из элементов золотни1ковой -парь установлен в ада. тншковом устройстве, у-крёлленном в корпусе. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Каплан А. Б. и др., Агрегаты системы тапливопитани  и регу 1ированн  двухконтур- 5 ного турбореактивного двигател  АН-25, М., «Машиностроение, 1970, с. 95. 2. Угрюмов В. Г. и Береэкин В. Ф. Снстема: топливопитани  газотурбинного двигател  ГТД-ЗФ, М., «Машиностроение, 1967, с. 130.

х ШШ- - -;- -- -- ---К s 1,%;;Г :Г:.:1 ., fX

- j

(Ue3e5.h ш

V . Л / К V

v.)

12

-.а Бп.-, , : „

vv -

2