ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК F02C6/20 

Изобретение относится к автотракторному машиностроению, а именно к двигателестроению для транспортных средств, и может быть использовано в народном хозяйстве, где применяются газотурбинные двигательные установки.

Известен сельскохозяйственный трактор фирмы "Интернейшел Харвестер" с газотурбинным двигателем НТ-340 [1] .

В этом тракторе газотурбинная двигательная установка приводит в движение насос, подающий рабочую жидкость в два гидромотора, приводящих в движение колеса трактора.

Недостатками указанной газотурбинной двигательной установки являются необходимость запуска ее для проверки работы системы гидропитания моторов при проведении ремонтно-профилактических работ или наличие специальной гидростанции для той же проверки работы системы гидропитания моторов при неработающем двигателе.

Известна одновальная газотурбинная двигательная установка с трансмиссией, принятая за прототип [2] . Указанная газотурбинная двигательная установка состоит из стартера, компрессора, теплообменника, камеры сгорания топлива, силовой турбины, трубопроводов, трансмиссии и исполнительных органов. Для запуска турбины необходимо раскрутить стартером компрессор, подающий сжатый воздух через теплообменник в камеру сгорания, где он смешивается с топливом. Топливо, сгорая, образует газ, который подается на лопатки турбины, приводящей через трансмиссию исполнительные органы в движение.

Недостатком этой газотурбинной двигательной установки является необходимость при проведении ремонтно-профилактических работах с турбинной и трансмиссией предпусковой их проверки в стационарных условиях запуска всей двигательной установки, что приводит к загазованности помещения, или необходимости наличия электрогидравлических и механических устройств для проверки гидросистем и трансмиссии при неработающем двигателе. Все это приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик двигательной установки, а также к ухудшению условий труда.

Известна газотурбинная установка, содержащая трубопровод подачи сжатого воздуха от силовой установки, компрессор, турбину и камеру сгорания.

Недостатки этой установки те же, что и предыдущей.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик газотурбинной двигательной установки путем исключения стационарного гидравлического и электромеханического оборудования при проведении ремонтно-профилактических работ и улучшение условий труда путем исключения загазованности рабочих помещений.

Указанная цель достигается тем, что в известной газотурбинной двигательной установке транспортного средства, содержащей стартер, компрессор, теплообменник, камеру сгорания топлива, силовую турбину, трубопроводы, трансмиссию и исполнительные органы, в контур камера сгорания - силовая турбина введены два клапана и трубопровод с подключенной к нему вспомогательной силовой установкой (ВСУ), рабочим телом которой является холодный газ высокого давления.

При анализе отечественной и зарубежной технической и патентной литературы не были обнаружены технические решения, содержащие частные существенные признаки предложенного технического решения или совокупность их общих существенных признаков, которая в сочетании с частными существенными признаками имела бы тождественное решение. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "существенные отличия". Анализируя признаки известного и заявленного технических решений, можно установить, что выполнение газотурбинной двигательной установки транспортного средства с возможностью подключения к силовой турбине вспомогательной силовой установки, рабочим телом которой является холодный газ высокого давления, обуславливает получение при использовании заявленного решения положительного эффекта, состоящего в исключении горячего запуска газотурбинной двигательной установки и специальных гидравлических и электромеханических установок для проведения проверок гидравлических и механических систем транспортного средства при проведении ремонтно-профилактических работ. Проведение указанных работ на холодной двигательной установке, в которой силовая турбина работает от вспомогательной силовой установки, представ- ляющей собой централизованную воздушную систему высокого давления, не создает загазованности в рабочих помещениях.

На чертеже приведена схема газотурбинной двигательной установки.

Газотурбинная двигательная установка состоит из стартера 1, компрессора 2, трубопровода 3, теплообменника 4, трубопровода 5, камеры 6 сгорания топлива, трубопровода 7 силовой турбины 8, трансмиссии 9, исполнительных органов 10, клапана 11, трубопровода 12, клапана 13 и вспомогательной силовой установки 14.

Установка при проведении ремонтно-профилактических работ работает следующим образом.

Клапан 11 закрыт, клапан 13 открыт, от вспомогательной силовой установки 14 через трубопровод 12 воздух высокого давления подается на лопатки силовой турбины 8. Силовая турбина, раскручиваясь, приводит в движение трансмиссию 9 и исполнительные органы 10, при этом проверяется работа турбины, трансмиссии и исполнительных органов.

При штатной работе ВСУ 14 отключена, клапан 11 открыт, а клапан 13 закрыт. Стартером 1 раскручивается двигательный компрессор 2, который подает воздух через теплообменник 4 в камеру 6 сгорания топлива. Одновременно в камеру сгорания впрыскивается топливо. Образовавшийся в результате сгорания топлива газ подается на лопатки турбины 8. Турбина, вращаясь, передает моменты вращения через трансмиссию 9 на исполнительные органы 10.

Исключение при проведении ремонтно-профилактических работ работы двигательного компрессора и камеры сгорания топлива и замена их стационарной воздушной системой высокого давления позволяет отказаться от стендового гидравлического и электромеханического оборудования для проверки гидравлических и механических систем газотурбинной двигательной установки и исключает загазованность рабочих помещений ремонтных мастерских. (56) 1. Беляев М. П. и др. Газотурбинные двигатели за рубежом. М. : Машиностроение, 1966, с. 47.

2. Патент США 4064958, кл. 180-66, опубл. 1972.

3. Патент ФРГ N 2325592, кл. F 02 C 7/277, опубл. 1982.

Использование: в автотракторном машиностроении. Сущность изобретения: трубопровод подачи сжатого воздуха от силовой установки с установленным в нем клапаном подключен к магистрали, соединяющей камеру сгорания с силовой турбиной между вторым клапаном и турбиной. 1 ил.

ГАЗОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая компрессор, камеру сгорания, соединенную магистралью с силовой турбиной, трансмиссию, теплообменник, трубопровод подачи сжатого воздуха от силовой установки с установленным в нем клапаном, второй клапан, отличающаяся тем, что, с целью улучщения эксплуатационных характеристик установки при проведении ремонтно-профилактических работ, второй клапан установлен на магистрали за камерой сгорания, а трубопровод подачи сжатого воздуха подключен к магистрали между вторым клапаном и турбиной.