СИСТЕМА ПЕРЕПУСКА ВОЗДУХА ИЗ-ЗА КОМПРЕССОРА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ЗАПУСКЕ ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2004 года по МПК F04D27/02 

Изобретение относится к области авиадвигателестроения.

Известна система перепуска воздуха на запуске из промежуточных ступеней компрессора высокого давления двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащая нормально открытые перекрывные устройства (клапаны) с приводом от топливных гидроцилиндров, блок управления клапанами, размещенный в насосе-регуляторе, и каналы управления (трубопроводы), сообщающие рабочие полости гидроцилиндров с блоком управления /1/.

Однако применение специального блока управления усложняет конструкцию известного устройства, кроме того, использование топлива в качестве рабочей жидкости повышает пожароопасность системы.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является система перепуска воздуха на запуске двухконтурного газотурбинного двигателя, включающая магистраль перепуска воздуха из-за компрессора высокого давления в наружный контур, установленное в магистрали нормально открытое перекрывное устройство с приводом от пневмоцилиндра и управляющий канал, сообщающий рабочую полость пневмоцилиндра с полостью за компрессором высокого давления /2/.

Однако в процессе работы на поршень пневмоцилиндра перекрывного устройства непосредственно действует давление воздуха, подводимого из-за компрессора, что требует использование пружины с относительно большим рабочим усилием (50...100 кгс и более). В свою очередь это приводит к появлению относительно высоких и нестабильных сил трения, из-за которых закрытие перекрывного устройства может происходить за достаточно малый промежуток времени и явиться причиной помпажа компрессора. Кроме того, затруднена достаточно точная регулировка (настройка) момента закрытия перекрывного устройства на заданную величину давления за компрессором.

Еще один эксплуатационный недостаток известной системы связан с ограничениями по размещению перекрывного устройства на двигателе, поскольку необходимо обеспечить хороший доступ к пружине пневмоцилиндра, т.к. регулировка (настройка) момента закрытия выполняется за счет изменения усилия затяжки пружины.

Техническая задача заключается в повышении эксплуатационных характеристик и предотвращении возможного помпажа компрессора за счет обеспечения плавного закрытия магистрали перепуска воздуха.

Сущность изобретения заключается в том, что в системе перепуска воздуха из-за компрессора высокого давления на запуске двухконтурного газотурбинного двигателя, включающей магистраль перепуска воздуха в наружный контур, установленное в магистрали перекрывное устройство с приводом от пневмоцилиндра и управляющий канал, сообщающий рабочую полость пневмоцилиндра с полостью за компрессором высокого давления, согласно изобретению в управляющем канале установлен дроссель с постоянным проходным сечением, а рабочая полость пневмоцилиндра дополнительно соединена с наружным контуром через дроссель с переменным проходным сечением.

Наличие дросселей в системе позволяет снизить величину давления в рабочей полости пневмоцилиндра по сравнению с давлением в полости за компрессором и применить вследствие этого пружину с относительно невысоким рабочим усилием. В результате становится возможным получить более продолжительное (плавное) закрытие перекрывного устройства и обеспечить более точную регулировку (настройку) момента закрытия.

Кроме того, использование дросселя с переменным проходным сечением для регулировки (настройки) момента закрытия снимает ограничения по размещению перекрывного устройства на двигателе, так как указанный дроссель может быть выполнен в виде отдельного конструктивного элемента и размещен в удобном с точки зрения эксплуатации месте.

На чертеже изображена заявляемая система перепуска воздуха.

Система перепуска двигателя 1 содержит магистраль 2 перепуска воздуха из полости 3 за компрессором высокого давления в наружный контур 4, установленное в магистрали нормально открытое перекрывное устройство 5 с приводом от пневмоцилиндра 6, а также управляющий канал 7, сообщающий рабочую полость пневмоцилиндра 6 с полостью 3 за компрессором высокого давления. В управляющем канале 7 установлен дроссель 8 с постоянным проходным сечением. Рабочая полость пневмоцилиндра 6 дополнительно соединена с наружным контуром 4 через дроссель 9 с переменным проходным сечением.

Система работает следующим образом.

На остановленном двигателе перекрывное устройство 5 открыто, и магистраль 2 сообщает полость 3 за компрессором с наружным контуром 4. С началом запуска двигателя по магистрали 2 происходит перепуск части воздуха, подаваемого в камеру сгорания. Одновременно воздух из-за компрессора подводится в рабочую полость пневмоцилиндра 6. При достижении определенной величины давления воздуха за компрессором пневмоцилиндр 6 начинает плавно перемещать запорный элемент перекрывного устройства 5 на закрытие магистрали перепуска, а при дальнейшем повышении давления за компрессором магистраль 2 полностью перекрывается.

Наличие дросселей 8 и 9 позволяет снизить величину давления в рабочей полости пневмоцилиндра 6 по сравнению с давлением в полости за компрессором. Это позволяет применять в пневмоцилиндре пружину с относительно небольшим усилием и обеспечить плавность и достаточную продолжительность закрытия перекрывного устройства 5.

Возможность изменения проходного сечения в дросселе 9 позволяет регулировать (настраивать) момент закрытия перекрывного устройства в зависимости от давления за компрессором.

Источники информации

1. Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель Д-30КУ. Техническое описание. М., Машиностроение, 1975, стр. 37, рис.38, 39.

2. Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель Д-30. Техническое описание. М., Машиностроение, 1971, стр. 68, рис.69.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Техническая задача заключается в повышении эксплуатационных характеристик и предотвращении возможного помпажа компрессора за счет обеспечения плавного закрытия магистрали перепуска воздуха. Сущность изобретения заключается в том, что в системе перепуска воздуха из-за компрессора высокого давления на запуске двухконтурного газотурбинного двигателя, включающей магистраль перепуска воздуха в наружный контур, установленное в магистрали перекрывное устройство с приводом от пневмоцилиндра и управляющий канал, сообщающий рабочую полость пневмоцилиндра с полостью за компрессором высокого давления, согласно изобретению в управляющем канале установлен дроссель с постоянным проходным сечением, а рабочая полость пневмоцилиндра дополнительно соединена с наружным контуром через дроссель с переменным проходным сечением. 1 ил.

Система перепуска воздуха из-за компрессора высокого давления на запуске двухконтурного газотурбинного двигателя, включающая магистраль перепуска воздуха в наружный контур, установленное в магистрали перекрывное устройство с приводом от пневмоцилиндра и управляющий канал, сообщающий рабочую полость пневмоцилиндра с полостью за компрессором высокого давления, отличающаяся тем, что в управляющем канале установлен дроссель с постоянным проходным сечением, а рабочая полость пневмоцилиндра дополнительно соединена с наружным контуром через дроссель с переменным проходным сечением.